Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет настройки зубофрезерного станка для обработки цилиндрического косозубого колеса

Расчет настройки зубофрезерного станка для обработки цилиндрического косозубого колеса

Зубофрезерный полуавтомат [выбираем из (1) стр.51] мод. 5М324А(рис.3) предназначен для фрезерования зубьев цилиндрических прямозубых и косозубых колес, а также червячных колес в условиях среднею и крупносерийного производства. По точности станок изготовлен в соответствии с требованиями ГОСТ 659 — 78 по классу Н. Высокая универсальность станка обеспечивает работу по автоматическому циклу с радиальным врезанием, попутным и встречным фрезерованием.

Техническая характеристика станка

Наибольший диаметр нарезания прямозубых колес, мм…………………500

Наибольший модуль колес, мм……………………………………………8

Наибольшая длина зуба прямозубых колес, мм …………………………350

Наибольший угол наклона зубьев, град……………………………………±60

Наибольшие размеры червячной фрезы, мм

Пределы частот вращения фрезы, мин……………………………………… 50-31

Пределы вертикальных подач фрезы, мм /об0,……………………………..68-6,10

Пределы радиальных подач фрезы, мм/об…………………………………..0,35-2,

Мощность главного электродвигателя, кВт………………………………..7,5

Рисунок 4-Зуборезный станок мод. 5М324А:

1-станина; 2-салазки; 3-стол; 4-неподвижная стойка; 5-суппорт; 6-фреза; 7-подвижная стойка; 8-кронштейн (люнет) для поддержки оправки с заготовкой.

3. Анализ кинематической схемы станка

Рассмотрим кинематические цепи станка (рис. 5).

Цепь главного движения: электродвигатель 70, зубчатые колеса 1 — 2-3, сменные колеса гитары скоростей а — b (валы I, II, III), колеса 4-5, 22-23, вал V, колеса 42-43, 44-45, вал VII (фреза).

Цепь вращения стола: электродвигатель 70, зубчатые колеса 1-2-3, сменные колеса a1-b1 колеса 4-5, 6-7, 8-9-10, дифференциал, передачи 13-14, колеса e-f, сменные колеса гитары деления a2-b2, c2-d2, колеса 15 — 16, 60 — 61, червячная пара 62 — 63. Колесо 63 тесно связано со столом.

Делительная цепь, связывающая вращательное движение фрезы и стола: колеса 45-44, 43-42, 23-22, 6-7, 8-10, дифференциал, колеса 13-14, колеса e-f, сменные колеса гитары деления a2-b2,, c2-d2колеса 15-16, 60-61, червячная передача 62-63.

Цепь вертикальной подачи: червячная- пара 63-62, колеса 61-60,16-15, червячная передача 17-50,- колеса 58-57, сменные колеса гитары подач a3 -b3, колеса 56-55, 33-28, червячная передача 25-18, винт вертикальной подачи с шагом t1 = 10 мм.

Ускоренная вертикальная подача осуществляется по цепи: электродвигатель 73, цепная передача 21-59, колеса 54-53, 30-28, червячная передача 25 -18, винт вертикальной подачи с шагом t1 = 10 мм.

Цепь радиальной подачи для нарезания червячных колес идет от стола через червячную пару 63-62, колеса 61- 60,16-15, червячные пары 17-50, 58-57, сменные колеса a3 -b3, колеса 56-55, 33-34, 31-32 , червячную передачу 35-36 па винт радиальной подачи X с шагом t2 = 10 мм.

В станке имеется дополнительная цепь, связывающая вращение стола и вращение фрезы. Началом этой цепи являются стол, затем следует передача 63-62, колеса 61-60, 16-15, червячная передача 17-50, колеса 58-57, коробка подач со сменными шестернями a3 -b3 , колеса 54-53, 30-28, коническая пара 27-26, гитара дифференциала а2 -b2, с2 -d2, колеса 19-20, червячная пара 11 — 12, дифференциальный механизм, конические колеса 7-6, 22-23, 42-43, на колеса 44-45 — шпиндель. Эта цепь включается при нарезании цилиндрических косозубых колес.

Рис. 5 Кинематическая схема станка мод. 5М324А.

3.1 Настройка цепи главного движения

1. Условие настройки.

Цепь главного движения (вращения фрезы) начинается от электродвигателя (P = 7,58 кВт, n = 1460 об/мин), заканчивается фрезой и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс А-В. Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от частоты вращения двигателя, который является начальным звеном, к частоте вращения фрезы, которая является конечным звеном цепи ( n дв об/мин → n фр об/мин).

2. Определение частоты вращения фрезы.

Частота вращения фрезы определяется по формуле:

3. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

При составлении УКБ идём длине по всей цепи: от первого звена — электродвигателя, до конечного — фрезы.

где 1460 об/мин – частота вращения двигателя;

– зубчатые цилиндрические пары;

– гитара сменных зубчатых колёс (зубчатая пара), которую

– зубчатые конические пары.

4. Расчёт УКБ относительно А и В.

Рассчитывая УКБ относительно А и В, мы тем самым рассчитываем передаточное отношение i v цепи главного движения.

5. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Так как передаточное отношение гитары сменных зубчатых колёс = 0,35, то из приложенных к станку комплектов зубчатых колёс сменные колёса гитары для цепи главного движения выбираем 27-50, так как

Рис.6-Схема гитары сменных колёс

6. Определение фактической частоты вращения фрезы n’ фр об/мин.

7. Определение фактической скорости резания V’ м/мин.

Фактическая скорость резания определяется по формуле:

3.2 Настройка цепи обката (деления)

1. Условие настройки.

Цепь обката (деления) связывает вращательные движения фрезы и рабочего стола и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс a-b, c-d. Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота фрезы к оборотов заготовки, где:

– количество заходов фрезы ();

– количество зубьев, которые необходимо нарезать (по условию ).

2. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

где – зубчатая цилиндрическая пара;

– зубчатые конические пары;

– зубчатая пара, передаточное отношение которой принимаем за 1, т.к z x цепи обката (деления).

4. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Исходя из вычисленного передаточного отношения, подбираем сменные зубчатые колёса гитары.

Проверяем условие сцепляемости колёс :

Условие сцепляемости выполняется .

Рис.7-Схема гитары сменных колёс

3.3 Настройка цепи вертикальной подачи фрезерного суппорта

1. Условие настройки.

Начальным звеном цепи вертикальной подачи является рабочий стол, конечным звеном является ходовой винт. Органом настройки цепи является гитара сменных зубчатых колёс a 1 -b 1 , c 1 -d 1 . Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота заготовки к оборотов ходового винта, где:

– величина подачи (по условию = 0,9 мм/об);

– шаг ходового винта ( = 10мм).

2. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

где – начальное звено (рабочий стол);

Читайте так же:
Обвязка котла с естественной циркуляцией

зубчатая цилиндрическая пара;

гитара сменных зубчатых колёс (зубчатая пара)

– зубчатая цилиндрическая пара;

– конечное звено (ходовой винт).

3. Расчёт УКБ относительно .

Рассчитывая УКБ относительно , мы тем самым рассчитываем передаточное отношение i s цепи тангенциальной подачи.

5. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Так как передаточное отношение гитары сменных зубчатых колёс = 0,46, то из приложенных к станку комплектов зубчатых колёс сменные колёса гитары для цепи вертикальной подачи выбираем 25-54, так как

Рис.8-Схема гитары сменных колёс

3.4 Настройка кинематической цепи добавочного вращения заготовки к движению деления-обкатки для получения винтовых зубьев

1. Условие настройки.

Цепь дифференциала, сообщающая рабочему столу дополнительное вращательное движение, идёт от ходового винта до рабочего стола и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс a 2 -b 2 , c 2 -d 2 . Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота ходового винта к оборотов заготовки, где

T- шаг нарезаемой спирали;

–нормальный модуль двухзаходней червячной фрезы (по условию );

– число зубьев обрабатываемой детали (по условию ).

2. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

где – начальное звено (ходовой винт);

– гитара сменных зубчатых колёс (орган настройки цепи),

которую необходимо рассчитать;

– суммирующий механизм (=2);

– зубчатая цилиндрическая пара;

-зубчатые конические пары;

– передаточное отношение цепи вертикальной подачи =

3. Расчёт УКБ относительно .

Рассчитывая УКБ относительно , мы тем самым рассчитываем передаточное отношение i y цепи дифференциала.

4. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Исходя из вычисленного передаточного отношения, подбираем сменные зубчатые колёса гитары.

Проверяем условие сцепляемости колёс :

Условие сцепляемости выполняется .

Рис.9-Схема гитары сменных колёс

3.5 Определение угла поворота фрезерного суппорта.

Где -угол поворота фрезерного суппорта

-угол наклона винтовой линии фрезы

Знак (+) принимается при разноимённых направлений винтовой линии червячной фрезы и зубьев нарезаемого колеса, а знак (-) при одноимённых направлениях винтовой линии .

Направление винтовых линий по условию одноимённое : левое -левое

1. Угольников А.А, Лекции по курсу “Станочное оборудование” Витебск 2007

2.Гост 9324-80 Фрезы червячные для цилиндрических колёс с эвольвентным профилем., Москва 1988

3. Кочергин А.И. и др. Металлообрабатывающие станки, линии и инструменты. Минск, 1979 .

4.Власов С.Н. и др. Устройство, наладка и обслуживание металлорежущих станков и автоматических линий. М., 1983.

5.Врагов Ю.Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. — Станки и инструмент, 1972, 208 с.

532 Станок зубофрезерный вертикальный полуавтомат
схемы, описание, характеристики

532 Общий вид зубофрезерного станка

Сведения о производителе вертикального зубофрезерного полуавтомата 532

Производитель вертикального зубофрезерного полуавтомата 532 Егорьевский станкостроительный завод Комсомолец, основанный в 1930 году.

Завод за время своего существования выпустил свыше 60 моделей: зубофрезерных, зубодолбежных, зубошлифовальных, зубозакругляющих и других зубообрабатывающих станков.

Продукция Егорьевского станкостроительного завода Комсомолец, СЗК

532 Станок зубофрезерный вертикальный полуавтомат. Назначение и область применения

Зубофрезерный вертикальный полуавтомат 532 один из первых зубообрабатывающих станков, запущеных в серийное производство. Его заменил более совершенный станок модели 5Д32.

Зубофрезерный станок 532 относится к числу наиболее распространенных моделей. На нем можно нарезать цилиндрические зубчатые колеса внешнего зацепления с прямыми и косыми зубьями, а также червячные зубчатые колеса и червяки.

При наличии дополнительных приспособлений можно также нарезать колеса внутреннего зацепления, червячные колеса методом осевой подачи фрезы и шлицевые валики. Обработка ведется с помощью червячных фрез методом обкатки. Возможна, также, обработка дисковыми и пальцевыми модульными фрезами, что, например, имеет место при нарезании колес внутреннего зацепления и шевронных колес. Станок пригоден как для черновой, так и для чистовой обработки. Обработка может производиться в один или в несколько проходов.

Габаритные размеры рабочего пространства зубофрезерного станка 532

Габаритные размеры рабочего пространства зубофрезерного станка 532

Габаритные размеры рабочего пространства полуавтомата 532

  • А — 30..480 мм
  • H — 165..415 мм
  • H1 — мм
  • L — 218 мм

Общий вид и общее устройство зубофрезерного станка 532

532 полуавтомат зубофрезерный. Общий вид

Фото зубофрезерного полуавтомата 532

Расположение составных частей и органов управления зубофрезерным станком — полуавтоматом 532

532 Расположение составных частей зубофрезерного станка полуавтомата

Расположение составных частей и органов управления станком 532

Основные узлы зубофрезерного станка 532

Станина 11 коробчатой формы имеет призматические горизонтальные направляющие, по которым могут перемещаться салазки 8 стола 12. Слева на плоскости станины смонтирована литая стойка 16 с вертикальными направляющими 2 для каретки 17 фрезерного суппорта 15. Перемещение суппорта достигается вращением вертикального винта 1.

Фрезерный суппорт состоит из каретки 17 и поворотной части суппорта 15, несущей шпиндель, в отверстии которого закрепляют оправку с фрезой. Поворотная часть суппорта 15 (а следовательно, и ось шпинделя), может быть повернута и закреплена под любым углом. Внутри стойки 16 помещается груз, уравновешивающий вес суппорта.

Стол 12 опирается на плоскую кольцевую поверхность своих салазок и центрируется коническим выступом. Вращение столу сообщается червячной парой. Венец червячного колеса прикреплен винтами к столу, а червяк связан скользящей шпонкой с валом 9. В центре стола вертикально укрепляется оправка для закрепления заготовок. Горизонтальное движение салазок со столом осуществляется при помощи ходового винта и закрепленной на салазках гайки. В конце винта сидит рукоятка 10 для перемещения стола вручную. К салазкам стола наглухо прикреплена задняя стойка 7, по вертикальным направляющим которой можно перемещать кронштейн 5. Этот кронштейн надвигают на верхний конец оправки и закрепляют рукояткой 6. Задняя стойка 7 для увеличения жесткости станка может быть связана с передней стойкой 16 поперечиной 3. В этом случае гайки 4 должны быть затянуты.

К станине крепится коробка 13 с гитарами подач и дифференциала, кожух гитары деления 14 и коробка привода, которая находится с противоположной стороны станка и на фиг. 59 не видна.

Расположение органов управления зубофрезерным станком 532

Расположение органов управления зубофрезерным станком 532

Расположение органов управления зубофрезерным станком 532

Перечень органов управления зубофрезерным станком 532

  1. винт вертикальной подачи суппорта;
  2. рукоятка включения вертикальной подачи (включение муфты К2) фиг. 60);
  3. квадрат под рукоятку для установки поворотной части суппорта;
  4. поворотная часть суппорта;
  5. поворотная часть задней стойки;
  6. рукоятка для зажима кронштейна на задней стойке;
  7. задняя стойка;
  8. рукоятка дли зажима каретки стола;
  9. квадрат для вращения винта горизонтальной подачи вручную при выключенном подающем червяке (Р2, фиг. 60);
  10. лимб для установки на глубину резания;
  11. муфта включения горизонтальной подачи (муфта К3, фиг. 60);
  12. квадрат под рукоятку для одновременного вращения вертикального винта и стола вручную при возврате суппорта при нарезании колес с косыми зубьями (Р3, фиг. 60);
  13. рукоятка включения червяка дифференциала;
  14. кожух гитары подач и гитары дифференциала;
  15. вал вертикальной подачи (вал ХIII, фиг, 60);
  16. кнопки электроуправления;
  17. шкаф электрооборудования;
  18. квадрат под рукоятку для перемещения каретки суппорта вручную (Р1. фиг. 60);
  19. валик упоров выключения вертикальной подачи;
  20. рукоятка включения подачи (включение муфты К1, фиг. 60);
  21. салазки суппорта;
  22. стойка;
  23. кожух гитары деления;
  24. коробка привода;
  25. станина;
  26. включение подающего червяка;
  27. каретка стола;
  28. вращающийся стол.
Читайте так же:
Мешок для стрельбы своими руками

Схема кинематическая зубофрезерного станка 532

Схема кинематическая зубофрезерного станка 532

Кинематическая схема зубофрезерного полуавтомата 532

Вращение фрезы

От электродвигателя (фиг. 60) мощностью в N = 3,2 кВт с числом оборотов п = 1440 об/мин через упругую муфту получает вращение червяк 1. Червячное колесо 2 закреплено на валу II. На свободном консольном конце вала II сидит сменная шестерня А, сцепляющаяся со сменной шестерней Б, сидящей на валу III. Далее движение передается коническим колесам 3, 4 и вертикальному валу IV. Коническое колесо 5 смонтировано в салазках суппорта и связано скользящей шпонкой с валом IV. При вращении вала IV через конические колеса 5, 6, 7 и 8 и цилиндрические колеса 9 и 10 приводится во вращение фрезерный шпиндель VII. Меняя сменные колеса скоростей А и Б, можно настраивать шпиндель на различные значения числа оборотов в минуту.

Вращение стола

Закрепленное на вертикальном валу IV коническое колесо 4 находится в зацеплении с колесом 11. Далее через дифференциал, работу которого рассмотрим ниже, и через сменные колеса В—Г, Д—Е и Ж—З движение передается на вал X. На валу X сидит на скользящей шпонке вмонтированный в салазки стола червяк 15, сцепленный с червячным венцом 16 вращающегося стола.

Вертикальная подача

На валу X закреплен червяк 17, который находится в зацеплении с червячным колесом 18, свободно сидящим на валу XI. При включении муфты K1 будет вращаться вал XI. Через сменные шестерни гитары подач И—К и Л—М вращение передается валу XII и через конические колеса 19 и 20 валу XIII. В верхнем конце вала ХIII посажен на шпонке червяк 21, зацепленный с червячным колесом 22. Колесо это свободно сидит на валу XIV и включается скользящей по шпонке кулачной муфтой К2. При включенной муфте получит вращение вал XIV и через червячную пару 23—24 — гайка, вмонтированная в червячное колесо 24, сквозь которую проходит винт вертикальной подачи суппорта. Включение муфты К2 производится вручную или автоматически с помощью упоров, устанавливаемых на специальной тяге, закрепленной параллельно ходу салазок. Отключив муфту К2, можно перемещать салазки вручную, вращая рукоятку P1, посаженную на квадратный конец вала XIV. В некоторых станках этой модели на валу XIV заклинен шкив d2= 100 мм, связанный ремнем со специальным электродвигателем, предназначенным для ускоренных установочных перемещений фрезерного суппорта.

Горизонтальная подача стола

От вала X через червячную пару 17—18 и сменные колеса гитары подач И—К и Л—М приводится во вращение коническое колесо 19, которое сцепляется с колесом 25, свободно сидящим на горизонтальном валу XV. Включением кулачной муфты К3 увлекается во вращение горизонтальный вал XV, затем через червячную пару 26—27 и червячную пару 28—29 получает вращение винт горизонтальной подачи. Червяк 28 выполнен падающим и вместе с валом XVI шарнирно закреплен на оси вала XV, благодаря чему/он может быть выведен из зацепления с колесом 29 как вручную, так и автоматически с помощью упоров, устанавливаемых на столе станка. При выключенном червяке 29 можно перемещать стол вращением вручную рукоятки, посаженной на квадратный конец Р2 горизонтального винта.

Дополнительное вращение стола

Ранее было установлено, что при фрезеровании зубьев методом обкатки должно происходить вращение заготовки, причем при одном обороте однозаходной червячной фрезы заготовка должна повернуться на один зуб. При обработке зубчатых колес с косым или винтовым зубом заготовке необходимо сообщить еще некоторое дополнительное вращение. В самом деле, если бы фреза не вращалась и имела только вертикальное движение подачи, то для того, чтобы точка касания оставила на поверхности заготовки винтовой след, заготовку нужно было бы равномерно вращать вокруг ее оси. Следовательно, здесь происходит то, что и при любой обработке винтовой поверхности (фрезеровании винтовых поверхностей, нарезке винта на токарном станке и т. п.), когда, кроме прямолинейного движения инструмента, необходимо также вращение заготовки. При этом прямолинейному перемещению инструмента на шаг нарезаемой винтовой линии должен соответствовать один полный оборот заготовки. Следовательно, при обработке колес с винтовым или косым зубом столу с заготовкой нужно сообщить дополнительное вращение и настроить его так, чтобы при вертикальном перемещении суппорта с фрезой (подаче), равном шагу винтовой линии зуба, это дополнительное, вращение составило бы один полный оборот. Для этой цели в конструкции станка предусмотрен механизм, называемый дифференциалом.

Дифференциал зубофрезерного станка 532

Дифференциал зубофрезерного станка 532

На фиг. 60 и 61 изображен дифференциал. На ведущем валу VIII закреплено коническое колесо 12. Ведомый вал IX свободно проходит сквозь коническое колесо 14, на хвостовике которого закреплено червячное колесо 34, вращающееся от червяка 33. Правый конец ведомого вала IX образует две перпендикулярные к валу оси, на которых свободно посажены конические колеса 13, называемые сателлитами.

Читайте так же:
Условия выбора автоматических выключателей

Все четыре конических колеса, одинаковые по числу зубьев и по размерам, постоянно находятся в зацеплении. Дифференциал позволяет одновременно передавать ведомому валу IX вращение, получаемое от ведущего вала VIII и дополнительное вращение от колеса 14. Рассмотрим работу дифференциала (фиг. 62).

Схема дифференциала зубофрезерного станка 532

Схема дифференциала зубофрезерного станка 532

Повернем весь дифференциал вокруг оси IX—VIII нa один оборот по большой стрелке, при этом колеса 14, 12 и вал IX сделают по одному обороту в этом направлении. Остановим и закрепим вал IX и дадим колесу 14 один оборот в обратную сторону (см. маленькие стрелки), т. е. вернем колесо 14 в исходное положение; тогда колесо 12 сделает еще один оборот по большой стрелке. Таким образом, за один оборот вала IX при неподвижном колесе 14 колесо 12 сделало два оборота в ту же сторону, что и вал IX.

Если п — число оборотов в минуту ведомого вала, а n1 — число оборотов в минуту ведущего, то и в этом случае:

Если мы рассмотрим случай, когда ведущее колесо 12 неподвижно, а вращается от червячной пары колесо 14, которое будем называть ускорительным, то при совершенно симметричной конструкции, пользуясь теми же рассуждениями, получим: n=n2/2.

где n2 — число оборотов в минуту ускорительного колеса 14.

Если же одновременно в одну сторону вращаются оба колеса ведущее и ускорительное, то число оборотов ведомого вала будет:

При вращении в противоположную сторону:

Итак, ведущее коническое колесо дифференциала 12 через сменные колеса гитары деления В—Г, Д—Е и Ж—3 и делительную червячную пару 15—16 будет сообщать столу основное вращение (фиг. 60).

Дополнительное вращение стола заимствуется от вала XII и через зубчатые колеса 30—31—32 передается на сменные колеса гитары дифференциала Н—О и П—Р. Червячная пара 33—34 сообщает вращение ускорительному колесу дифференциала 14. Далее через сателлиты получает дополнительное вращение ведомый вал дифференциала IX, сменные колеса гитары деления В—Г, Д—Е и Ж—3 и делительная червячная пара 15—16, вращающая стол с заготовкой.

При обработке цилиндрических зубчатых колес с прямыми зубьями, а также при обработке червячных колес методом радиальной подачи нет надобности в дополнительном вращении заготовки и дифференциал не работает, При этом червяк 33 выводится из зацепления с червячным колесом 34 с помощью рукоятки 13 (фиг. 63), а сменное колесо гитары деления В (фиг. 61), сидящее на шпонке на ведомом валу дифференциала IX, соединяется торцовыми выступами с хвостовиком ускорительного конического колеса 14. В таком положении сателлиты не могут вращаться, ведомый вал IX оказывается жестко соединенным с ведущим валом VIII и совершает одинаковое с ним число оборотов. Тогда передаточное отношение дифференциала

Расчет настройки станка

При обработке зубчатых колес червячными фрезами заготовка вращается вокруг своей оси и одновременно наблюдается вращение инструмента вокруг его оси. Вращение фрезы и заготовки кинематически связаны друг с другом. При одном обороте однозаходной червячной фрезы заготовка поворачивается вокруг своей оси на один зуб. Ось фрезы устанавливается наклонно относительно оси заготовки так, чтобы направления винтовых ниток фрезы совпадали с направлением зубьев нарезаемого колеса. Кроме вращения, фреза имеет еще и поступательное перемещение вдоль оси заготовки для осуществления подачи. Обработка зубчатых колес червячными фрезами производится на специальных зубофрезерных станках. Процесс характеризуется высокой производительностью, обусловленной непрерывностью фрезерования.

Зуб цилиндрического прямозубого колеса имеет две произво­дящих линии (рис. 1). Линия 1, реализующая зуб по высоте, яв­ляется эвольвентой и образуется методом обката. Линия 2, ре­ализующая зуб по длине, является прямой и получается методом касания. Обе производящие линий сложные, поэтому для формиро­вания каждой из них в станке необходимо создать по два элемен­тарных движения. Рассмотрим, какие же формообразующие движения необходимо обеспечить в зубофрезерном станке, работающем по методу обкатки, для получения данных производящих линий на цилиндрическом прямозубом колесе.

Эвольвентой профиль обрабатываемых зубьев возникает как огибающая ряда последовательных положений режущих кромок инст­румента или, иначе, как огибающая ряда последовательных срезов металла во впадинах между зубьями. Инструментом является чер­вячная фреза, представляющая собой винт с прорезанными продольными канавками, образующими режущие элементы зубьев фрезы. В сечении, перпендикулярном к направлению витков, профиль зу­ба имеет форму трапеции, а в осевом сечении образуется рейка бесконечной длины (рис.2). При каждом обороте фpeзы эта peйкa смещается вдоль ее оси на К шагов (зубь­ев), а сопряженная с ней заготовка поворачивается на К/Zоборота, где К — число заходов фрезы, Z — число зубьев на­резаемого колеса, т.е. движение обкатки получается за счет сочетания осевого бега винтовой линии червячной фрезы при ее вращении с вращением заготовки. Следовательно, движениями формообразования зуба по эвольвенте (высоте) являются враще­ние фрезы В1 и согласованное с ним вращение заготовки В2. Получается, что при формировании зуба по высоте в зубофрезерном станке воспроизводятся те же движения, что при работе червячной пары.

На основании этого движения, необходимого для обра­зования цилиндрического прямозубого колеса, появляется структу­ра зубофрезерного станка (рис. 3). Из структурной схемы видно, что в станке должны быть созданы две сложные кинематические группы. Первая группа – Фv (B1B2) — группа формообра­зования зуба по высоте (эвольвенте) состоит из двух кинематических цепей.

Исходные данные.

Произвести расчет настройки кинематических цепей зубофрезерного станка модели 5327 для нарезания цилиндрических колес с прямыми зубьями. Данные представлены в таблице.

ПараметрЗначение
Колесо
Число зубьев Zн
Модуль m, мм
Фреза
Наружный диаметр Dфр, мм
Число заходов фрезы К
Скорость резания V, м / мин
Подача вертикальная Sв, мм / об

Структурная схема зубофрезерного станка

рис1. Производящие линии зуба цилиндрического прямозубого колеса.

  1. эвольвента; 2. Прямая линия.
Читайте так же:
Тактический топор своими руками

рис2. Профили зубьев заготовки и фрезы.

Расчет настройки станка.

Структу­ра зубофрезерного станка Из структурной схемы видно, что в станке должны быть созданы две сложные кинематические группы. Первая группа – Фv (B1B2) — группа формообра­зования зуба по высоте (эвольвенте) состоит из двух кинематических цепей.

1. Цепь главного движения составляет внешнюю связь кинемати­ческой группы Фv (B1B2) и служит для настройки движения В1 на скорость резания с помощью органа настройки iv. Эта цепь связывает вращение вала электродвигателя с вращением фрезы В1. Расчетными перемещениями конечных звеньев цепи главного движения будут следующие:

УКБ.: N э/дв * П(1-2) * iv * П1 = Nф

Подбираем колеса a и b для настройки гитары.

2. Второй цепью кинематической группы Фv(B1B2) является цепь об­катки (деления). Вращательные движения фрезы B1 и заготовки В2 должны быть принудительно между собой связаны так, как это, было бы при зацеплении червячной пары K / Z , где К — число заходов червяка, Z — число зубьев колеса. Для этого в кинематической группе формообразования зуба по высоте Фv(B1B2) предусмотрена внутренняя кинематическая связь 2-3-5-6 (рис.3) с органом настройки iХ. Эта связь должна обеспечить поворот заготовки на K / Z оборота за время поворота фрезы на I оборот. Следовательно, расчетными перемещениями конечных звеньев цепи обкатки будут.

РП: I об. Фрезы ® K / Zоб. заг.

УКБ: 1об. фр * П(2-3) * ПS(3-5) * П(5-6) * ix = K / Z об .заг.

Зубчатые колеса e и f служат для расширения диапазона регулирования гитары деления. Для Z < 160 колеса берутся e / f = 54 / 54 = 1.

Передаточное отношение суммирующего механизма iS = 1.

Подбираем колеса a1, b1, c1, d1 для настройки гитары.

Вторая кинематическая группа Фs3B4) – группа формообразования зуба по длине также является сложной и состоит из двух кинематических цепей. Первая цепь обеспечивает медленное поступательное перемещение фрезы П3 вдоль оси заготовки. Скорость этого движения определяет толщину срезаемого каждым зубом фрезы слоя металла, поэтому движение П3 называют дви­жением подачи и измеряют в мм / об, а цепь, обеспечивающую это движение – цепью додачи. Итак, цепь подач служит для настройки движения формообразования зуба по длине на скорость и связывает вращательное движение заготовки В2 с поступательным перемещением фрезы П3. Расчетными перемещениями конечных звеньев цепи подачи будут.

РП: I об. заготовки ® Sв мм / об

У.К.Б.: 1 об. заготовки * П(6-7) * is * Pх.в. = Sв

Подбираем колеса a2, b2, c2, d2 для настройки гитары.

Таблица настройки гитары деления зубофрезерного станка

Название работы: Расчет настройки зубофрезерного станка для обработки цилиндрического косозубого колеса

Предметная область: Производство и промышленные технологии

Описание: Зубофрезерный полуавтомат предназначен для фрезерования зубьев цилиндрических прямозубых и косозубых колес, а также червячных колес в условиях среднею и крупносерийного производства.

Дата добавления: 2014-11-21

Размер файла: 333.29 KB

Работу скачали: 205 чел.

1.Расчёт зубчатого косозубого колеса

Определяем делительный диаметр колеса:

Определяем окружность вершин зубьев колеса:

Определяем диаметр окружности впадин колеса:

Определяем ширину колеса:

Рис.1-Схема косозубого колеса

Для нарезания косозубого колеса принимаем по условию червячную фрезу по ГОСТ 9324-80 с модулем m =2,5 мм .Фреза 2510-4077 АА.(си рис.2)

Рис.3-Принципиальная схема нарезания косозубого цилиндрического колеса

Зубофрезерный полуавтомат [выбираем из (1) стр.51] мод. 5М324А(рис.3) предназначен для фрезерования зубьев цилиндрических прямозубых и косозубых колес, а также червячных колес в условиях среднею и крупносерийного производства. По точности станок изготовлен в соответствии с требованиями ГОСТ 659 — 78 по классу Н. Высокая универсальность станка обеспечивает работу по автоматическому циклу с радиальным врезанием, попутным и встречным фрезерованием.

Техническая характеристика станка

Наибольший диаметр нарезания прямозубых колес, мм…………………500

Наибольший модуль колес, мм……………………………………………8

Наибольшая длина зуба прямозубых колес, мм …………………………350

Наибольший угол наклона зубьев, град……………………………………±60

Наибольшие размеры червячной фрезы, мм

Пределы частот вращения фрезы, мин……………………………………… 50-31

Пределы вертикальных подач фрезы, мм /об0,……………………………..68-6,10

Пределы радиальных подач фрезы, мм/об…………………………………..0,35-2,

Мощность главного электродвигателя, кВт………………………………..7,5

Рисунок 4-Зуборезный станок мод. 5М324А:

1-станина; 2-салазки; 3-стол; 4-неподвижная стойка; 5-суппорт; 6-фреза; 7-подвижная стойка; 8-кронштейн (люнет) для поддержки оправки с заготовкой .

3. Анализ кинематической схемы станка

Рассмотрим кинематические цепи станка (рис. 5).

Цепь главного движения: электродвигатель 70, зубчатые колеса 1 — 2-3, сменные колеса гитары скоростей а — b (валы I , II , III ), колеса 4-5, 22-23, вал V , колеса 42-43, 44-45, вал VII (фреза).

Цепь вращения стола: электродвигатель 70, зубчатые колеса 1-2-3, сменные колеса a 1- b 1 колеса 4-5, 6-7, 8-9-10, дифференциал, передачи 13-14, колеса e — f , сменные колеса гитары деления a 2- b 2, c 2- d 2, колеса 15 — 16, 60 — 61, червячная пара 62 — 63. Колесо 63 тесно связано со столом.

Делительная цепь, связывающая вращательное движение фрезы и стола: колеса 45-44, 43-42, 23-22, 6-7, 8-10, дифференциал, колеса 13-14, колеса e — f , сменные колеса гитары деления a 2- b 2,, c 2- d 2колеса 15-16, 60-61, червячная передача 62-63.

Цепь вертикальной подачи: червячная- пара 63-62, колеса 61-60,16-15, червячная передача 17-50,- колеса 58-57, сменные колеса гитары подач a 3 — b 3, колеса 56-55, 33-28, червячная передача 25-18, винт вертикальной подачи с шагом t 1 = 10 мм.

Ускоренная вертикальная подача осуществляется по цепи: электродвигатель 73, цепная передача 21-59, колеса 54-53, 30-28, червячная передача 25 -18, винт вертикальной подачи с шагом t 1 = 10 мм.

Цепь радиальной подачи для нарезания червячных колес идет от стола через червячную пару 63-62, колеса 61- 60,16-15, червячные пары 17-50, 58-57, сменные колеса a 3 — b 3, колеса 56-55, 33-34, 31-32 , червячную передачу 35-36 па винт радиальной подачи X с шагом t 2 = 10 мм.

В станке имеется дополнительная цепь, связывающая вращение стола и вращение фрезы. Началом этой цепи являются стол, затем следует передача 63-62, колеса 61-60, 16-15, червячная передача 17-50, колеса 58-57, коробка подач со сменными шестернями a 3 — b 3 , колеса 54-53, 30-28, коническая пара 27-26, гитара дифференциала а2 — b 2, с2 — d 2, колеса 19-20, червячная пара 11 — 12, дифференциальный механизм, конические колеса 7-6, 22-23, 42-43, на колеса 44-45 — шпиндель. Эта цепь включается при нарезании цилиндрических косозубых колес.

Читайте так же:
Приспособление для заточки сверл в домашних условиях

Рис. 5 Кинематическая схема станка мод. 5М324А.

3.1 Настройка цепи главного движения

1. Условие настройки.

Цепь главного движения (вращения фрезы) начинается от электродвигателя ( P = 7,58 кВт, n = 1460 об/мин), заканчивается фрезой и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс А-В. Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от частоты вращения двигателя, который является начальным звеном, к частоте вращения фрезы, которая является конечным звеном цепи ( n дв об/мин → n фр об/мин).

2. Определение частоты вращения фрезы.

Частота вращения фрезы определяется по формуле:

3. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

При составлении УКБ идём длине по всей цепи: от первого звена — электродвигателя, до конечного — фрезы.

где 1460 об/мин – частота вращения двигателя;

– зубчатые цилиндрические пары;

– гитара сменных зубчатых колёс (зубчатая пара), которую

– зубчатые конические пары.

4. Расчёт УКБ относительно А и В.

Рассчитывая УКБ относительно А и В, мы тем самым рассчитываем передаточное отношение i v цепи главного движения.

5. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Так как передаточное отношение гитары сменных зубчатых колёс = 0,35, то из приложенных к станку комплектов зубчатых колёс сменные колёса гитары для цепи главного движения выбираем 27-50, так как

Рис.6-Схема гитары сменных колёс

6. Определение фактической частоты вращения фрезы n ‘ фр об/мин.

7. Определение фактической скорости резания V ‘ м/мин.

Фактическая скорость резания определяется по формуле:

3.2 Настройка цепи обката (деления)

1. Условие настройки.

Цепь обката (деления) связывает вращательные движения фрезы и рабочего стола и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс a — b , c — d . Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота фрезы к оборотов заготовки, где:

– количество заходов фрезы ( );

– количество зубьев, которые необходимо нарезать (по условию ).

2. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

где – зубчатая цилиндрическая пара;

– зубчатые конические пары;

– зубчатая пара, передаточное отношение которой принимаем за 1, т.к z <161;

– гитара сменных зубчатых колёс, которую необходимо рассчитать;

– зубчатая цилиндрическая пара;

– конечное звено (рабочий стол).

3. Расчёт УКБ относительно .

Рассчитывая УКБ относительно , мы тем самым рассчитываем передаточное отношение i x цепи обката (деления).

4. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Исходя из вычисленного передаточного отношения, подбираем сменные зубчатые колёса гитары.

Проверяем условие сцепляемости колёс :

Условие сцепляемости выполняется .

Рис.7-Схема гитары сменных колёс

3.3 Настройка цепи вертикальной подачи фрезерного суппорта

1. Условие настройки.

Начальным звеном цепи вертикальной подачи является рабочий стол, конечным звеном является ходовой винт. Органом настройки цепи является гитара сменных зубчатых колёс a 1 — b 1 , c 1 — d 1 . Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота заготовки к оборотов ходового винта, где:

– величина подачи (по условию = 0,9 мм/об);

– шаг ходового винта ( = 10мм).

2. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

где – начальное звено (рабочий стол);

зубчатая цилиндрическая пара;

гитара сменных зубчатых колёс (зубчатая пара)

– зубчатая цилиндрическая пара;

– конечное звено (ходовой винт).

3. Расчёт УКБ относительно .

Рассчитывая УКБ относительно , мы тем самым рассчитываем передаточное отношение i s цепи тангенциальной подачи.

5. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Так как передаточное отношение гитары сменных зубчатых колёс = 0,46, то из приложенных к станку комплектов зубчатых колёс сменные колёса гитары для цепи вертикальной подачи выбираем 25-54, так как

Рис.8-Схема гитары сменных колёс

3.4 Настройка кинематической цепи добавочного вращения заготовки к движению деления-обкатки для получения винтовых зубьев

1. Условие настройки.

Цепь дифференциала, сообщающая рабочему столу дополнительное вращательное движение, идёт от ходового винта до рабочего стола и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс a 2 — b 2 , c 2 — d 2 . Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота ходового винта к оборотов заготовки, где

T — шаг нарезаемой спирали;

–нормальный модуль двухзаходней червячной фрезы (по условию );

– число зубьев обрабатываемой детали (по условию ).

2. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

где – начальное звено (ходовой винт);

– гитара сменных зубчатых колёс (орган настройки цепи),

которую необходимо рассчитать;

– суммирующий механизм ( =2);

– зубчатая цилиндрическая пара;

— зубчатые конические пары;

– передаточное отношение цепи вертикальной подачи =

3. Расчёт УКБ относительно .

Рассчитывая УКБ относительно , мы тем самым рассчитываем передаточное отношение i y цепи дифференциала.

4. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Исходя из вычисленного передаточного отношения, подбираем сменные зубчатые колёса гитары.

Проверяем условие сцепляемости колёс :

Условие сцепляемости выполняется .

Рис.9-Схема гитары сменных колёс

3.5 Определение угла поворота фрезерного суппорта.

Где -угол поворота фрезерного суппорта

-угол наклона винтовой линии фрезы

Знак (+) принимается при разноимённых направлений винтовой линии червячной фрезы и зубьев нарезаемого колеса, а знак (-) при одноимённых направлениях винтовой линии .

Направление винтовых линий по условию одноимённое : левое -левое

1. Угольников А.А, Лекции по курсу “Станочное оборудование” Витебск 2007

2.Гост 9324-80 Фрезы червячные для цилиндрических колёс с эвольвентным профилем., Москва 1988

3. Кочергин А.И. и др. Металлообрабатывающие станки, линии и инструменты. Минск, 1979 .

4.Власов С.Н. и др. Устройство, наладка и обслуживание металлорежущих станков и автоматических линий. М., 1983.

5.Врагов Ю.Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. — Станки и инструмент, 1972, 208 с.

Произвести расчёт настройки зубофрезерного станка для обработки цилиндрического косозубого колеса

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector