Файл: С.А. Рябов Изучение и настройка зубострогального станка мод. 526.pdf

1

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить конструкцию и кинематику зубострогального станка и научиться проводить его настройку и наладку.

2. ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК НА ЗУБОСТРОГАЛЬНЫХ СТАНКАХ

Зубчатые конические колеса нарезаются на зубострогальных станках резцами по методу обкатки.

Прежде чем разбирать процесс нарезания, рассмотрим зацепление конического колеса с плоским производящим колесом. Это колесо имеет конические зубья, расположенные в плоскости торца. Профили зубьев его имеют форму равнобокой трапеции, как у зубчатой рейки (рис. 1, а). Если плоское производящее колесо 1 ввести в зацепление с коническим колесом 2 (рис. 1, б) и сообщить им вращательное движение вокруг осей, то получим зацепление, аналогичное зацеплению цилиндрического колеса с рейкой: зубья плоского колеса с прямолинейным профилем будут обкатывать эвольвентные профили зубьев конического колеса.

Конические колеса нарезаются по принципу зацепления конического колеса с производящим колесом. На рис. 2 изображена схема нарезания конического колеса на станке по методу обкатки. Вокруг оси 002 поворачивается попеременно то в одну, то в другую сторону (качается) барабан 4, называемый люлькой, а вокруг оси 001 также в обе стороны вращается нарезаемое коническое колесо 2.

Если на барабане закрепить плоское производящее колесо 1 и ввести с ним в зацепление коническое колесо 2, то зубья их при зацеплении будут обкатываться, как описано выше. Но так как коническое колесо еще не имеет зубьев, это только заготовка, в которой их необходимо нарезать, то и плоского колеса на люльке не имеется, оно подразумевается для объяснения зацепления, а его роль выполняют люлька и резцы 5 с такими же профилями, как и зубья плоского колеса. Резцы устанавливаются на торцовой плоскости люльки и поворачиваются вместе с ней вокруг ее оси так, как вращалось бы плоское колесо, и одновременно возвратно-поступательно перемещаются по торцу люльки от ее наружного диаметра к центру и обратно. Таким образом, два резца как бы образуют профиль впадины двух зубьев плоского колеса. При поступательном движении они прорезают зубья конического колеса, а одновременное вращение их вокруг оси люль-

2

ки выполняет обкатку зубьев, и резцы с прямолинейными профилями формируют эвольвентные профили нарезаемых зубьев.

Рис. 1. Зацепление плоского колеса с коническим колесом

Для осуществления обкатки вращение люльки согласовывается с вращением заготовки и происходит так же, как происходило бы вращение производящего колеса в зацеплении с нарезаемым колесом. Такая согласованность вращения достигается при помощи механизма станка со сменными колесами 3, которые рассчитываются в зависимости от числа зубьев нарезаемых колес.

Последовательное положение резцов относительно зубьев заготовки при обкатке изображено на рис. 3. Заготовка вращается против часовой стрелки (если смотреть со стороны большого торца), а люлька соответственно вращению заготовки, как сопрягаемое колесо, вращается против часовой стрелки (если смотреть на ее переднюю плоскость со стороны заготовки) и резцы перемещаются относительно оси заготовки снизу вверх, как указано стрелками, пока не выйдут из зацепления. Когда люлька начнет вращаться в другую сторону (по

3

часовой стрелке), то и заготовка станет вращаться в другую сторону, и резцы будут перемещаться сверху вниз.

Для нарезания зубьев на всю высоту резцы должны врезаться в заготовку на глубину впадины, пока вершины их не станут двигаться по образующей внутреннего конуса нарезаемого колеса.

Возвратно-поступательное движение резцов, в результате которого осуществляется резание, – это главное движение; вращение люльки и заготовки – это движение обкатки. Кроме того, станок должен иметь еще два движения, обеспечивающие перемещение заготовки к резцам и отвод их назад, и периодический поворот заготовки для нарезания следующего зуба, такой поворот называется делением.

Рис. 2. Принципиальная схема нарезания конических прямозубых колес на станке по методу обкатки

Правильное нарезание зубьев колеса определяется установкой заготовки относительно центра станка 0. Центром станка называется точка, в которой пересекается три оси (см. рис. 2): горизонтальная ось 002 люльки; горизонтальная ось 001 шпинделя бабки изделия и вертикальная ось 0, вокруг которой поворачивается поворотный стол вместе с заготовкой. При перемещении вертикальной оси 0 вдоль станка центр станка перемещается вдоль горизонтальной оси. С центром станка должна совпадать вершина начального конуса заготовки и через него проходит плоскость, в которой движутся резцы.

4

Рис.3. Последовательное положение резцов относительно зубьев нарезаемого колеса при нарезании методом обкатки (а – ниже центра, б – по центру, в – выше центра станка)

5

3.ЗУБОСТРОГАЛЬНЫЙ СТАНОК МОД. 526

3.1.Устройство станка

Зубострогальный станок модели 526 (рис. 4) предназначен для чернового и чистового нарезания прямозубых конических колес.

Рис. 4. Зубострогальный станок мод.526

На станине 1 слева находится корпус, в котором вращается люлька 2. На передней плоскости люльки смонтированы поворотные сегменты, направляющие которых устанавливаются на угол движения резцов. По направляющим сегментов движутся ползуны с резцовыми суппортами 3. Справа на станине установлен продольный стол 9, перемещающийся по направляющим станины к люльке и обратно посредством маховика 10. На этом столе установлена бабка 6 для крепления заготовки, которая может перемещаться по верхним направляющим стола и устанавливаться на необходимое расстояние от центра станка. Бабка имеет шпиндель с коническим гнездом, в кото-

6

ром крепится оправка с заготовкой 7, а также гитару деления 8. У правого торца станины находится барабан подач 4. Электродвигатель станка 5 расположен в нижней части станины и приводится в движение пусковым выключателем. Поворачивание механизма станка вручную осуществляется маховичком 11.

Смазка станка централизованная от электронасоса, расположенного в нижней части станины; здесь же находится электронасос для подачи охлаждающей жидкости к резцам.

Подробно остановимся на устройстве одного из суппортов (рис.5). Основная плита 1 суппорта крепится болтами 6 к ползуну 11. В плите установлена откидная державка 2, правый конец которой закреплен на оси, а левый посредством рычага 13 связан с бруском 14. Брусок при движении ползунов перемещается относительно их и качает рычажок 13, который поворачивает откидную державку вокруг оси 3. При движении вперед, во время рабочего положения, державка с резцами выдвигается вперед от плоскости плиты и упирается в накладку 12 и в таком положении находится до тех пор, пока не закончится ход резцов вперед. При движении резцов назад, во время холостого хода, державка с резцами поворачивается в направлении к плите и отводит резцы от нарезаемых поверхностей зубьев.

К откидной державке двумя болтами 4 крепится резцедержатель 5, устанавливаемый по высоте посредством винта 10. К резцедержателю двумя винтами 7, ввинчиваемыми в резьбовые отверстия резца, притягивается резец 9. Отверстия для винтов в резцедержателе сделаны овальными, а резцы снабжены пятью резьбовыми отверстиями, что дает возможность переставлять резцы при износе и регулировать положение их вдоль резцедержателя. Плоскость резцедержателя, на которую устанавливается резец, наклонена под углом 12° к линии движения вершины резца при его работе. Резец опирается на клин 8; перемещением клина можно изменять угол зацепления нарезаемого колеса.

3.2. Работа на станке

Заготовка устанавливается на оправку или во втулку, вставленную в шпиндель, затягивается сзади затяжным болтом или прижимается к торцу оправки при помощи гайки и подводится к резцам вручную. Пуск станка после установки заготовки и включения станка в электросеть производится нажатием пусковой кнопки. Останавлива-

7

ется станок после нарезания колеса автоматически конечным выключателем, расположенным сзади шпинделя бабки.

Рис. 5. Резцовый суппорт

На станке выполняется черновая прорезка зубьев и чистовая обработка их. Черновая прорезка происходит без обкатки, люлька и заготовка при резании не вращаются, только движутся возвратнопоступательно резцы, а заготовка постепенно подается к резцам на необходимую глубину прорезания впадин. За один цикл при черно-

8

вом нарезании выполняются следующие движения: 1) подвод стола в рабочее положение; 2) постепенная подача стола с бабкой и закрепленной в ней заготовкой до прорезания необходимой глубины впадины; 3) быстрый отвод стола; 4) поворот заготовки на следующий зуб

– деление. Черновое нарезание за один цикл может осуществляться двумя способами: при первом способе две впадины нарезаются одновременно каждая одним из двух резцов с делением через два зуба; при втором способе каждая впадина нарезается одним и вторым резцом с делением через один зуб.

Чистовое нарезание производится после чернового при новой установке заготовки и новой наладке станка. Рабочий цикл состоит из следующих движений: 1) подвода стола с бабкой и закрепленной в ней заготовки в рабочее положение, когда резцы заходят во впадину почти на всю глубину; 2) рабочей обкатки (первый проход), когда люлька вращается по часовой стрелке и резцы обкатывают зуб сверху вниз; 3) дополнительного подвода стола на 0,5-0,8 мм на глубину резания при втором проходе; 4) рабочей обкатки (второй проход), когда люлька вращается против часовой стрелки и резцы обкатывают зуб снизу вверх; 5) быстрого отвода стола и 6) поворота заготовки на следующий зуб – деление.

При работе на станке, наладке и уходе за ним, кроме общих правил техники безопасности, необходимо соблюдать также и ряд других предосторожностей, а именно: наладка и проверка всех узлов станка должны выполняться при выключенном электродвигателе общим выключателем, а не кнопкой. При установке резцедержателей, резцов, регулировке их, установке длины хода ползунов, роликов барабана подачи, люльки на угол качания, сменных колес и при перемещении каких-либо узлов станка, когда требуется вращать его механизм, выполняется эта операция вручную при помощи маховичка. После наладки и регулирования устанавливаемых узлов надо провернуть станок вручную и, только убедившись, что все части перемещаются нормально, можно включать станок от электродвигателя. При проверке правильности набора сменных колес гитар деления и обкатки, делении припуска по резцам, т.е. во всех случаях, когда приходится близко наклоняться к движущимся резцам и к заготовке, надо быть осторожным и помнить об опасности захвата движущимися частями.

9

3.3. Кинематическая схема станка

Кинематическая схема станка приведена на рис. 6. Электродвигатель Э с числом оборотов 1420 об/мин приводит в движение механизм станка, которое по кинематическим цепям передается к отдельным частям его (ползунам с резцами, заготовке, люльке, барабану подачи). Связь движений осуществляется по следующим кинематическим цепям, выделяемым из общей кинематической схемы.

I. Движение ползунов – электродвигатель – ползуны E1, Е2. II. Подача (вращение барабана А).

III. Качание люльки – вал VII – люлька. IV. Обкатка – люлька – заготовка.

V. Деление – вал XV – заготовка.

Рассмотрим подробно каждую кинематическую цепь:

Цепь I. Возвратно-поступательное движение ползунов. От электродвигателя движение передается через коническую передачу 15:43 валу I. На этом валу насажен маховичок для ручного вращения, соединяющийся с валом при помощи односторонней муфты, которая включается только при вращении в одном направлении и автоматически выключается при включении электродвигателя. Дальше движение передается по цепи, согласно структурной схеме, сменным зубчатым колесам X0, от которых через коническую передачу 19:43 получает вращение центральный вал V люльки с кривошипным диском D.

В радиальном пазу этого диска помещен кривошипный палец, соединенный с шатуном L. Шатун соединен с серьгой С, закрепленной на валике. Валик имеет на другом конце диск d с двумя сухарями

иможет качаться вокруг своей оси, сухари соединены с ползунами Е1

иЕ2, которые при качании диска d получают возвратнопоступательное перемещение по направляющим сегментов люльки.

Для изменения длины хода ползунов переставляется кривошип-

ный палец в диаметральном пазу диска D, вследствие чего изменяется радиус вращения этого пальца вокруг вала V, изменяется угол поворота диска d и изменяется ход ползунов.

Цепь II. Подача (вращение барабана А подач). Величина подачи определяется временем t одного оборота барабана. Вращение барабану передается от вала I через сменные колеса гитары подач ХП по ки-