Зубодолбежный станок модели 514

Станок предназначен для нарезания цилиндрических колес с прямыми и косыми зубьями как наружного, так и внутреннего зацепления в условиях индивидуального и главным образом серийного производства. Станок приспособлен для нарезания блоков шестерен. При наличии дополнительных приспособлений на станке можно также нарезать рейки. Станок может быть использован для чернового и чистового нарезания зубьев. Общий вид станка представлен на рис.154.

Движения в станке. Движение резания - прямолинейное возвратно-поступательное движение шпинделя с долбяком. Движения подач — вращение долбяка относительно своей оси (круговая подача) и радиальное перемещение шпиндельной головки в период врезания (радиальная подача).

Движением деления и обкатки является согласованное движение стола с заготовкой. Вспомогательные движения- отвод стола с заготовкой от долбяка в момент его обратного хода и быстрое установочное вращение стола с заготовкой. К вспомогательным движениям следует отнести также движение счетного механизма для автоматического выключения станка.

Станок работает по методу обкатки, воспроизводя зацепление двух цилиндрических колес, одно из которых является режущим инструментом (долбяком), а второе заготовкой. Долбяк закрепляется на конец шпинделя и получает прямолинейное возвратно-поступательное движение. При движении вниз долбяк совершает рабочий ход, снимая стружку с заготовки. Обратный ход долбяка является холостым; в это время стол с заготовкой отводится на небольшое расстояние от долбяка. К моменту начала рабочего хода стол возвращается в исходное положение.

Обрабатываемая деталь или комплект одновременно обрабатываемых деталей устанавливается на оправке в шпинделе стола. Соотношение чисел оборотов долбяка и заготовки обратно пропорционально отношению чисел их зубьев, т.е. они вращаются так, как будто действительно находятся в зацеплении.

До начала обработки долбяк подводится вплотную к наружной поверхности заготовки. После этого включается радиальная подача шпиндельной головки для обеспечения врезания долбяка в заготовку на требуемую глубину. По окончании врезания радиальная подача прекращается, и заготовка в течение полного оборота нарезается только с круговой подачей.

В зависимости от величины модуля нарезаемого колеса его обработка осуществляется в один, два и три прохода. При многопроходной обработке процесс «резания повторяется перед каждым проходом.

При нарезании зубчатых колес с косыми зубьями используют винтовые направляющие и косозубые долбяки. В этом случае долбяк совершает возвратно-винтовое движение в соответствии с углом наклона зубьев нарезаемого колеса. Направление наклона зубьев долбяка должно быть противоположным направлению наклона зубьев нарезаемого колеса.

Станок работает по полуавтоматическому циклу, для чего служит специальный храповой счетный механизм, обеспечивающий автоматическое выключение станка по окончании нарезания зубчатого колеса.

Кинематическая схема станка модели 514 представлена на рис.155.

Движение резания. Привод движения резания состоит из клиноременной передачи, четырехступенчатой коробки скоростей, кривошипно-шатунного и реечного механизмов. Вращение от электродвигателя мощностью 2,2 квт передается валу I коробки скоростей клиноременной передачей 100 — 280. На валу I расположены два двойных подвижных блока шестерен Б₁ и Б₂, благодаря которым вал II может иметь четыре различные скорости вращения. На левом конце вала II закреплен кривошипный диск с радиальным пазом. В нем закрепляется переставной кривошипный палец, который посредством шатуна связан с рейкой, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней 26. Последняя закреплена на приводном валу III. При вращении вала II кривошипно – шатунно - реечный механизм сообщает возвратно-вращательное движение валу III, которое с помощью реечной шестерни 26 и рейки, закрепленной на гильзе шпинделя, преобразуется в прямолинейное возвратно-поступательное движение шпинделя.

Максимальное число двойных ходов шпинделя в минуту п_{дх тах} можно определить из выражения

Движения подач. Эти движения заимствуются от вала II коробки скоростей и передаются цепной передачей 28 — 28 валу IV распределительной коробки. Далее кинематические цепи подач разветвляются.

Круговая подача шпинделю XII с долбяком сообщается от вала IV через червячную передачу 2 — 23, вал V, конический реверс 28—42—42, вал VI, сменные колеса А — В гитары круговых подач, вал VII, вал XI и червячную передачу 1 — 100. Величина круговых подач S_кр в мм/дв. ход может быть определена из выражения

где т и z_д — соответственно модуль и число зубьев долбяка.

Вращение кулачку К₁, сообщающему радиальную подачу шпиндельной головке, передается от вала IV валом XIII, сменными колесами а₁ — b₁ и c₁ — d₁ гитары радиальных подач, валом XIV, коническими шестернями 24 — 48, валом XV, червячной передачей 1 — 40, муфтой М₂, валом XVI, червячной передачей 2 — 40 и валом XVII. Кулачок К₁ через ролик Р₁ сообщает поступательное движение ходовому винту XVIII, связанному со шпиндельной головкой маточной гайкой, выполненной совместно с коническим колесом 30.

Радиальная подача долбяка (врезание). Долбяк на полную глубину зубьев заготовки врезается постепенно на некотором участке окружности. Причем заготовка и долбяк вращаются одновременно. Движение врезания осуществляется от вала XII через сменные колеса гитары радиальной подачи Х_р, конические колеса 24:48 и червячную пару 1:40. Червячное колесо этой пары насажено свободно на вал XVI. При включении муфты М₂ вправо вращение передается от вала XVI червячной паре 2:40. На одном валу с червячным колесом этой пары насажен неподвижно кулачок К₁ радиальной подачи (врезания), вращающийся вместе с этим колесом. К кулачку прижимается пружиной ролик Р₁, закрепленный на винте XVIII.

При вращении кулачка криволинейный участок его профиля, выполненный по спирали, отжимает ролик Р₁ вправо и перемещает винт XVIII (без вращения) в продольном направлении. Винт ввинчен в гайку зубчатого колеса 30, закрепленного в суппорте; при перемещении винта суппорт с долбяком придвигаются к заготовке.

Механизм врезания управляется кулачком К₁. Кулачок в зависимости от числа проходов при долблении имеют разные профили. К станку прилагаются три кулачка: для одного (рис.156, а), двух (рис.156, б) и трех (рис.156, в). При однопроходном кулачке за один оборот обрабатываются две заготовки: в первую половину оборота нарезается одна заготовки, во вторую – другая. Двух- и трехпроходные кулачки за один оборот осуществляют соответственно два или три прохода одной заготовки.

Во всех кулачках профиль одной четверти окружности построен по кривой- архимедовой спирали. При перемещении ролика по этой спирали (вр.90°) происходит врезание на глубине h. Спираль у однопроходного и трехпроходного кулачков начинается от выреза в кулачке, в точке а и, постепенно удаляясь от центра кулачка, оканчивается в точке b; у двухпроходного кулачка спираль начинается в точке а, расположенной под углом 90° от выреза, оканчивается в точке b. От точки b профили кулачков идут по окружности. У однопроходного кулачка профиль после спирали выполнен по одной окружности, на участке угла I 90°; двухпроходного кулачка- по двум окружностям, на участке угла 90°, каждая спираль (I 90° b II 90°); трехпроходного кулачка – по трем окружностям, на участке угла 90° (I 90°II 90° III90°).

Величина радиальной подачи S_р определяется выражением

где Н — шаг подъема архимедовой спирали кулачка К₁ в мм.

Подбор сменных колес гитары радиальной подачи производится по формуле

Движение деления и обкатки. Это движение заимствуется от вала VII и через конические шестерни 30 — 30, вал VIII, конические шестерни 30 — 30, вал IX, сменные колеса а — b и с— d делительной гитары, вал X и червячную передачу 1—240 передается столу с заготовкой. Для осуществления правильного процесса деления и обкатки необходимо, чтобы числа оборотов п_д шпинделя с долбяком и п_к стола с нарезаемым колесом были обратно пропорциональны их числам зубьев z₀ и z_к, т. е.

Кинематическая цепь, связывающая вращение шпинделя с вращением стола, имеет вид

Отсюда находим формулу для подбора сменных колес делительной гитары.

Вспомогательные движения. Отвод стола с заготовкой при обратном ходе долбяка производится кулачково-рычажным механизмом. На правом конце вала II закреплен эксцентрик Э, который через два взаимосвязанных ролика и систему рычагов перемещает стол с заготовкой.

Быстрое установочное вращение стола с заготовкой производится от отдельного электродвигателя мощностью 0,25 квт, движение от которого через плоскоременную передачу 80 — 180, вал X и червячную передачу 1 — 240 передается столу.

Счетно-выключающее устройство приводится в движение от вала X через кулачок К₂ и рычажно-храповой механизм с регулируемым упором.

Вал XIX и конические шестерни 15 — 30 служат для ручного установочного перемещения шпиндельной головки.