Зубошевинговальный станок модели 5702

Шевинговальный станок модели 5702 (рис.163) универсален, широко применяется в массовом производстве. На станках этой модели можно обрабатывать цилиндрические зубчатые колеса с прямыми и косыми зубьями, внешнего и внутреннего зацепления тремя методами шевингования: параллельным, диагональным и касательным. Для шевингования зубчатых колес внутреннего зацепления станок оснащают специальной шевинговальной головкой и бабкой для крепления заготовки. Конструкция этой модели станка постоянно совершенствуется в отношении повышения жесткости, точности обработки и производительности. На базе этого станка созданы автоматы для обработки в автоматическом цикле, как колес-дисков, так и колес-валов.

Станок имеет жесткий корпус станины 1, отлитый из чугуна заодно с основанием (для восприятия основных динамических и статических усилий, возникающих в процессе шевингования). К верхней плоскости станины привертывается корпус 8 с шевинговальной головкой 6, которая может повертываться на угол скрещивания осей. По вертикальным направляющим станины перемещается консоль 2 механизма подач. Стол 3 перемещается по горизонтальным направляющим консоли. В механизме стола имеется поворотная плита для установки угла диагонали и узел бочкообразования. На столе установлены правая и левая бабки 4 для зажима заготовки. Зажим может осуществляться вручную или гидравлически. Во время обработки зона резания закрывается кожухом 5. Панель управления 7 расположена на корпусе шевинговальной головки.

Кинематическая схема шевинговального станка (рис.164) состоит из трех независимых кинематических цепей: вращения шевера, продольной подачи стола и радиальной подачи консоли со столом.

Цепь вращения шевера. От электродвигателя М1 привода шевера (N=3 кВт, n=1365 об/мин) и упругой муфты вращения получают червячная передача 3/28, сменные колеса гитары скорости a/b, конические колеса 30/32, 32/30, цилиндрические колеса 35/36 и шевер И.

Расчетные перемещения: n, об/мин (эл.дв.М1)→ п_ш, об/мин шевера.

Уравнение цепи вращения шевера

откуда

где п_ш — частота вращения шевера, об/мин.

Шевер станка имеет 10 ступеней скорости в пределах 50... 400 об/мин (частоту вращения шевера изменяют сменой колес гитары скорости).

Цепь продольной подачи стола. От электродвигателя М2 привода стола (N=0,6 кВт, n=1320 об/мин) через упругую муфту приводится во вращение червячная передача 1/30, cменные колеса a1/b1, конические 15/45, 24/32, ходовой винт минутной подачи стола с шагом p = 6 мм.

Расчетные перемещения будут:

n об/мин, (эл.дв.М2)→ Sм, мм/мин подачи стола.

Уравнение цепи

откуда минутная подача стола равна

На столе предусмотрено 13 минутных подач в диапазоне 18... 300 мм/мин.

Цепь радиальной подачи стола. Радиальная подача в вертикальном направлении осуществляется гидравлически после каждого рабочего хода стола. Вертикальное перемещение консоли стола происходит от гидроцилиндра Ц1, через реечную пару П1 с колесом z=18, цилиндрические колеса 80/40, кулачок K, реечную пару П2 с колесом z=21, муфту М, конические колеса 17/32 и вертикальный винт, с шагом р2 = 6 мм.

Величина радиальной подачи в мм/ход стола определяется по формуле

откуда S_p=0,02Н.

где 1,45 - величина перепада ступенек на торце кулачка К; Н - число интервалов между соседними упорами, которое принимают 1... 3.

Консоль имеет ручное перемещение для наладки при разомкнутой муфте М. Вращая за квадрат Т, через цилиндрические колеса 20/80 и конические колеса 17/32, приводится во вращение вертикальный винт консоли.

Установка зажимного приспособления. Радиальное биение установочной поверхности и торцовое биение опорной поверхности зажимного приспособления должны находиться в пределах 0,005... 0,01 мм. Если зубчатое колесо обрабатывается в центрах, то центры правой и левой бабок шевинговального станка должны иметь биение 0,005 мм. Осевой зазор в подшипниках центров не более 0,003 мм. Измерение биения центров можно производить, как по оправке 1, так и непосредственно по конусной поверхности центров.

Установка обрабатываемого колеса. Зубчатое колесо должно шевинговаться от тех же баз, которые применялись при зубофрезеровании или зубодолблении. Установочные базовые поверхности должны быть чистыми, параллельными между собой и перпендикулярными отверстию заготовки для колес типа дисков. При шевинговании колес-валов от центров необходимо проверить угол центров и отсутствие забоин, стружки и заусенцев на поверхности центровых фасок. Лучше всего зубчатые колеса шевинговать от собственных центров. Если это невозможно, то необходимо применять жесткие, точные оправки и точное отверстие в заготовке, чтобы обеспечить хорошую скользящую посадку на оправке.

Установка шевера.

С шевером следует обращаться аккуратно и избегать ударов о твердые предметы, чтобы не повредить зубья. Перед установкой шевера необходимо тщательно очистить шпиндель и проверить его биение. Радиальное биение посадочного диаметра и опорного торца шпинделя 3 станка с контрподдержкой 2 и без нее не должно превышать 0,005 мм. Шевер на шпиндель станка устанавливается со скользящей посадкой. Если при установке будет отмечена тугая посадка, то необходимо проверить шпонку или внешний диаметр на отсутствие забоин и заусенцев.

где п_ш - частота вращения шевера, об/мин; z_ш - число зубьев шевера.

Частота вращения обрабатываемого колеса определяется по формуле

где z - число зубьев обрабатываемого колеса.

Для параллельного шевингования величина продольной подачи на оборот колеса первоначально принимается S_м = 0,25 мм/об, тогда минутная подача стола S_M (мм/мин) определится по формуле

или

Для диагонального шевингования наиболее приемлемой первоначальной величиной продольной подачи на оборот колеса является подача, равная 1,0 мм. Эта подача представляет собой скорость, с которой точка скрещивания осей перемещается по поверхности зубьев колеса и шевера. Минутная подача стола S_M (мм/мин) при диагональном шевинговании определяется по формуле

где

Радиальная подача всегда применяется при параллельном и диагональном шевинговании. Обычно радиальную подачу Sp применяют в пределах 0,02... 0,06 мм на ход стола.

Приведенные выше рекомендации по режимам резания могут изменяться в зависимости от условий работы. Если к шероховатости поверхности и точности обработки не предъявляют высоких требований, то подачу можно увеличить. Когда шероховатость на профилях зубьев имеет большое значение, например для зубчатых колес авиационных, судовых двигателей и легковых автомобилей, продольная подача уменьшается по сравнению с приведенной выше.

Если диаметр обрабатываемого колеса значительно меньше диаметра шевера, рекомендуется окружную скорость шевера уменьшить, а продольную подачу стола увеличить. Когда шевер меньше обрабатываемого колеса, то окружную скорость шевера следует увеличить и продольную подачу стола уменьшить. Слишком большие и малые зубчатые колеса не следует шевинговать при чрезмерно высоких окружных скоростях.

Количество ходов стола зависит от величины снимаемого припуска и требуемого качества обработки и определяется как частное от деления величины припуска в радиальном направлении на величину радиальной по­дачи. Дополнительно даются 2... 4 калибрующих хода стола при отсутствии радиальной подачи для улучшения шероховатости поверхности и повышения точности. Практически суммарное количество ходов стола колеблется в пределах 6... 10 ходов. С увеличением модуля количество ходов увеличивается. Слишком большое количество ходов ухудшает условия резания и может уменьшить стойкость инструмента.