Зуборезный полуавтомат для нарезания конических колес с круговыми зубьями модели 525

Станок предназначен для чистового и чернового нарезания конических зубчатых колес с круговыми зубьями, гипоидных колес и шестерен полуобкатных передач на скоростных режимах с высокой степенью точности обработки. Наиболее целесообразно применение станка в условиях массового и серийного производства.

Общий вид зуборезного полуавтомата приведен на рис.187.

Движения в станке. Движением резания является вращение резцовой головки. Движение подачи — перемещение бабки с изделием в направлении резцовой головки. Движением обкатки и деления является медленное вращение обрабатываемой заготовки и поворот обкатной люльки со шпинделем резцовой головки. Механический отвод салазок бабки изделия является вспомогательным движением.

Принцип работы. Станок работает как по методу обкатки, так и по методу врезания.

Черновое нарезание зубьев производят методом врезания, при котором образование зубьев осуществляется путем постепенного приближения заготовки к инструменту. В этом случае величина обкатки берется очень малой, необходимой только для того, чтобы после каждого цикла инструмент попадал в соседнюю впадину. Быстрый подвод стола заменяется медленной рабочей подачей, при которой режущий инструмент (резцовая головка) постепенно врезается в заготовку. По достижении полной глубины впадины стол быстро отводится, и обкатная люлька поворачивается в обратную сторону.

Метод обкатки используется при чистовом нарезании. При этом необходимо наличие двух движений; движения резания и движения обкатки. Обкаточное движение продолжается в течение всего времени, необходимого для обработки одной впадины. После этого заготовка отводится от инструмента, а люлька, несущая резцовую головку с инструментом, быстро поворачивается в обратном направлении до исходного положения. Заготовка при этом продолжает вращаться в ту же сторону, что и во время обработки. Благодаря этому за время холостого хода люльки заготовка успевает повернуться на определенное число зубьев.

Для нарезания на заготовке всех зубьев необходимо, чтобы они при каждом цикле поворачивались на целое число зубьев, не имеющее общих множителей с числом зубьев нарезаемого колеса. При несоблюдении этого условия инструмент после каждого цикла не будет попадать в новую впадину. По окончании обработки всех впадин станок автоматически останавливается.

Наличие механизма модификации обкатки позволяет производить нарезание шестерен для полуобкатных передач, а также шестерен с большой длиной образующей начального конуса.

Отличительной особенностью полуавтомата 525 является отсутствие реверсирования заготовки, непрерывный процесс деления заготовки и реверсирование обкатной люльки с помощью составного колеса. Время холостого хода не зависит от продолжительности цикла обработки.

В станке модели 525 холостой ход может осуществляться с двумя скоростями: при нарезании шестерни с z≤15 продолжительность холостого хода составляет 5 сек/зуб, при нарезании шестерни z≥16 — 2,5 сек/зуб.

Перемещение стола с обрабатываемой заготовкой, крепление
заготовки на оправке в шпинделе бабки изделия и переключение фрикционной муфты осуществляются гидроприводом

Кинематика станка модели 525представлена на рис.188.

Движение резания. Шпиндель V резцовой головки приводится в движение электродвигателем мощностью 4,5 квт через цилиндрические шестерни 16—64, вал I, коническую передачу 34 — 34, вал II, сменные колеса а — b и с— d гитары скорости резания, вал III, шестерни 35 — 28, вал IV и закрепленную на нем шестерню 17. Эта шестерня находится в зацеплении с зубчатым колесом 85 внутреннего зацепления, закрепленном на шпинделе V резцовой головки.

Число оборотов шпинделя резцовой головки n₂ может быть определено из выражения

Движение подачи. Движение от вала I передается барабану Бн через сменные колеса а₁ — b₁ и c₁ — d₁ гитары подач, вал VI. шестерни 34 — 68 при включенной вниз фрикционной муфте М₁ , вал VII, шестерни 42 — 56, вал VIII, шестерни 48 — 55 — 64, вал IX и червячную передачу 2—72. Червячное колесо 72 жестко соединено с барабаном Бн подачи стола, который при работе методом обкатки обеспечивает подвод бабки с обрабатываемой заготовкой в рабочее положение. Этот же барабан по окончании обработки каждого зуба отводит бабку с заготовкой. При работе методом врезания в процессе обработки барабан Бн сообщает медленную подачу заготовке, обеспечивая постепенное врезание инструмента. Барабан имеет две канавки К₁ и К₂: одну для чистового нарезания методом обкатки, другую для чернового нарезания методом врезания. В каждую из канавок в зависимости от принятого метода работы вводится ролик Р₁ или Р₂, хвостовики которых имеют зубчатые рейки, соединенные между собой реечной шестерней z.

Скорость вращения барабана Бн настраивается так, чтобы он совершал один оборот за цикл работы. На валу барабана Бн помещен кулачок К, который в нужный момент включает гидравлический золотник, переключающий фрикционную муфту М₁ с рабочего на холостой ход и наоборот.

Движение обкатки. Медленное вращение заготовки заимствуется от вала IX. Вращение передается через шестерни 64 — 60 — 48, полый вал XI, конические шестерни 23 — 23, вал XII, свободно проходящий через центральное отверстие составного колеса, шестерни 75—60 или 27—108, вал XIII, конические шестерни 26 — 26, вал XIV, конические шестерни 26 — 26, вал XV, конические шестерни 26 — 26, телескопический вал XVI, сменные колеса а₂ — b₂ и с₂ — d₂ гитары обкатки, вал XVII, конические шестерни 29 — 29, вал XVIII, конические шестерни 30 — 30, вал XIX, червячную передачу 1 — 120 шпинделю XX бабки изделия.

Одновременно с заготовкой медленное вращение сообщается также обкатной люльке Л. Движение заимствуется от вала XI, связанного шлицевым соединением с валом XXI, и передается через конические шестерни 16 — 32, вал XXII, шестерню 14, составное колесо, зубчатую, передачу 252 — 21 — 50, вал XXIII, шестерни 20 — 42, вал XXIV, сменные колеса а₃ — b₃ и с₃ — d₃ гитары, вал XXV, конические шестерни 30 — 28, вал XXVI и червячную передачу 2 — 135, червячный венец, которой прикреплен к люльке Л. Конические шестерни 16 — 32 и шестерни 14 смонтированы в подвижной каретке.

По окончании обработки одного зуба заготовка отводится вправо и продолжает вращаться в ту же сторону, а обкатная люлька быстро поворачивается в противоположном направлении, возвращаясь в исходное положение. Реверсирование обкатной люльки Л обеспечивается конструкцией составного колеса и происходит следующим образом: при зацеплении шестерни 14 с зубчатым сектором внутреннего зацепления происходит рабочий ход, далее шестерня 14 входит в зацепление с зубчатым соединяющим участком, обеспечивая процесс реверсирования; при зацеплении шестерни 14 с участком внешнего зацепления происходит холостой ход. За одно качение составного реверсивного колеса шестерня 14 совершает

Механизм модификации. П ри обработке зубчатых колес методом врезания величина обкатки берется очень малой, вследствие чего профиль зубьев получается весьма близким к профилю зубьев рейки, так как часть металла на головке и ножке зуба остается несрезанной. Снятие этих утолщений для придания зубу нормального профиля, достигается дополнительным поворотом обкатной люльки Л в обе стороны с помощью особого механизма. На конце вала XXVI закреплена шестерня 26, приводящая во вращение шестерню 38, сменные колеса гитары модификации обкатки А - В, вал XXVII, червячную передачу 2 — 54 и вал XXVIII. На конце этого вала эксцентрично укреплен палец С, входящий в паз втулки D вала XXVI и работающий как кривошип, сообщая валу XXVI с червяком незначительные перемещения вдоль своей оси, вызывая дополнительные повороты люльки.

Вспомогательные движения. Отвод салазок бабки изделия по окончании обработки заготовки осуществляется переключением муфты М₁ вверх, при котором вал VII и все последующие передачи приводятся в движение непосредственно от вала I с двумя различными скоростями в зависимости от положения блока Б₁.