Методические указания предназначены для студентов, выполняющих лабораторные работы по дисциплине Металлорежущие станки
 Скачать 470.88 Kb.
|
|
Министерство образования Российской Федерации Тольяттинский государственный университет Кафедра “Резание, станки и инструменты” МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторной работе по дисциплине “Металлорежущие станки ” Кинематика, настройка и наладка зубодолбёжного полуавтомата модели 5111. Тольятти, 2002 2 Методические указания предназначены для студентов, выполняющих лабораторные работы по дисциплине «Металлорежущие станки». Они могут быть полезны при изучении раздела «зубообрабатывающие станки» указанной дисциплины, а также преподавателям, проводящим лабораторные работы. Разработал М.В.Гомельский Утверждено на заседании кафедры “ ” 2002 г. 3 СОДЕРЖАНИЕ Стр. 1. Цель и задачи работы. 4 2. Назначение зубодолбежного станка и принцип его работы. 4 3. Описание станка модели 5111. 7 4. Кинематическая схема и настройка кинематических цепей станка. 8 5. Порядок наладки и настройки станка. 18 6. Порядок отчета. 22 7. Контрольные вопросы. 22 4 1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ Лабораторная работа посвящена изучению кинематики станка со сложными исполнительными движениями – зубодолбежного. Целью работы является закрепление студентами теоретических знаний о методах обработки цилиндрических зубчатых колес, о принципах построения кинематической структуры зубодолбежных станков, а также приобретение навыков наладки и настройки зубообрабатывающего оборудования. В процессе работы студент должен: • ознакомиться с кинематикой и конструкцией зубодолбежного полуавтомата модели 5111, • научиться выполнять расчеты и практические действия по настройке, наладке станка на обработку зубчатых колес и управлению станком. 2. НАЗНАЧЕНИЕ ЗУБОДОЛБЕЖНОГО СТАНКА И ПРИНЦИП ЕГО РАБОТЫ Зубодолбежный полуавтомат модели 5111 предназначен для нарезания зубьев цилиндрических зубчатых колес. В качестве инструмента используются зуборезные долбяки. На полуавтомате могут быть обработаны зубчатые колеса наружного и внутреннего зацепления. Наибольший допустимый модуль стальных обрабатываемых колес 1 мм, наибольший начальный диаметр – 80 мм. Рабочий цикл станка автоматизирован, благодаря чему имеется возможность использовать его в условиях как индивидуального, так серийного и массового производства. Принцип обработки зубьев с помощью зуборезного долбяка показан на рис.1. здесь изображена схема относительного расположения инструмента и изделия и указаны движения, которые необходимы для осуществления обработки прямозубого зубчатого колеса. Зуборезный долбяк – это сложный зуборезный инструмент, выполненный в виде цилиндрического зубчатого колеса, профиль зуба которого образует режущие кромки. В процессе обработки зуборезному долбяку и заготовке (изделию) сообщают такие движения, которые имитируют зацепление двух зубчатых колес: долбяка и нарезаемого колеса. Для того чтобы сообщить инструменту движение резания (чтобы режущие кромки могли снимать стружку), долбяк следует двигать возвратно-поступательно вдоль его оси. Это движение обозначено на схеме (рис.1) буквой П 1. Оно является движением формообразования скорости резания Ф v (П 1 ). Зубчатое зацепление долбяка и колеса–заготовки имитируется вращением долбяка В 2 и связанным с ним вращением заготовки В 3 относительные скорости этих движений должны быть, очевидно, связаны 5 соотношением Z Z д . Вместе эти два движения образуют сложное движение формообразования подачи Ф S (В 2 В 3 ), поскольку от абсолютной скорости этих движений зависит толщина стружки, снимаемой режущей кромкой долбяка за каждый двойной ход. Чем быстрее вращаются долбяк с заготовкой, тем большую по толщине стружку захватывает режущая кромка долбяка за время каждого его двойного хода, тем, следовательно, большей будет подача. Схема относительного расположения инструмента и изделия Рис.1 Перед началом обработки долбяк подводится к заготовке таким образом, чтобы их наружные диаметры соприкасались. Следовательно, для обработки зубьев на полную глубину следует осуществить врезание инструмента в заготовку, так чтобы на некоторой дуге окружности заготовки “ Ψ ” зубья инструмента все глубже внедрялись в заготовку, пока не будет достигнута глубина, соответствующая полной высоте нарезаемых зубьев: 2,25m. Это врезание можно выполнить поступательным перемещением заготовки П 4 . По достижении требуемой высоты зуба движение врезания В р (П 4 ) следует прекратить, после чего изделию необходимо сообщить еще не менее одного оборота (чтобы все зубья по окружности изделия имели одинаковую высоту). Иногда бывает необходимо выполнить врезание неоднократно. Например, сначала выполняется первое врезание, и затем - на протяжении одного оборота изделия – черновой проход. После этого выполняется второе врезание (на меньшую величину) – это предчистовой проход. И, наконец, выполняется третье врезание, на глубину порядка 0,1…0,2 мм, и после еще 6 одного оборота изделия (чистовой проход) обработка заканчивается. Такой порядок обработки называется многопроходным. Любой зубодолбежный станок должен иметь устройство, позволяющее осуществлять многопроходную обработку. Кроме того, при каждом двойном ходе долбяка во время движения его вверх (при холостом ходе) долбяк следует отводить от заготовки на небольшую величину (около 0,3…0,5 мм) для того, чтобы режущие кромки долбяка при холостом ходе не терлись об обрабатываемую поверхность зубьев. Перед каждым ходом вниз долбяк следует снова подвести к заготовке. Это установочное движение обозначено на схеме П 5 Таким образом, видно, что для осуществления процесса обработки прямозубого цилиндрического колеса необходимо придать инструменту и заготовке три простых исполнительных движения: Ф v (П 1 ), В р (П 4 ), Уст(П 5 ), а также одно сложное исполнительное движение – движение формообразования подачи Ф s (В 2 В 3 ). В процессе этого сложного движения происходит обкат профиля зуба долбяка по образуемому на заготовке профилю зуба изделия. Поэтому движение Ф S (В 2 В 3 ) часто называют “движением обката”. Одновременно, за полный оборот заготовки на ней образуется Z зубьев (зубья долбяка, как бы, “разделяют ” заготовку на Z частей). В связи с этим движение Ф s (В 2 В 3 ) называют также “движением деления”. Следовательно, применяя сложный инструмент – зуборезный долбяк со всеми зубьями на окружности, оказалось возможным совместить движения обката и деления в одно – сложное движение формообразования подачи Ф s (В 2 В 3 ), совершающееся непрерывно и равномерно. В процессе обработки заготовки образуются новые поверхности – боковые поверхности зубьев. Производящими линиями для этой поверхности являются (рис.2): образующая – форма зуба по длине (в данном случае прямая), направляющая – профиль зуба (эвольвента). Производящие линии при зубодолблении Рис.2. Из анализа формы вспомогательного материального элемента инструмента (режущей кромки долбяка) и движений по рис.1 ясно, что образующая (прямая) линия получается методом следа, а направляющая (эвольвентный профиль зуба) – методом обката. Следовательно, при обработке на зубодолбежном станке метод образования поверхности – метод “ следа и обката”. 7 3.ОПИСАНИЕ СТАНКА МОДЕЛИ 5111 Внешний вид зубодолбежного полуавтомата мод.5111 показан на рис.3. Внешний вид станка Вид спереди Рис.3 1-Зуборезный долбяк. 2-.Инструментальный шпиндель. 3-Заготовка зубчатого колеса. 4-Квадрат ручного поворота шпинделя изделия. 5-Квадрат настройки межосевого расстояния. 6-Упор включения главного привода. 7-Упор исходного положения стола. 8- Сменные шкивы настройки частоты двойных ходов. 9-Квадрат ручного привода возвратно- поступательного движения инструмента. 10-Квадрат установки величины хода инструмента. 11-Квадрат установки положения инструмента над поверхностью стола. 12-Рукоятка переключения механизма реверса вращения инструмента. 13-Квадрат ручного проворота инструмента. 14-Дроссель настройки величины радиального врезания. 15-Гитара обката и деления. 16-Линейка и упоры настройки величины врезания. 17-Гитара круговой подачи. 18- Механизм отключения муфты цепи деления. 19-Квадрат натяжения ремней привода главного движения 8 Здесь показаны основные узлы станка: станина, стол, суппорт, механизм врезания. Инструмент – зуборезный долбяк 1- закрепляется на оправке, установленной в коническом отверстии инструментального шпинделя 2. Заготовка 3 закрепляется с помощью приспособления в шпинделе стола. Движения, которые необходимы для осуществления обработки, сообщаются следующим узлам станка. Движение резания (главное движение), возвратное – поступательное движение, обозначенное в п.2 на рис.1 Ф v (П 1 ), сообщается инструментальному шпинделю 2 с закрепленным на нем инструментом 1. Шпиндель располагается в корпусе суппорта. Движение Ф s (В 2 В 3 ) сообщается: вращательное движение В 2 – инструментальному шпинделю с долбяком, вращательное движение В 3 – шпинделю стола с заготовкой. Движение врезания В р (П 4 ) сообщается столу с заготовкой, который перемещается по направляющим станины 1 в направлении оси инструментального шпинделя. В качестве исполнительного механизма, осуществляющего движение врезания, используется гидравлический цилиндр. Многопроходная обработка (см. п.2) осуществляется за счет переключения с помощью специальных упоров золотников, управляющих движением гидроцилиндра врезания. Установочное движение для отвода и подвода инструмента к заготовке при каждом двойном ходе Уст(П 5 ) осуществляется покачиванием суппорта с помощью специального эксцентрикового механизма, расположенного внутри стойки станины. 4. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА И НАСТРОЙКА КИНЕМАТИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ СТАНКА Кинематическая схема станка изображена на рис.4. Ниже рассмотрены кинематические группы, а также кинематические цепи, которые реализуют соответствующие кинематические связи этих групп. 4.1. Кинематическая группа движения формообразования скорости резания. Движение формообразования скорости резания при обработке прямозубых колес Ф v (П 1 ) является простым, следовательно, оно же будет главным движением. Возвратно-поступательное главное движение П 1 сообщается инструментальному шпинделю (штосселю, как его еще иногда называют) станка 10 (см. кинематическую схему рис.4). Поскольку движение П 1 – простое, внутренняя кинематическая связь группы представляет собой лишь кинематическую пару – направляющие поступательного движения, в которых перемещается шпиндель. 9 Кинематическая схема станка мод.5111 Рис.4 Внешняя кинематическая связь группы Ф v (П 1 ) связывает источник движения – электродвигатель М 1 (N= 1,1 квт, n=1500об/мин) с исполнительным механизмом, сообщающим инструментальному шпинделю возвратно-поступательное движение. Этот механизм выполнен в виде зубчатого сектора 9, связанного с зубчатой рейкой на инструментальном шпинделе. Зубья рейки круговые. Это дает возможность шпинделю вращаться. Зубчатый сектор установлен на рычаге, которому сообщается качательное движение с помощью кривошипа 6, шатуна 7 и двуплечего рычага 8 . Радиус “r” кривошипа 6 можно регулировать, изменяя тем самым длину хода “L” инструментального шпинделя. Изменение исходного положения инструмента над столом станка производится путем регулировки угла “α” между плечами рычага 8. Кинематическая цепь главного движения, реализующая внешнюю кинематическую связь группы, начинается с электродвигателя М 1 и заканчивается зубчато-реечным механизмом 9 – 10. Эта цепь содержит две клиноременные передачи 2 – 4 – с постоянными шкивами, и 3 – 5 – со сменными шкивами: орган настройки. Из схемы видно, что за один оборот кривошипа 6 происходит одно двойное качание рычага с зубчатым сектором 9, и, следовательно, один двойной ход инструментального шпинделя. Поэтому уравнение кинематического баланса для этой цепи целесообразно записывать, учитывая звенья от М 1 до вала кривошипа II. Расчетные перемещения для цепи главного движения можно записать в виде: 10 n э об/мин электродвигателя М 1 n дв. ходов/мин инстр. шпинделя. Необходимая частота двойных ходов инструмента может быть ориентировочно определена по формуле L V n 2 1000 ⋅ = где V – средняя скорость резания, м/мин (эту величину необходимо выбрать по справочнику. Она может быть также задана преподавателем.); L - величина хода шпинделя, мм. Принимается обычно для станков малого размера: L =1,16В + 1, где В – ширина венца обрабатываемого зубчатого колеса, мм. Частоту двойных ходов можно выбрать также по диаграмме рис.5. Диаграмма для определения числа дв. ходов/мин 16 00 д в хо д/ ми н 12 80 L V, м/мин 64 60 56 52 48 44 40 36 32 28 24 20 16 12 8 4 0 5 10 15 20 25 10 10 80 0 640 500 400 315 250 Пример: V =42 м/мин, L=14.5 мм, n=1280 дв.ход./мин. Рис.5 11 Здесь приведены те частоты двойных ходов в минуту, которые могут быть установлены на станке мод. 5111 с помощью имеющегося набора сменных шкивов. Поскольку n э =1500 об/мин, уравнение кинематического баланса цепи главного движения может быть записано в виде: n B A= 203 85 1500 В результате решения уравнения может быть получена формула настройки: n B A ⋅ = 0016 , 0 Настройка цепи главного движения выполняется подбором сменных шкивов А и В. В комплект станка входят шкивы диаметром: 80, 96, 114, 134, 152, 172, 189, 204, 217 мм. Подбор сменных шкивов легко осуществить по таблице 1. Эта таблица изображена также на внутренней стороне крышки, закрывающей нишу со сменными шкивами на станке. Следует выбирать сменные шкивы, которые обеспечивают частоту двойных ходов ближайшую меньшую по отношению к значению, полученному расчетом. Место расположения органа настройки цепи главного движения показано на рис.3. Таблица 1. УСТАНОВКА ЧАСТОТЫ ДВОЙНЫХ ХОДОВ ИНСТРУМЕНТА Cтупень Частота двойных ходов Отношение диаметров шкивов A/B 1 250 96/217 2 315 114/204 3 400 134/185 4 500 152/172 5 640 172/152 6 800 189/134 7 1010 204/114 8 1280 217/96 А – сменный ведущий шкив клиноременной передачи. В – сменный ведомый шкив кривошипного вала. 9 1600 227/80 Изменение межосевого расстояния клиноременной передачи осуществляется эксцентриком. Вращая квадрат 19 (рис.3) приводят в движение эксцентрик с ведущим шкивом. 12 4.2.Кинематическая группа движения формообразования подачи. Движение Ф S (В 2 В 3 ) – сложное. Поэтому и внутренняя и внешняя кинематические связи этой группы будут (кроме кинематических пар) содержать также ряд механических передач. 4.2.1. Кинематическая цепь обката и деления - внутренняя кинематическая связь группы Ф S (В 2 В 3 ). Внутренняя кинематическая связь группы Ф S , обеспечивающая траекторию исполнительного движения формообразования, связывает между собой вращение инструментального шпинделя 10 (долбяка, см. рис.3) с вращением шпинделя изделия и закрепленной на нем заготовкой. При этом относительные скорости долбяка и заготовки должны быть связаны между собой так, как в зубчатой передаче с числами зубьев Z ∂ и Z. Внутренняя кинематическая связь включает направляющие вращательного движения (подшипники инструментального шпинделя и шпинделя изделия), а также ряд передач: червячная передача 21-20, зубчатая 19-18, конические колеса реверсирующего устройства 16-14 (или15-14), конические передачи 22-23-25- 26, гитара сменных колес цепи обката и деления (орган настройки) f e d c b a • • , цилиндрические колеса второго реверсирующего устройства 27-29 (27-28-29), червячная пара 31-30. Реверсирующие устройства, колеса 16-14 (15-14) и 27-29 (27-28-29) предназначены для измерения направления вращения инструмента и изделия. Если одновременно переключить оба реверсирующих устройства, то направление вращения инструмента и изделия изменится, что позволит использовать в качестве рабочей другую сторону профиля зуба (другую режущую кромку) долбяка. В результате повышается стойкость инструмента. Такое переключение целесообразно выполнять один раз за время работы между двумя переточками инструмента. Если переключить лишь один из реверсирующих механизмов, например конический реверс, то изменяется направление вращения только у инструмента. В этом случае инструмент и изделие будут вращаться в одну сторону, как это необходимо при обработке зубчатых колес внутреннего зацепления. Рассматривая зацепление долбяка и заготовки как зубчатую передачу, можно записать расчетные перемещения для цепи обката и деления в виде: 1 оборот долбяка Z Z ∂ оборотов заготовки. Тогда уравнение кинематического баланса цепи обката и деления будет: Z Z f e d c b a ∂ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 90 1 50 27 27 50 22 22 22 22 22 22 58 58 1 90 1 Следовательно, формула настройки гитары обката и деления будет: 13 Z Z f e d c b a x i д = = Передаточное отношение гитары должно быть выдержано математически точно, иначе шаг обработанного зубчатого колеса не будет правильным. Поэтому после подстановки величин Z д и Z в формулу настройки не следует переводить полученное выражение в десятичную дробь. Нужно только сократить общие множители и затем подбирать числа зубьев колес гитары так, чтобы они дали в итоге точно такую же простую дробь Комплект сменных зубчатых колес гитары обката и деления включает шестерни с числами зубьев: 24, 24, 25, 30, 30, 32, 34, 35, 36, 36, 37, 40, 40, 41, 43, 45, 47, 48, 50, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 60, 60, 60, 61, 62, 64, 65, 66, 67, 69, 70, 71, 72, 73, 75, 75, 78, 79, 80, 80, 80, 83, 84, 85, 88, 89, 90, 90, 92, 94, 96, 97, 98. Схема расположения сменных зубчатых колес в гитаре – см.рис.6. Схема расположения зубчатых колес в гитаре обката и деления Рис.6 При подборе зубчатых колес гитары обката и деления необходимо соблюдать следующие условия. Межосевые расстояния для колес “a” и “b”, а также “e” и “f” являются постоянными (их нельзя регулировать), поэтому суммы зубьев a+b и e+f также должны быть неизменными при разных настройках. Должно быть: a + b = 120 и e + f = 120. Кроме того, необходимо соблюдать так называемое “ условие сцепляемости”. При соблюдении этого условия колеса “c” и “d” не будут задевать за соседние валики. Условие сцепляемости: c + d b + f + 4 Место расположения гитары обката и деления на станке показано на рис.3. 4.2.2. Внешняя кинематическая связь группы Ф S (В 2 В 3 ). Кинематическая цепь круговой подачи. 14 Внешняя кинематическая связь группы Ф S (В 2 В 3 ) связывает электродвигатель М 1 с внутренней связью и, следовательно, номинально выглядит так: электродвигатель М 1 , далее – ременные передачи 2-4, А-В, червячная передача 11-12, сменные зубчатые колеса гитары круговых подач (орган настройки на скорость исполнительного движения формообразования подачи Ф S ) l k h q . В месте закрепления шестерни “l ” на валу и происходит присоединение внешней связи к внутренней. Однако для настройки станка рассматривать в таком порядке передачи, входящие во внешнюю кинематическую связь, неудобно. В справочниках по режимам резания подача для зубодолбежных станков указывается как перемещение режущей кромки долбяка по дуге его делительной окружности за один двойной ход (S мм/дв.ход). Для настройки кинематической цепи необходимо определить конечные звенья этой цепи и задать их расчетные перемещения. Поэтому расчетная кинематическая цепь круговой подачи в зубодолбежном станке выбирается несколько отличной от номинальной внешней связи. Учитывая размерность подачи, в качестве конечных звеньев цепи круговой подачи целесообразно выбирать с одной стороны – механизм, осуществляющий возвратно- поступательное перемещение инструментального шпинделя с долбяком (см. рис.4 - кривошипный механизм 6, вал II) и, с другой стороны – механизм, осуществляющий вращение инструментального шпинделя с долбяком: червячную передачу 20-21 – шпиндель с долбяком. При таких конечных звеньях (вал кривошипа – шпиндель с долбяком) оказывается возможным оценивать подачу в миллиметрах дуги делительной окружности поворота долбяка на каждый двойной ход. Чем больше скорость исполнительного движения Ф s (В 2 В 3 ), тем на большую часть дуги делительной окружности повернется долбяк за время каждого двойного хода, тем большую толщину стружки будет снимать инструмент при каждом рабочем ходе (вниз). Таким образом, кинематическая цепь круговой подачи – это цепь, связывающая вращение вала кривошипа II (за I оборот этого вала совершается I двойной ход долбяка) и вращение инструментального шпинделя 10 с долбяком. Цепь включает передачи: червячная передача 11-12, гитара сменных колес l k h q , колеса конического реверсирующего устройства 14-15 (или 14-16), колеса 18-19, червячная передача 20-21. Расчетные перемещения конечных звеньев цепи можно записать в виде: 1 дв. ход долбяка (I оборот вала II) S мм дуги делительной окружности Тогда уравнение кинематического баланса для кинематической цепи круговой подачи будет: Sмм д z m l k h q = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ π 90 1 58 58 22 22 44 4 1 , 15 где - модуль долбяка, мм. m Отсюда формула настройки для гитары круговых подач: S д z m l k h q s i ⋅ ⋅ ≈ ⋅ = π 990 Сменные зубчатые колеса в гитару круговых подач можно подбирать так, чтобы рассчитанное по формуле передаточное отношение выдерживалось приближенно. При этом фактическое значение круговой подачи должно получиться не более расчетного или заданного в режимах резания. Набор сменных зубчатых колес для гитары круговых подач содержит шестерни с числами зубьев: 32; 36; 48; 60; 72; 80. Их сочетание позволяет получить при данном диаметре долбяка до 8 различных величин круговых подач. В паспорте станка приведена таблица (см. табл. 2), по которой можно осуществить выбор сменных колес гитары при диаметрах долбяка = 12; 16; 25 и 40 мм. Эта же таблица нанесена на крышке гитары непосредственно на станке. ∂ mz Таблица 2 УСТАНОВКА КРУГОВОЙ ПОДАЧИ Круговые подачи d ∂ =12 d ∂ =16 d ∂ =25 d ∂ =40 l k h q • 0,007 0,010 0,016 0,025 * 72 36 80 32 • 0,012 0,016 0,025 0,041 * 60 48 80 32 • 0,020 0,025 0,040 0,063 * 48 60 80 32 • 0,030 0,040 0,063 0,100 * 36 72 80 32 • 0,047 0,063 0,100 0,160 * 72 36 32 80 • 0,076 0,100 0,160 0,254 * 60 48 32 80 • 0,120 0,160 0,250 0,254 * 48 60 32 80 • 0,190 0,254 0,400 Не применять * 36 72 32 80 • * - посадочный диаметр зубчатых колес ∅ 25Н7. В таблице приведены наборы колес гитары подач для четырех размеров долбяков. Однако этой таблицей можно воспользоваться для любого диаметра 16 долбяка, если пересчитать подачу пропорционально соотношению диаметров долбяка из таблицы и применяемого при обработке. Место расположения гитары круговых подач на станке показано на рис.3. Схема расположения зубчатых колес гитары подач показана на рис.7 Схема расположения зубчатых колес гитары подач Рис.7 4.3. Кинематическая группа движения врезания В р (П 4 ) Движение радиального врезания В р (П 4 ), имеет отдельный источник движения: стол перемещается с помощью гидродвигателя поступательного перемещения – гидроцилиндра 34 (рис. 4). Скорость движения врезания регулируется за счет изменения скорости движения клиновой ползушки 38, к которой прижимается ролик 39 упора 36. Упор 36 “отпускает” стол, давая ему возможность смещаться вправо, перемещая стол с заготовкой к долбяку. Ползушка 38 укреплена на подвижном корпусе гидроцилиндра 39. Чем быстрее движется корпус гидроцилиндра 39, тем быстрее осуществляется врезание. Разность высоты клиновой ползушки 38 рассчитана на наибольшую глубину врезания 2,5 мм. Установка первоначального межосевого расстояния (исходного положения) между долбяком и заготовкой осуществляется винтом 40 и упором 33. Линейка с упорами 17 Рис.8. Многопроходная обработка (см. п. 2) выполняется за счет установки на корпусе гидроцилиндра 39 специальных упоров, которые переключают золотники, управляющие подачей жидкости в рабочую полость гидроцилиндра 39. Упоры располагаются с задней стороны станка слева рядом с гитарой обката и деления (см. вид В на рис.3 и рис.8). На корпусе гидроцилиндра может быть установлено до четырех упоров. Если установлены только упоры 1 и 2, то обработка ведется за один проход: одно врезание и далее на полном обороте изделия – окончательная обработка. Если установить упор 3, то при движении ползушки он в соответствующем месте остановит врезание, и оно возобновится только после того, как специальный счетчик оборотов на валу XII (см кинематическую схему рис.4) отсчитает I оборот. Только после этого врезание произойдет еще раз, оно закончится по команде упора 2, а обработка закончится через I оборот изделия, отсчитываемый счетчиком. Если установить также и упор 4, то порядок работы будет аналогичный, но обработка будет осуществляться за 3 прохода. Настройка скорости движения врезания В р (П 4 ) производится дросселем 14 (см. рис.3, вид Б). Величину скорости врезания можно оценить радиальным перемещением стола в миллиметрах на двойной ход долбяка. Следовательно, эта величина будет зависеть от скорости движения клиновой ползушки (положения рукоятки дросселя) и от частоты двойных ходов долбяка, на которую настроены сменные шкивы в цепи главного движения. Установку величины скорости врезания можно производить по таблице 3. Выбирать скорость радиального врезания можно ориентировочно, взяв ее величину, как долю от величины круговой подачи (порядка 0,1 …0,2 S). Таблица 3 УСТАНОВКА ДРОССЕЛЯ РАДИАЛЬНОЙ ПОДАЧИ Частота двойных ходов Положение лимба регулятора потока 250 315 400 500 640 800 1010 1280 1600 1 0,004 0,003 0,002 0,002 0,002 0,001 0,001 0,001 0,001 2 0,008 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,002 0,002 0,001 3 0,014 0,011 0,009 0,007 0,005 0,004 0,004 0,003 0,002 4 0,019 0,015 0,012 0,010 0,008 0,006 0,005 0,004 0,003 5 0,025 0,020 0,016 0,013 0,010 0,008 0,007 0,005 0,004 6 0,033 0,026 0,021 0,017 0,013 0,010 0,008 0,006 0,005 7 0,042 0,033 0,026 0,021 0,016 0,013 0,011 0,008 0,006 Указатель лимба регулятора потока – в положении 1 4.4. Кинематическая группа установочного движения Уст(П 5 ) 18 Установочное движение Уст(П 5 ), необходимое для отвода инструмента от изделия при каждом двойном ходе осуществляется с помощью эксцентрика (кулачка) 42 (рис.4), расположенного на валу кривошипного механизма. Эксцентрик 42 через рычажную систему заставляет суппорт покачиваться относительно горизонтальной оси. Замыкание механизма осуществляется пружиной 45. 4.5. Кинематические группы вспомогательных движений Кинематическая структура станка модели 5111 включает также кинематическую группу вспомогательного движения – ускоренного вращения шпинделя изделия (используется для выверки изделия при наладке). Привод ускоренного вращения шпинделя изделия осуществляется от отдельного электродвигателя М 2 через зубчатые колеса 46-47, цепную передачу 48-49, зубчатые колеса 52-51 и далее по участку цепи обката: 27-28-29-30-31 – стол (рис.4). При работе цепи ускоренного вращения необходимо отключить остальную часть кинематики станка размыканием зубчатых колес гитары деления. Кроме того, имеется цепь отсчета одного оборота изделия. Как уже было показано выше, механический счетчик 56 приводится во вращение от вала XII, который вращается синхронно со шпинделем изделия. Включение счетчика осуществляется гидравлической муфтой 55 по команде от гидравлического золотника, управляемого упорами на линейке механизма врезания (см.п.4.3). Барабан счетчика, снабженный упором, начинает вращаться после окончания врезания. Через один оборот барабана (и шпинделя изделия) упор нажимает на конечный выключатель, в результате чего при однопроходной обработке станок останавливается. 5. ПОРЯДОК НАЛАДКИ И НАСТРОЙКИ СТАНКА Наладка и настройка зубодолбежного станка выполняется в следующей последовательности: - расчет параметров зубчатого колеса, передаточных отношений органов настройки и выбор шкивов и сменных зубчатых колес; - установка и закрепление инструмента; - установка изделия, его выверка и закрепление; - настройка сменных шкивов ременной передачи цепи главного движения – установка числа двойных ходов инструмента; - настройка гитары обката и деления; - настройка гитары цепи круговой подачи; - установка скорости врезания; - установка общей величины врезания и по проходам; - установка межосевого расстояния; - установка длины хода инструментального шпинделя (долбяка); - установка исходного положения инструмента над столом; - установка реверса цепи обката и деления; 19 - установка механизма и органов управления станка в исходное положение. 5.1. Р а с ч е т ы Расчеты, необходимые для наладки и настройки станка выполняются в соответствии с исходными данными, которые выдает преподаватель. В качестве исходных данных задаются: Модуль обрабатываемого колеса m, мм. Число зубьев обрабатываемого колеса Z. Число зубьев долбяка Z ∂. Ширина венца обрабатываемого колеса B, мм. Величины: скорости резания V, круговой подачи S, скорости врезания. Расчеты для подготовки наладки и настройки выполняются в следующем порядке: 5.1.1. Определяются размеры обрабатываемого зубчатого колеса: Наружный диаметр d a =m(z+2), мм. Диаметр делительной окружности d=mz, мм Высота зуба h=2,25m, мм 5.1.2. Определяются передаточное отношение сменных шкивов цепи главного движения и подбираются шкивы (по п.4.1). 5.1.3. Определяется передаточное отношение гитары обката и деления и подбираются числа зубьев сменных колес гитары (по п.4.2.1). 5.1.4 Определяется передаточное отношение гитары круговой подачи и подбираются числа зубьев сменных колес гитары (по п.4.2.2). 5.1.5. Определяется номер положения рукоятки золотника для настройки скорости движения врезания (по п.4.3). 5.2. Установка и закрепление инструмента Инструмент закрепляется винтом на оправке, установленной в инструментальном шпинделе. 5.3. Установка изделия Заготовка устанавливается на оправке, закрепленной в шпинделе стола. При необходимости производится проверка биения цилиндрической поверхности заготовки с помощью индикатора. При проверке биения можно воспользоваться приводом ускоренного вращения изделия или же вращать стол за квадрат 4 (см. рис.3) червяка вручную с помощью рукоятки. 5.4. Настройка частоты двойных ходов долбяка Настройка осуществляется перекидной ремня и переустановкой, при необходимости, сменных шкивов 8 (рис.3), в соответствии с расчетом. Натяжение ремней производится вращением квадрата 19 (рис. 3) с помощью съемной рукоятки. 5.5. Настройка гитары обката и деления В соответствии с расчетом и по результатам подбора сменных зубчатых колес они устанавливаются в гитаре 15 (рис.3). 20 5.6. Настройка гитары цепи круговой подачи Гитара круговой подачи 17 (рис.3) настраивается по результатам расчета. 5.7. Установка скорости врезания Скорость врезания устанавливается рукояткой дросселя 14 (рис.3). Рукоятка имеет 7 положений: 1 – наименьшая скорость, 7 – наибольшая скорость врезания. Установка рукоятки выполняется в зависимости от результата подбора режима, выполненного по п.4.3. 5.8. Установка величины врезания общей и по проходам Для установки величины врезания необходимо установить переключатель пульта управления В9 (рис.9) в положение “реверс”. Пульт управления Л3 Л5 Л4 Л6 КН 2 КН10 КН3 КН7 КН4 КН6 КН5 КН1 В6 В9 В7 В4 В10 В5 внутреннее наружное долбление насос гидравлики готовность к циклу пробой на корпус подвод отвод стола толчок насос СОЖ наладка зажим разжим изделия подача реверс клиновой ползушки единичный цикл вращение по стрелке стоп Рис.9 Затем расставляются упоры на линейке 16 (рис.3). Упор 2 (рис.8) устанавливается по шкале в положение, соответствующее суммарной (общей) величине врезания (плюс одно деление). Упор 1 (рис.8) устанавливается на нулевое деление. Положение упора 2 определяет точность настройки дуги чистового обката. Если обработка однопроходная, то настройка величины врезания на этом закончена. При двухпроходной обработке между упорами 1 и 2 устанавливается упор 3. Расстояние между упорами 3 и 2 должно соответствовать величине врезания первого прохода. Для трехпроходной обработки устанавливается еще и упор 4, в результате суммарная величина врезания разбивается на три части. 5.9. Установка межосевого расстояния Кнопкой КН2 на пульте управления (рис.9) включается привод гидравлики. 21 На пульте управления включается тумблер “наладка” В4 (тумблер включается в сторону рисунка с изображением руки). Переключатель В9 устанавливается в положение “подача”. Переключателем В6 стол с изделием подводится в зону обработки. Квадратом 9 (рис.3) инструмент устанавливают на уровне середины ширины заготовки. Вращая квадрат 5 (рис.3), обрабатываемое изделие подводят до касания его наружного диаметра с наружным диаметром долбяка. Затем квадратом 9 инструмент выводят в верхнее положение. Квадратом 5 по лимбу набирают необходимую высоту зуба, рассчитанную в п. 5.1.1 (глубину врезания). Выключателем В6 отводят стол от инструмента. Переключатель В9 устанавливается в положение “реверс”. Упор 7 на боковой поверхности стола устанавливается в зависимости от требуемой величины отвода стола. 5.10. Установка длины хода долбяка Настройка длины хода выполняется смещением эксцентрикового пальца (изменением радиуса кривошипа) с помощью квадрата 10 (рис.3). Смещение пальца разрешается только в направлении, противоположном лыске кривошипного вала. Проверка правильности установки длины хода осуществляется проворотом механизма вручную за квадрат 9 (рис.3). Наибольшая допустимая величина хода долбяка на станке мод. 5111 – 25 мм. 5.11. Установка исходного положения инструмента над столом. Вначале шпиндель с долбяком выводится в верхнее положение квадратом 9 (рис.3). Затем стол с изделием подводится к инструменту, так чтобы инструмент наружным диаметром почти касался изделия. Затем, отпустив винты фиксации зубчатого колеса, поворотом которого изменяется угол между плечами рычага α (см. кинематическую схему рис.4), следует провернуть его за квадрат 11 (рис.3),установив инструмент относительно торца изделия на величину 2 B L − (см. также п.4.1). Удерживая квадратом 11 положение инструмента, следует затянуть винты фиксации зубчатого колеса и отвести стол. 5.12. Установка реверса цепи обката и деления Включив с пульта управления кнопкой КН4 “толчок” на короткое время вращение стола и долбяка проверяют направление вращения. При обработке колес внешнего зацепления долбяк и заготовка должны вращаться в разные стороны. Если направление вращения неверно, следует переключить рукоятку конического реверса 12 (рис.3). 5.13. Установка механизмов и органов управления в исходное положение. Перед включением станка для обработки заготовки следует: Установить переключатель В4 пульта управления (рис.9) в положение “Цикл”. Установить переключатель В5 в положение, соответствующее обработке колес внешнего или внутреннего зацепления. 22 Включить или выключить при необходимости переключателем В10 “охлаждение” подвод СОЖ. Переключатель В6 установить в положение “отвод”. Механический счетчик оборота изделия установить в исходном положении (нажать конечный выключатель). Кнопкой КН2 включить привод гидравлики и смазки. Исходное положение механизмов полуавтомата контролируется световым сигналом лампочки Л4 пульта управления (рис.9). 5.14. Выполнение обработки. Кнопкой КН3 дать команду на выполнение цикла. 6. ПОРЯДОК ОТЧЕТА Для получения зачета по лабораторной работе необходимо защитить перед преподавателем, ведущим занятия, отчет по работе. Отчет должен содержать: 6.1. Исходные данные. 6.2. Расчеты по п.5.1. Должны быть приведены расчетные перемещения и уравнения кинематического баланса для всех кинематических цепей, результаты подбора сменных колес, проверка условий сцепляемости, схемы расположения сменных шкивов и зубчатых колес в гитарах с указанием конкретных чисел зубьев. 7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назначение, основные узлы и движения в зубодолбежном станке мод. 5111. 2. Принцип обработки зубьев с помощью зуборезного долбяка. Движения формообразования. 3. Кинематическая цепь главного движения в станке. 4. Какую из кинематических связей реализует цепь главного движения? 5. Кинематическая цепь обката и деления. 6. Какую из кинематических связей реализует цепь обката и деления? 7. Кинематическая цепь круговой подачи. 8. Какую из кинематических связей реализует цепь круговой подачи? 9. Принцип работы устройства для врезания. 10. Какую из кинематических связей реализует устройство для врезания? 11. Кинематические цепи для установочных и вспомогательных движений. 12. На что влияет правильность настройки кинематических цепей. Что получится, если неверно настроены: • Цепь главного движения • Цепь обката и деления 23 • Цепь круговой подачи • Цепь (дроссель) врезания. |