Главная страница
Навигация по странице:

  • Р а бота СПОСОБЫ ПОДБОРА СМЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

  • Назначение и принцип работы станка

  • Техническая характеристика станка

  • В ариан т ! Настройка станка для нарезания цилиндрических зубчатых колес с прямыми зубьями

  • Цепь вертикальной подачи

  • _2_ j 45 ^19 16. _1 Ё_ t - S

  • Предназначено для студентов четвертого и пятого курсов механико


    Скачать 1.02 Mb.
    НазваниеПредназначено для студентов четвертого и пятого курсов механико
    Дата09.12.2020
    Размер1.02 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаtask_245541 (1).pdf
    ТипДокументы
    #158635
    страница1 из 3
      1   2   3


    УДК 621.914
    Молявко НА, Переломов Н.Г, Шмаков В.А. Металлорежущие станки. Кинематике и наладка Учеб, пособие. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1998. 36 с.
    Пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины Теория, инструмент и оборудование обработки металлов резанием направлений бака­
    лаврской подготовки 551800 Технологические машины и оборудование" и 552900 Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств”.
    Пособие содержит необходимые сведения о кинематике и наладке металлорежущих станков, относящихся к группе эубообрабатывающих. Приведены кинематические схемы зубофрезерного и зубодолбежного станков, зубофрезерного полуавтомата для обработки конических зубчатых колес с прямым зубом. Рассмотрена специфика кинематической настройки станков для обработки затылованного инструмента.
    Предназначено для студентов четвертого и пятого курсов механико­
    машиностроительного факультета, изучающих дисциплины "Теория, инструмент и оборудование обработки металлов резанием и Металлорежущие станки, автоматы и станочные комплексы" в рамках бакалаврской и магистерской подготовки, а также для студентов
    ВФТАП.
    Табл 2. Ил.
    9
    .
    Библиогр.: 5 назв.
    Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного технического университета.
    ©
    Санкт-Петербургский государственный технический университет, 1998
    ВВЕДЕНИЕ bСовременные металлорежущие станки - это высокоразвитые машины, включающие большое число механизмов и использующие механические, электрические, электронные, гидравлические, пневматические и другие методы осуществления движений и управления циклом. На станках обрабатывают как простые цилиндрические, таки поверхности, описываемые сложными математическими уравнениями.
    Основы кинематики станков были разработаны проф. Г.М.Головиным. Враз деле кинематики станков изучают методы кинематического расчета, наладки и формообразования деталей резанием.
    При настройке кинематических цепей металлорежущих станков всегда движение одного конечного звена цепи строго координируется сдвижением другого конечного звена. В одних случаях требуется абсолютная точность в согласовании движений, в других - допускается некоторая пофеш ность и согласование движений может быть приближенным.
    Зубчатые колеса - одна из распространенных разновидностей деталей. Метод обкатки, обеспечивая высокую производительность и точность нарезания зыбьев, дает возможность одним инструментом обрабатывать зубчатые колеса одного итого же модуля с любым числом зубьев.
    Достаточно подробно рассмотрены кинематические структуры станков, реализующих метод обката, предназначенных для нарезания цилиндрических зубчатых колес с прямыми винтовым зубом, конических зубчатых колес с прямолинейным зубом. Некоторой спецификой обладают затыловочные станки, предназначенные для обработки задних поверхностей зубьев режущих инструментов. Особенностям настройки станков данного типа посвящен специальный раздел.
    Материал пособия может служить дополнением к лекционному курсу. Его можно использовать при проведении лабораторных работ. В приложениях приведены индивидуальные задания для расчета настройки станков.
    Р а бота СПОСОБЫ ПОДБОРА СМЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
    Во многих станках звеном настройки в кинематических цепях является одно- или двухпарная гитара сменных зубчатых колес. После определения передаточного отношения звена настройки необходимо подобрать сменные зубчатые колеса гитары, тем самым обеспечив конкретные расчетные перемещения конечных звеньев кинематической цепи. Точность настройки гитары зависит от назначения кинематической цепи. При этом могут быть использованы различные способы подбора сменных зубчатых колес приближенный, способ Кнаппе, табличный и др. Обычно при настройке кинематических цепей станка приходится пользоваться вполне конкретным набором зубчатых колес (такой набор сменных зубчатых колес поставляется со станком фирмой - изготовителем. Ограниченность набора приводит к тому, что не всегда возможно обеспечить абсолютное соответствие передаточного отношения звена настройки заданному (расчетному) значению. Допускаемая погрешность настройки зависит от допускаемой погрешности заданного расчетного перемещения. Это можно показать наследующем примере.
    Рассмотрим кинематическую схему винторезной цели токарного станка, представленную на риса. Назначение этой цепи обеспечить нарезание на заготовке резьбы шага Т (варьируемый параметр) с помощью резца, связанного с ходовым винтом, имеющим постоянный шаг t б ) Звено настройки - двух­
    парная гитара сменных зубчатых колес с передаточным отношением i. Определим связь между
    - погрешностью шага нарезаемой резьбы ДТ и погрешностью передаточного отношения Ai. Допустим, что с помощью набора сменных зубчатых колес обеспечивается передаточное отношение гитары Ц, отличное от заданного i. Тогда абсолютная Ai и относительная 5 погрешности определяются известными соотношениями = i - i i ,
    5 = ( i - h ) / i При передаточном отношении гитары, равном i, шаг нарезаемой резьбы точно равен заданному:
    Рис. 1. Винторезная цепь токарного станка
    Т = Если передаточное отношение равно ц, то шаг нарезаемой резьбы будет отличен от заданного и равен
    Тч = и t Погрешность шага нарезаемой резьбы д Т = Т - T i = t ( i - it) = t A i Следовательно, погрешность шага нарезаемой резьбы равна произведению шага ходового винта на абсолютную погрешность передаточного отношения звена настройки.
    По такой схеме можно определять связь между погрешностью передаточного отношения звена настройки (гитары) и погрешностью расчетного перемещения и для других случаев Рассмотрим перечисленные выше способы подбора сменных зубчатых колес
    Способ замены заданного передаточного отношения приближенным
    Этот способ применяется для настройки цепей, не требующих высокой точности (цепи главного движения, некоторые цепи подач. При его использовании заданное значение передаточного отношения заменяется простой дробью с небольшими значениями числителя и знаменателя, позволяющими затем перейти к конкретным числам зубьев сменных зубчатых колес.
    Пример:
    Задано передаточное отношение i = г, г
    9 45 45 35 Выбираем Ц = — = ------ ------------= 0,90.
    10 25-2 25 Абсолютная погрешность Д i = i - И = Относительная погрешность
    S
    1 - и = 4,7%. Способ Кнаппе

    Способ Кнаппе применяется для настройки кинематических цепей, у которых погрешность настройки должна быть минимальной (цепи обкатки, деления, дифференциала и др. В основе способа лежит закономерность если к числителю и знаменателю дроби прибавить (или вычесть) числа, находящиеся приблизительно в том же отношении, то значение дроби существенно не изменится. Последовательность подбора зубчатых колес по способу Кнаппе следующая:
    а) записываем заданное передаточное отношение в виде простой дроби;
    б) разбиваем полученную дробь на две одну по величине примерно равную заданной с небольшими числителем и знаменателем и вторую - близкую к единице;
    в) числитель и знаменатель второй дроби делим на разность между ними;
    г) округляем полученные значения числителя и знаменателя;
    д) преобразовываем эти дроби в конкретные числа зубьев сменных зубчатых колес.
    Пример:
    Пусть задано передаточное отношение в виде десятичной дроби i = 0,944636
    Тогда
    94463б°
    j _ 944636 _ 9 9446360 _ 9 446З6О
    9 21,163097 , 9 21,
    " 1000000

    10 9000000 “ 10 ’ 9000000 “ 10 20,163097

    10 20’
    446360
    ,
    9 21 45 63 ППАС
    И = — •— ------- -- 0,945.
    10 20 50 Абсолютная погрешность Л i = 0,000364. Относительная погрешность 5=0,039%.
    5
    Табличный способ
    Применяется в тех случаях, когда необходима высокая точность настройки. Имеются специальные таблицы [1,2,3] с переводом передаточных отношений, выраженных десятичными дробями, в простые дроби, числители и знаменатели которых можно разложить на сомножители, обычно не превышающие 47. По заданному передаточному отношению из таблицы выбирается ближайшее значение и соответствующая простая дробь, которая раскладывается на сомножители. Далее они преобразуются в числа зубьев сменных колес.
    Пример.
    Задано передаточное отношение i = Ниже приведена выдержка из таблицы [1]
    0,944606 324 : 343 0,944633 836 : 885 0,944637 273 : 289 0,944643 529 : 500 0,944653 1007
    : 1066 0,944667 Ближайшее число в таблице i
    1
    = 0,944637. Ему соответствует решение:
    и
    = 0,944637 =
    273 289 3
    -
    7-13 21 13 17-17

    17 17 84 65 6 8 Абсолютная погрешность передаточного отношения дн Данные таблицы применимы для комплекта сменных колес, в котором числа зубьев образуют арифметическую прогрессию с разностью, равной Условия зацепляемости сменных зубчатых колес
    После определения чисел зубьев сменных зубчатых колес необходимо проверить их зацепляемость. Условия зацепляемости, которые определяют возможность установки колес в двухпарной гитаре (см. рис.
    1
    ,
    6
    ), выражаются следующими неравенствами
    R i + R
    2
    > R
    3
    ;
    R
    3
    + R
    4
    > R2, где Rj - радиусы делительных окружностей зубчатых колес.
    Так как R = m z,, то условия зацепляемости можно выразить через числа зубьев + Z2 > Z3 , Z3 + Z
    4
    > z 2 Эти соотношения не учитывают наружных размеров зубчатых колеси диаметров валов, на которых они устанавливаются. В окончательном варианте условия за­
    цепляемости будут выглядеть следующим образом+ Z 2 > Z 3 + 1 5 ,
    Z
    s
    + Z 4 > Z2 + 15.
    6
    Пример Проверим условие зацепляемости колес, числа зубьев которых получены в предыдущем примере z-i = 84, Z
    2
    =
    6 8
    , Z
    3
    = 65, Z
    4
    = Имеем
    84 +
    6 8
    =152 > 80 = 65 + 15 ,
    65 + 8 5 =150 > 83 =
    6 8
    + 15 следовательно условия зацепляемости выполняются.
    Содержание отчета. Подобрать сменные колеса для двухпарной гитары станка тремя способами передаточное отношение звена настройки задается преподавателем ).
    2. Определить абсолютную и относительную погрешности настройки каждым из способов. Проверить условия зацепляемости подобранных сменных колес.
    При подборе использовать набор сменных зубчатых колес для гитар обкатки, подачи дифференциала станка Д (см. стр. Литература . Сан да ко в МВ. Таблицы для подбора шестерен. Москва-Свердловск. Маш- гиз,1960.
    2. Петрик МИ. Прецизионные настройки гитар станков. М Машгиз, 1963.
    3. Петрик МИ, Шишков В.А. Таблицы для подбора зубчатых колес. М.:Машгиз, Работа НАСТРОЙКА УНИВЕРСАЛЬНОГО ЗУБОФРЕЗЕРНОГО СТАНКА МОДЕЛИ 5Д32
    Назначение и принцип работы станка
    Станок Д предназначен для нарезания цилиндрических колес с прямыми и винтовыми зубьями, а также червячных колес (методом радиальной и осевой подачи) в условиях мелко- и крупносерийного производства. В качестве инструмента на станке используются червячные модульные фрезы. При соответствующей наладке на данном станке нарезаются колеса й и й степеней точности.
    Техническая характеристика станка
    Наибольший нарезаемый модуль, мм. Наибольший наружный диаметр цилиндрических колес с прямым зубом и червячных колес, мм. Наибольший наружный диаметр цилиндрических колес с винтовым зубом, мм при р 3 0 ° ................................................ при р = 6 0 ° Наибольшая длина фрезерования, мм Наибольшее вертикальное перемещение фрезы, мм . . . . 310
    7
    Наибольший диаметр фрезы, мм. Наибольший угол поворота суппорта. Количество ступеней частот вращения фрезерного шпинделя
    7 Диапазон частот вращения фрезерного шпинделя, мин . . Диапазон вертикальной подачи фрезы, мм/об.заг................ 0,25 - Диапазон радиальной подачи фрезы, мм/об.заг.................... 0,06 - 0, Диапазон осевой подачи фрезы, мм/об. заг............................ 0,075 - Мощность основного электродвигателя, кВт.
    2,8
    Зубофрезерный станок Д работает по методу обкатки, следовательно, инструмент (червячная модульная фреза) и заготовка совершают такие же движения, какие они имели бы, являясь червячной парой. К этим движениям добавляются движения подачи и дополнительное вращение заготовки при обработке цилиндрических зубчатых колес с винтовым зубом и червячных колес по методу осевой по­
    дачи.
    Кинематическая схема станка представлена на рис. Она содержит следующие цепи главного движения, обкатки (деления, подачи дифференциала. Звеньями настройки всех цепей являются гитары сменных зубчатых колес.
    В ариан т ! Настройка станка для нарезания цилиндрических зубчатых колес с прямыми зубьями
    В этом случае настраиваются цепи главного движения, обкатки (деления) и вертикальной подачи.
    Цепь главного движения
    Назначение цепи - обеспечить необходимую окружную скорость вращения фрезы, те. скорость резания.
    Конечные звенья двигатель - фреза.
    Расчетные перемещения пдв = 1420 об/мин -> Пфр об/мин.
    Уравнение кинематического баланса 224 24 24 _19 J6 24 24 '1 9 ’ 64
    П
    ФР’
    где
    (1
    - е ) = Расчетная формула i v = В = пфр/1 где Аи В - сменные колеса однопарной гитары, причем А + В = 60; ПфР - частота вращения фрезы
    Рис. 2. Кинематическая схема эубофреэерного станка модели 5Д32
    Частота вращения фрезы зависит от рекомендуеморй скорости резания ивы числяется по соотношению
    Пфр = 1000 V/ (я йфр),
    где Офр - наружный диаметр фрезы, мм V - скорость резания, м/мин.
    Скорость резания в зависимости от обрабатываемого материала выбирается по табл.
    1
    Набор сменных зубчатых колес, предназначенный для настройки гитары главного движения, содержит следующий ряд 18, 22, 25, 28, 32, 35, 38, 42. Допустимая погрешность настройки гитары ± 10%.
    9
    Таблица Материал заготовки
    Скорость ре. при об зания, м/мин, работке
    Вертикальная подача, мм/об, при обработке черновой чистовой черновой
    Ч ИСТОВОЙ Сталь, s6< 60 МЛ а . .28 30. . 35 1,5 . . Сталь, sB> 60 МПа. . 25 25. . 30 1,0. .2,5 0,5 ... Чугун. .20 20. .25 1,0 . Бронза. . 35 35. . 50 2,0. Пластмасса. . 40 25. Цепь обкатки (деления)

    Зубофреэерный станок работает по методу непрерывной обкатки и одновременно непрерывного деления, поэтому цепи обкатки и деления здесь совпадают. Цепь обкатки предназначена для согласования вращательного движения инструмента с вращательным движением заготовки. При нарезании фреза и заготовка воспроизводят зубчатое зацепление червяк - червячное колесо.
    Конечные звенья фреза - стол с заготовкой.
    Расчетные перемещения 1 об. фрезы
    ->
    k/z об. стола с заготовкой, где к - число заходов червячной фрезы z - число зубьев нарезаемого колеса. Уравнение кинематического баланса в .
    _ l _ _ k
    16 19 24 24 46 1даФ Т к 96

    z где i! диф =
    1
    - передаточное отношение дифференциала 4 -k Расчетная формула звена настройки цепи обкатки i^K = ------------- z е
    Дополнительные сменные колеса ей позволяют расширить возможности гитары обкатки и устанавливаются в зависимости от числа зубьев нарезаемой за­
    готовки:
    при z < 160 рекомендуются колеса е = f = 36; при z > 160 - е = 24, f = 48; при г < 2 0 - е = 48, f = Гитара двухпарная. Набор сменных зубчатых колес, поставляемый со станком, представлен следующим рядом 20 (шт, 23, 24, 25 (шт, 30, 33, 34, 35, 37,
    40, 41, 43, 45, 47, 48, 50, 53, 55, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 65, 67, 70, 71, 73, 75, 79, 80,
    83, 85, 89, 90, 92, 95, 97, 98, Следует иметь ввиду, что данный набор одновременно используется для настройки гитар обкатки, подачи дифференциала
    Необходимо обеспечить настройку гитары обкатки без погрешности абсолютно точно. В некоторых специальных случаях допустимая погрешность определяется в зависимости от точности нарезаемых зубчатых колес.
    Цепь вертикальной подачи
    Эта цепь предназначена для обеспечения определенной скорости перемещения инструмента вдоль зуба нарезаемого зубчатого колеса.
    Конечные звенья стол с заготовкой - фрезерный суппорт (вертикальое пере­
    мещение).
    Расчетные перемещения 1 об. стола с заготовкой
    SB мм. суппорта. Уравнение кинематического баланса
    _2_ j
    45
    ^19
    16. _1
    Ё_
    t
    - S
    1 24 S
    b
    36 19 16 20 30 х-в- в где tx.s,
    =
    1 0
    мм. - шаг ходового винта вертикальной подачи.
    3
    Расчетная формула
    I
    sb
    = — ■ где SB - вертикальная подача фрезы, мм/об. стола (выбирается по табл. Гитара двухпарная. Допустимая погрешность настройки ± 10%. Набор сменных зубчатых колес - см. цепь обкатки.
    В ариан т 2. Настройка станка при нарезании цилиндрических зубчатых колес с прямыми зубьями с простым числом зубьев Z > Особенность настройки станка в этом случае заключается в том, что набор сменных зубчатых колес содержит колеса с числом зубьев меньше
    1 0 0
    и это затрудняет точную настройку гитары цепи обкатки. Поэтому настройка станка производится следующим образом:
    цепи главного движения и вертикальной подачи настраиваются также, как ив варианте заданное значение
    z заменяется алгебраической суммой
    z
    = Z i ± A z , причем
    Z-\
    выбирается близким к Z и таким, чтобы на эту величину можно было точно настроить цепь обкатки (см. вариант
    1
    ); на величину A Z настраивается цепь дифференциала.
    Для включения механизма дифференциала в работу необходимо муфту М заменить муфтой M i, которая своими кулачками соединит корпус сателлитов с червячным колесом z = 30 (см. рис. В этом случае добавочное движение с вала III будет передано через червячную передачу 1/30 на корпус сателлитов II и на центральный вал I. С вала I добавочное движение передается на стол с заготовкой
    Цепь дифференциала Цепь обкатки вместо заданного значения Z настроена на величину z-i. Для компенсации внесенной погрешности необходимо дополнительно настроить цепь дифференциала.
    Конечные звенья фреза - стол с заготовкой.
    Расчетные перемещения 1 об. фрезы - * к z об. стола с заготовкой.
    Уравнение кинематического баланса 19 24 24 46 .■
    30 __1__ _1_ 24 J _ = _k_
    1 6 ' 1 9 ' 2 4 ' 2 4 ' 4 6 ' ' » * ' 1 '
    ' iSB ' 2 ' 96 Д г Л
    1 3 где • диф
    = —;
    *se = — 5в
    Расчетная формула ц Иф =
    ,
    В
    Гитара двухпарная. Набор сменных зубчатых колес - см. цепь обкатки. Цепь дифференциала в данном случае настраивается точно.
      1   2   3


    написать администратору сайта