Зубофрезерные станки. Устройство зубофрезерного станка 5М324А (5К324А)

• Название: Устройство зубофрезерного станка 5М324А (5К324А)
• Анкор: Зубофрезерные станки
• Дата: 17.02.2022
• Размер: 0.59 Mb.
• Имя файла: Зубофрезерные станки.doc
• Тип: Документы; #364837

Зубофрезерные станки, работающие червячной фрезой. станок 5М324А, Станок выпускается егорьевским заводом «Комсомолец» и предназначен для нарезания цилиндрических и червячных зубчатых колес в условиях крупносерийного и серийного производства.

Устройство зубофрезерного станка 5М324А (5К324А)

Станок 5М324А (рис. 118) состоит из станины 1, на которой жестко закреплена стойка 8 и перемещается стол 17, с контрподдержкой 15. По направляющим стойки в вертикальном направлении перемещается каретка 11 с суппортом 13, несущим инструмент. В станине 1 размещены коробка 2 со сменными зубчатыми колесами гитары главного движения. Главный электродвигатель, приводящий во вращение стол с нарезаемым зубчатым колесом 23 и инструментальный шпиндель с червячной фрезой 24, находится с задней стороны станины. В станине размещен транспортер стружки, приводимый во вращение от отдельного электродвигателя. Резервуар для СОЖ находится в станине, откуда она насосом подается в зону обработки, а ее количество регулируется краном 12. Стойка 8 служит для размещения коробки 3 с механизмами перемещения каретки 11, которую можно перемещать вручную за квадрат 5 или автоматически,



Рис. 118. Зубофрезерный станок 5М324А:
1 — станина, 2— коробка скоростей, 3 — распределительная коробка, 4 — валик ручного перемещения каретки, S — рукоятка автоматического перемещения каретки, 6 — коробка деления, 7 — пульт управления, 8 — стойка, 9, 10 — упоры регулирования хода каретки, 11 — каретка, 12 — кран охлаждения, 13 — суппорт, 14 — кронштейн, 15 — контрподдержка, 16 — кран перемещения кронштейна, 17 — стол, 18 — рукоятка установки упоров, 19 — винт перемещения стола, 20, 22 — упоры подвода стола, 21 — рукоятка смазки стола, 23 — заготовка, 24 — червячная фреза

поворачивая рукоятку 4 в положение включения автоматической подачи. Под крышкой в находятся сменные зубчатые колеса гитары деления и сменные зубчатые колеса гитары дифференциала. На передней стенке стойки укреплен пульт управления 7. Каретка 11 снабжена передвигаемыми упорами 9 и 10, которые регулируют величину хода каретки. Упоры воздействуют на расположенные в стойке конечные выключатели, отключающие электродвигатель вертикального перемещения каретки. В корпусе стола 17 находится шпиндель, на котором устанавливают нарезаемое зубчатое колесо 23. Сверху корпуса стола 17 жестко закреплена контрподдержка 15 с поворотным кронштейном 14, который служит для центрирования оправки с заготовкой. Кронштейн поднимается и опускается гидроцилиндром, управляемым вручную краном 16. Корпус стола 17 можно перемещать вручную, вращая винт с квадратом 19. Рукояткой 18 устанавливают в определенное положение упоры стола. Вращением вручную валика 21 осуществляют смазку механизмов, расположенных в столе. На корпусе стола размещены упоры 20 и 22, которые нажимают на конечные выключатели, дающие команду на ускоренный подвод стола. По точности станок соответствует классу H (нормальная точность) и обладает высокой степенью автоматизации.

Основные технические данные зубофрезерного станка 5М324А:

• 
  Наибольший диаметр нарезаемых прямозубых колес, мм 500
  
• 
  Наибольший модуль нарезаемых колес, мм 8
  
• 
  Наибольшая длина зуба нарезаемых прямозубых колес, мм 350
  
• 
  Наибольший угол наклона зубьев, град ±60
  
• 
  Наименьшее число нарезаемых зубьев 12
  
• 
  Наибольшие размеры устанавливаемой червячной фрезы, мм:
  
• 
  диаметр 160
  
• 
  длина 200
  
• 
  Частота вращения червячной фрезы, об/мин 50 . . . 315
  
• 
  Пределы вертикальной подачи червячной фрезы, мм /об 0,68 . . . 6,10
  
• 
  Пределы радиальной подачи стола, мм/об 0,20 ... 1,85
  

В станке инструмент и заготовка связаны между собой и с источником движения, которым чаще всего является электродвигатель. Последовательный ряд сцепляющихся пар зубчатых, червячных и ременных передач, по которым вращение от какого-либо вала передается исполнительному органу, называют кинематической цепью. Так как параметры обработки зубчатых колес разнообразны и зависят от числа обрабатываемых зубьев, модуля, применяемого инструмента и т. д., то каждая кинематическая цепь имеет свой орган настройки. Кинематическая настройка станка в основном сводится к определению параметров органов настройки, с помощью которых должно быть достигнуто необходимое перемещение конечных звеньев кинематической цепи. Такие перемещения называют расчетными и используют для составления уравнения кинематического баланса, в которое еще входит и параметр органа настройки. Из уравнения кинематического баланса находят зависимость параметра органа настройки от постоянных коэффициентов цепи. Такая зависимость называется формулой настрой-к и. По ней определяют числа зубьев сменных зубчатых колес, диаметры сменных шкивов и др. При составлении уравнения кинематического баланса используют зависимость частот вращения от чисел зубьев ведущих и ведомых зубчатых колес. Так как скорости вращения точек двух начальных (тоже и делительных) окружностей парных зубчатых колес одинаковы, то, выразив их через диаметр и частоту вращения, можно записать
π*d1*n1 = π*d2*n2 (22)
или, заменив диаметр зубчатого колеса на его выражение через модуль и число зубьев, имеем
π*mz1*n1 = π*mz2*n2
Сократив обе части равенства на пm, получим
z1*n1 = z2*n2;
n2 = n1*(z1/z2) = n1*i
где n2 — частота вращения ведомого зубчатого колеса; n1 — частота вращения ведущего зубчатого колеса; z1/z2 — передаточное отношение (i) зубчатой передачи. Передаточное отношение кинематической цепи, связывающее вращение каких-либо ее валов, равно произведению передаточных отношений составляющих эту цепь передач: ie = i1*i2*i3...

 

На примере зубофрезерного станка 5М324А (рис. 119) подробно разберем методику вывода формул настройки кинематических цепей зубообрабатывающих станков. Кинематичсская схема станка слагается из следующих кинематических цепей: главного движения, деления, подач и дифференциала. Цепь главного движения связывает вращение инструмента (ин.) с вращением главного электродвигателя следующим образом: электродвигатель М1 (1465об/мин), цилиндрические зубчатые передачи 26/56, 56/69, сменные зубчатые колеса А и В, конические зубчатые колеса 29/29, 29/29, 29/29, цилиндрическая передача 20/80, инструмент. Уравнение кинематического баланса имеет следующее выражение:

 

червяка к числу зубьев колеса, для червячных передач (например, 2/26), диаметры шкивов для ременных передач, шаг резьбы ходового винта и число витков (например, 10x1). Конечные звенья обозначены: заг. — заготовка, ин. — инструмент, М, M1, М2 — электродвигатели. Решая это уравнение, находим формулу настройки гитары главного движения
A/B = nфр/138 (24)
где А и В — числа зубьев сменных зубчатых колес; nфр — частота вращения фрезы, об/мин. Кинематическая цепь деления связывает вращение инструмента (ин.) и заготовки (заг.). За один оборот однозаходной червячной фрезы стол с установленной на нем заготовкой поворачивается на угол, соответствующий одному зубу нарезаемого зубчатого колеса, т. е. на 1/z часть оборота. Если червячная фреза имеет несколько заходов (в формулах настройки заход-ность фрезы принято обозначать буквой К), то за один ее оборот заготовка повернется на K/z часть оборота. Так как червячная фреза вращается непрерывно, то и заготовка непрерывно подводится к соответствующему зубу фрезы. Происходит процесс непрерывного деления. Схема цепи деления: инструмент (ин.), цилиндрическая зубчатая передача 80/20, конические передачи 29/29, 29/29, 27/27, конический дифференциал (i=1 при неподвижном водиле), сменные зубчатые колеса е, f, а, b, с, d, цилиндрические передачи 33/33, 35/35, червячная передача 1/96, заготовка (заг.). Орган настройки этой кинематической цепи со сменными зубчатыми колесами а, b, с, d, е и f называют гитарой деления. Уравнение кинематического баланса:

 

отсюда находим формулу настройки гитары деления, включающую в искомой части зубчатые колеса с числами зубьев а, Ь, с и d:

 

Зубчатые колеса е и f устанавливают на постоянные оси в двух сочетаниях чисел зубьев:

 

Первое сочетание используют, если число зубьев нарезаемого колеса равно или меньше 161, при этом формула настройки гитары деления будет

 

а при настройке на число нарезаемых зубьев 162 и больше используют сочетание f : е = 72 : 36, тогда

 

Таблица сменных зубчатых колес гитары деления при настройке на обработку чисел зубьев от 12 до 200 приводится в руководстве по эксплуатации станка. Кинематическая цепь подач связывает вращение заготовки с перемещением каретки фрезерного суппорта от ходового винта. Одному обороту стола соответствует перемещение s (подача) фрезы (мм/об). Схема кинематической цепи подач: заг. (1 оборот), червячная передача 96/1, цилиндрические передачи 35/35, 33/33, червячная передача 2/26, цилиндрическая передача 48/48, сменные зубчатые колеса а2, b2, цилиндрические передачи 39/65, 50/45, 45/45, червячная передача 1/24, ходовой винт 10x1, суппорт. Уравнение кинематического баланса:

 

Отсюда получаем формулу настройки гитары подач где а2 и b2 — числа зубьев сменных зубчатых колес; s — величина вертикальной подачи, мм/об.

 

Кинематическая цепь дифференциала включается при нарезании косозубых зубчатых колес и связывает вращение заготовки с ходовым винтом вертикальной подачи (10x1). Схема нарезания таких зубчатых колес приведена на рис. 120. Нарезается правое зубчатое колесо 2 с перемещением

 

червячной фрезы 1 в направлении снизу вверх вдоль оси зубчатого колеса, которое вращается в направлении 4. При перемещении фрезы из точки «а» в точку «a1», точка «b» зубчатого колеса также должна переместиться в точку «a1» — в данном случае в направлении 3, противоположном основному вращению 4. При прохождении фрезой пути из точки «а» в точку «а2», равного ходу зуба Pz, заготовка повернется на один оборот в направлении 3. Из геометрических построений, приведенных на рис. 120, получим ход зуба по делительной окружности

 

В этой кинематической цепи основную роль играет механизм, называемый дифференциалом, назначение которого суммировать два вращательных движения (складывать или вычитать). В зубообрабатывающих станках применяют цилиндрические и конические дифференциалы. Принцип работы конического дифференциала показан на рис. 121. Повернем мысленно весь дифференциал вокруг центральной оси I—III на один оборот в направлении А. При этом

 

зубчатые колеса 1 и 3 также сделают один оборот в направлении А. Теперь остановим и закрепим водило (H), а зубчатому колесу 1 дадим один оборот в обратном направлении (показано пунктиром). При этом колесо 3 через колесо 2 повернется на один оборот, но в направлении А, а всего оно сделает два оборота. Это означает, что если в дифференциале центральные зубчатые колеса имеют одинаковые числа зубьев и вращаются в разные направления, то передаточное отношение от водила к любому из центральных колес равно 2. Теперь снова вернемся к кинематической схеме (см. рис. 119) и составим уравнение кинематического баланса цепи дифференциала, учитывая, что при перемещении инструмента на величину хода зуба (Pz) заготовка повернется на один оборот. Схема цепи: ходовой винт 10x1, червячная передача 24/1, коническая передача 23/22, сменные зубчатые колеса гитары дифференциала a1b1c1d1, коническая передача 27/27, червячная передача 1/45, дифференциал (i=2), сменные зубчатые колеса гитары деления (i = 24K/z), цилиндрические передачи 33/33, 35/35, червячная передача 1/96, заготовка. Уравнение кинематического баланса:



Подставив в это уравнение значение

 

и преобразовав его, получим формулу настройки гитары дифференциала

 

где a1, b1, c1, d1 — числа зубьев сменных колес гитары дифференциала, β — угол наклона зуба нарезаемого зубчатого колеса, К — число заходов червячной фрезы, mn — нормальный модуль нарезаемого колеса.

Последовательность наладки и подготовка станка к работе

Наладка зубофрезерного станка любого типа включает в себя ряд операций, которые рекомендуется выполнить в определенном порядке. Например, устанавливать суппорт на угол нужно сразу после установки фрезы, а фрезу следует ставить раньше заготовки. На примере зубофрезерного станка 5М324А подробно рассмотрим, как нужно настраивать станок на нарезание стального прямозубого колеса модулем 6 мм, с числом зубьев 30, червячной фрезой диаметром 125 мм, методом попутного фрезерования, в полуавтоматическом режиме работы станка. Необходимо получить зубчатое колесо 7-й степени точности (по ГОСТ 1643— 72). Обычно при наладке зубофрезерного станка выдерживается следующая очередность выполнения работ: проверка исправности станка и готовности его к работе; настройка гитар главного движения, подач, деления и дифференциала; установка инструмента; установка угла наклона суппорта; установка заготовки; установка упоров глубины и длины фрезерования; установка переключателей на панели управления. Во время осмотра станка обращают внимание на присоединение к нему заземления, наличие масла в глазках маслоуказателей и т. д. На рис. 122 показано расположение маслоуказателей на станке, которые необходимо осматривать.
C лицевой стороны станка расположены масло-указатели контроля смазки, поступающей в важнейшие механизмы. По маслоуказателю 1 еще до включения станка наладчик определяет наличие масла смазки в основном резервуаре станины. Маслоуказатели 2 — суппортной стойки, 3 — общей смазки суппорта, 4 — смазки основного подшинника суппорта и 5 — смазки механизмов контрподдержки заполняются при работе насоса смазки. Во время работы станка периодически необходимо проверять, имеется ли масло в этих маслоуказателях. Если в каком-либо из них оно отсутствует, то работу на станке нужно немедленно прекратить и выяснить причину непоступления масла в эту точку. Смазка механизмов станка — централизованная, за исключением отдельных узлов и открытых мест направляющих. В эти точки масло подается насосом, называемым лубрикатором. Лубрикатор 6 вращают рукояткой несколько раз в течение всей работы станка. C задней стороны станка расположены маслоуказатели: 7 — редуктора шнека транспортера стружки, 8 — резервуара охлаждающей жидкости. После того как наладчик убедится в наличии масла во всех резервуарах, можно включить электродвигатель смазки и гидравлики и проверить показание манометра 9. Манометр включается нажатием на кнопку золотника, находящегося под ним, и должен показывать давление 18—20 кгс/см2. Внешний осмотр станка заканчивается проверкой положения упоров, ограничивающих ход каретки суппорта и стола. После этого можно приступать к настройке гитар станка, включать главный электродвигатель и производить различные установки и проверки механизмов.

Контрольные вопросы


1.Каким режущим инструментом обрабатываются зубчатые колеса по методу обката?


2.Какие движения настраиваются на зубофрезерном станке при обработке цилиндрического косозубого колеса?


3. Можно ли на зубодолбежном станке обрабатывать косозубое колесо?

4. Назовите кинематические цепи, которые необходимо настроить, чтобы обработать червячное колесо на зубофрезерном станке.

5. Расскажите об устройстве зубострогального станка для нарезания конических прямозубых колес.

6. Какие зубоотделочные станки вы знаете?