Кинематическая настройка зубодолбежного станка модели 5А12

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кинематическая настройка зубодолбежного станка модели 5А12

зубодолбежный полуавтомат кинематический схема

1.Общие сведения

Зубодолбежный полуавтомат мод. 5А12 (рис.3) предназначен для обработки цилиндрических зубчатых колесвнешнего и внутреннего зацепления с прямыми и винтовыми зубьями.

На данном станке можно нарезать блоки зубчатых колес с малыми расстояниями между зубчатыми венцами. В качестве режущего инструмента применяют долбяк. Процесс нарезания зубьев ведется по методу обкатки (рис.4).

Для осуществления процесса нарезания зубьев в станке необходимо обеспечить установку долбяка относительно заготовки и сообщить необходимые, относительные движения. Долбяк подводят к заготовке до соприкосновения с ней (рис.4 а,б).Долбяку и заготовке сообщают медленные согласованные вращательные движения Sк . Наряду с этим долбяк совершает возвратно-поступательное движение (движение резания) и перемещается в радиальном направлении на заготовку Sр (движение врезания).Процесс резания происходит только при рабочем ходе долбяка (вниз).При обратном(холостом) ходе долбяка заготовка отводится от него с целью предотвращения трения зубьев долбяка об изделие.

Рис. 3. Внешний вид станка 5А12: 1 - нижняя часть станины, 2 - средняя часть станины, 3 - маховик ручного перемещения долбяка по вертикали, 4 - щиток кривошипно-шатунного механизма, 5 - каретка штосселя, 6 - колпак, 7 - валик ручного вращения долбяка, 8 - штоссель, 9 - стол, 10 - валик для ручного вращения стола.

Рис. 4. Схема установки и нарезания зубьев долбяком

2.Техническая характеристика модели 5А12

Наименьший и наибольший модули нарезаемых зубчатых колес, мм 0,75 и 4

Наименьший и наибольший наружные диаметры нарезаемых

зубчатых колес с прямыми зубьями, мм 12 и 208

Наибольший угол наклона винтового зуба, град b=45

Наибольшая ширина обработки зубчатых колес:

наружного зацепления, b, мм50

Число зубьев нарезаемых колес:

с модулем от 0,75 до 1,5 12…150 мм

с модулем от 1,75 до 4 12…110 мм

Наибольший отход стола при обратном ходе долбяка, мм 0,5

Наибольшее перемещение каретки штосселя, мм 210

Наибольший ход штосселя (долбяка), мм 55

Числа двойных ходов штосселя в минуту 300, 375, 475, 600

Круговые подачи долбяка за один двойной ход долбяка

при (d =75 мм) , мм 0,1;0,12;0,15;0,18;0,20;0,22;0,25;0,31;0,38;0,46.

Габарит станка (длина ? ширина ? высота), мм 1170?1120?1750

Вес станка, кг около 1650

Кинематическая схема станка мод.5А12 приведена на рис.5.

Рис. 5 Кинематическая схема станка 5А12

3.Возвратно-поступательное движение долбяка

Для сообщения возвратно-поступательного движения штосселю, несущему долбяк, применен механизм, состоящий из кривошипного диска 1, раздвижного шатуна 2 и коромысла 3 зубчатый сектор 4 которого сцеплен с круглой рейкой 5 штосселя (рис. 5).

Число двойных ходов долбяка в минуту равно числу оборотов кривошипного диска.

Эта кинематическая цепь настраивается из условия:

n_эд ® n_дв.ход

Уравнение кинематической цепи главного движения будет:

откуда формула настройки:

Число n двойных ходов в минуту определяют, исходя из заданной скорости резания, по формуле:

Длина l хода долбяка регулируется путем изменения радиуса вращения оси кривошипного пальца при помощи винта 6 (рис. 5), смонтированного в кривошипном диске 1.

l = b + (5?7) мм,

где l - длина хода долбяка; b - длина нарезаемого зуба.

Крайние положения долбяка регулируются изменением длины шатуна 2, который состоит из двух частей, имеющих различные направления резьб, соединенных при помощи длинной гайки.

Сумма чисел зубьев А + B = 100, так как межосевое расстояние этих зубчатых колес постоянно. К станку прилагаются две пары сменных зубчатых колес А и В, позволяющих получить четыре числа двойных ходов долбяка в минуту. При настройке станка долбяку можно сообщить возвратно-поступательное движение вручную рукояткой 7.

4.Круговая подача (вращение долбяка)

Под круговой подачей понимается длина дуги поворота долбяка по делительной окружности за один двойной ход долбяка. Кривошипный диск, за один оборот которого совершается один двойной ход, и долбяк связаны передачами 4-50, С - D (гитара подач), 35-35, 25-25, 1-90.

Данная цепь настройки из условия:

1дв.ход.долбяка.=S мм/дв.ход.

Уравнение кинематической цепи круговой подачи имеет вид:

,

откуда формула настройки:

где m -- модуль нарезаемого колеса; z_д - число зубьев долбяка.

Кроме того, сумма зубьев колес должна быть C + D=122.

5.Вращение заготовки

Вращение заготовки должно быть точно согласовано с вращением долбяка. Долбяк и заготовка связаны передачами 90 -1, 25-25, 35-35, a, b, с, d (гитара деления), 25-25, 25-25, 1-90.Если обозначить число зубьев долбяка z_д, а число зубьев нарезаемого колеса z, то за период поворота долбяка на один зуб (1/ z_д) заготовка также должна повернуться на один зуб (1/z), т.е. условием настройки этой цепи будет:

Тогда можно написать уравнение кинематического баланса:

откуда формула настройки:

Следует заметить, что на данном станке межосевое расстояние зубчатых колес a и b постоянно, поэтому а + b = 120. Кроме того, при расчете чисел зубьев сменных колес а, b, с, d, колесо c берут с числом зубьев, кратным числу зубьев долбяка z_д, например: 1:1; 1:2; 2:1; 2:3, что значительно облегчает подбор сменных колес.

Способ закрепления долбяка и заготовки на станке 5А12 приведен на рис. 6.

Рис. 6. Закрепление долбяка и заготовки: 1 - штоссель, 2 - долбяк, 3 - заготовка, 4 - оправка, 5 - стол.

6.Врезание долбяка

Врезание долбяка в заготовку осуществляется горизонтальным перемещением каретки штосселя по направляющим станины под воздействием вращающегося кулачка 8 (рис. 5).

После установки долбяка, заготовки и сменных колес, рукояткой 9 поворачивают кулачок 8 в положение, при котором ролик 10 будет находиться на самой удаленной точке (от центра) профиля кулачка 8, а затем подводят каретку штосселя к заготовке, пока зуб долбяка не коснется заготовки.

После того, как долбяк коснется заготовки, перемещают каретку 14 относительно рейки 15 на величину h₁, близкую к высоте зуба h:

h₁ = h - 0,l m

Здесь принимается величина запаса 0,1m на случай изменения размеров зубьев долбяка вследствие его переточек, неточностей изготовления заготовки и ее установки.

Поскольку глубина врезания была принята неполной, то толщина S' полученного зуба будет немного больше нормальной толщины зуба S на величину:

DS = S' - S.

Зная величину DS, для получения зуба нужной толщины приближают долбяк к изделию на величину Dh, равную:

где a - угол зацепления:

при a = 20⁰ Dh = l,37DS,

при a = 15⁰ Dh = l,87DS.

После перемещения долбяка на величину Dh зубчатое колесо обрабатывают вторично и получают нужную толщину зуба.

Во время работы станка кулачок 8 медленно вращается и постепенно перемещает долбяк на изделие. Вращение кулачка передается от вала 16 через одну из ступеней тройного скользящего блока, червячную пару 1/90, храповой механизм 17 на вал, на котором закреплен кулачок.

На данном станке можно обрабатывать зубья колес в один, два или три прохода, т.е. за один, два или три оборота заготовки. Для этого устанавливают соответствующий кулачок для одного, двух или трех проходов (рис. 7) и вводят в зацепление соответствующее зубчатое колесо подвижного тройного блока, вал 16 (рис.5).

Рис. 7. Кулачки врезания долбяка станка

На всех кулачках имеется участок врезания на угле 90°, на котором профиль кулачка очерчен по архимедовой спирали, и участки обкатки, очерченные по окружности и занимающие различные углы в зависимости от проходности кулачка.

На участке врезания долбяк врезается в заготовку на нужную величину, а на участках обкатки происходит обработка зубчатого колеса, при этом долбяк радиальных перемещений не имеет.

При однопроходной обработке вводится в зацепление зубчатое колесо z = 28 тройного блока вала 16 (рис. 5) с колесом z = 38.

Тогда за время одного оборота заготовки, после врезания долбяка, кулачок повернется примерно на 3/4 оборота, как это следует из уравнения кинематической цепи:

окружности кулачка.

Для работы в два прохода включаются зубчатые колеса z = 18 и z = 48. При этом за один оборот заготовки после врезания долбяка кулачок повернется на 3/8 окружности. При трехпроходной обработке включаются колеса z = 13 и z = 52. Тогда после врезания долбяка за один оборот заготовки кулачок вернется на 1/4 окружности.

7.Радиальный отвод заготовки

Отвод заготовки от долбяка в период обратного хода последнего осуществляется кулачком 18, закрепленным на валу кривошипного диска, который при помощи штока 19 (рис. 5) качает рычаг 20, поворачивает эксцентрик 21 и перемещает шатун 22, а последний сообщает короткие возвратно-поступательные перемещения столу, несущему заготовку.

8.Нарезание зубчатых колес с винтовыми зубьями

Для этого на рассматриваемом станке необходимо установить долбяк с винтовыми зубьями, а также установить специальные винтовые направляющие (сменные) на штосселе долбяка. Это усложняет наладку станка, что в некоторой степени ограничивает применение его для нарезания винтовых зубьев. Настройка кинематических цепей производится по тем же формулам, что и при нарезании прямозубых колес.

9.Нарезание зубчатых колес внутреннего зацепления

Данное нарезание аналогично нарезанию колес с внешним зацеплением, только при нарезании зубчатых колес с внутренним зацеплением направление вращения долбяка и заготовки одинаково, тогда как при изготовлении колес с внешним зацеплением оно противоположно.

Если движение (рис.93) заменить на поступательное П так, как показано на рис.97, появляется возможность обработки зубчатых реек круглым долбяком по методу обката. По такому принципу работает рейкодолбежный станок мод. Е3-9А.

Рис.8.Схема нарезания рейки долбяком.

В этом станке расстояние А (рис.8) может быть установлено сразу, перед началом формообразования (позиция 1), поэтому отпадает надобность в группе врезания. В структуре этого станка имеются лишь две группы формообразования: цепь главного движения или скоростная цепь деления)-- внешняя связь (цепь подач).

Принцип действия зубодолбежного станка, работающего по методу копирования резцовой головкой, показан на рис. 9.

Рис.9. Схема нарезания зубьев резцовой головкой.

Заготовка 3 получает возвратно-поступательное главное движение относительно неподвижной резцовой головки 1, в радиальных пазах которой имеют возможность перемещаться по стрелке резцов. Все резцы имеют наклонные к оси хвостовики, входящие в коническую кольцевую проточку чашки 4. Если чашке 4 сообщить поступательное движение то все резцы одновременно будут сближаться к центру обеспечивая радиальную подачу При врезании резцов на полную глубину впадины резание прекращается.

10.Технологические возможности зубодолбежных станков

Технологические возможности зубодолбежных станков определяются их основными размерами.

Таблица 1. Основные размеры зубодолбежных станков.

На зубодолбежных станках, работающих по методу обката, при применении долбяков высокой точности может быть достигнута шестая степень точности нарезаемых колес. На станках нормальной точности обеспечивается обработка колес седьмой степени точности.

Производительность станков, работающих резцовой головкой по методу копирования, выше, чем у зубодолбежных станков, работающих круглыми долбяками, в 8...10 раз, но область их применения ограничивается массовым производством из-за сложности в высокой стоимости резцовой головки, предназначенной для обработки колеса с определенным модулем (m) и числом зубьев долбяка (z_д).

Размещено на Allbest.ru