Обзор конструкции зубофрезерного станки 5Д32 и расчет червяной фрезыРефераты >> Технология >> Обзор конструкции зубофрезерного станки 5Д32 и расчет червяной фрезы
Пределы модулей зубьев нарезаемых колес в мм:
по стали 2-6
по чугуну 2-8
Наибольший угол наклона зуба нарезаемых колес в град ±60
Наибольшая ширина нарезаемых колес в мм 275
Наибольший диаметр фрезы в мм 120
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 47,5-192
Пределы подач за оборот стола в мм:
вертикальных 0,5-3
радиальных 0,1-1
Мощность главного электродвигателя в кВт 2,8
Основные узлы станка (см. приложение «Общий вид станка мод.5Д32»).
А – станина; Б – стол; В – стойка; Г – поддерживающий кронштейн; Д – поперечина; Е – фрезерный суппорт; Ж – протяжной суппорт; З – подвижная стойка; И – гитары дифференциала и подачи; К – делительная гитара.
Рисунок 1 – Общий вид станка мод. 5Д32
Органы управления. 1 – рукоятка включения и выключения рабочих подач; 2 – рукоятка включения подачи при работе с протяжным суппортом; 3 – кнопочная станция; 4 – рукоятка включения вертикальной подачи фрезерного суппорта; 5 – квадрат для ручного вертикального перемещения подвижной стойки.
Движения в станке. Движение резания – вращения шпинделя фрезерного суппорта с червячной фрезой. Движения подач – вертикальное перемещение фрезерного суппорта Е, радиальное перемещение подвижной стойки З и тангенциальное перемещение суппорта Ж.
Движением обкатки и деления является непрерывное вращение стола с заготовкой. Вспомогательные движения – быстрые механические и ручные установочные перемещения фрезерного суппорта и подвижной стойки.
Принцип работы. Станок работает по методу обкатки, т.е. механического воспроизводства зацепления червяка (червячной фрезы) с колесом (заготовкой). Червячная фреза соответствующего модуля и диаметра закрепляется на оправке в шпинделе фрезерного суппорта.
Обрабатываемая деталь или комплект одновременно обрабатываемых деталей устанавливается на оправке в шпинделе стола, а при больших размерах колес – непосредственно на столе станка.
Червячной фрезе и заготовке принудительно сообщают вращательные движения с такими угловыми скоростями, которые они имели бы, находясь в действительном зацеплении.
При нарезании колес с прямыми зубьями ось шпинделя фрезерного суппорта устанавливается под углом к горизонтальной плоскости, равным углу подъема винтовой линии червячной фрезы. Для нарезания колес с косыми зубьями ось шпинделя фрезерной бабки устанавливается под углом, равным сумме или разности углов наклона зубьев колеса и подъема винтовой линии фрезы в зависимости от сочетания направлений винтовых линий зубьев и витков фрезы.
Нарезание цилиндрических колес производится с вертикальной подачей фрезерного суппорта.
Для обеспечения возможности фрезерования колес попутным методом на станке модели 5Д32 предусмотрено нагрузочное гидравлическое устройство.
Гидравлическое поджимное устройство состоит из неподвижного штока с поршнем и цилиндра, связанного с салазками фрезерного суппорта. При фрезеровании попутным методом масло подводится в верхнюю полость цилиндра противовеса и поджимает противовес вместе с фрезерным суппортом вверх, устраняя возможность произвольного перемещения фрезерной бабки под действием усилия в пределах зазора между резьбой винта вертикальной подачи и маточной гайки.
При нарезании червячных колес методом радиальной подачи используются цилиндрические червячные фрезы. Движение подачи сообщают подвижной стойке в радиальном направлении до тех пор, пока расстояние между осями фрезы и заготовками не станет равным межцентровому расстоянию передачи.
В случае нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи применяются червячные фрезы с конической заборной частью, которые при настройке станка устанавливают сразу на заданное межцентровое расстояние; подачу при этом сообщают протяжному суппорту с червячной фрезой вдоль ее оси. Этот метод нарезания является более точным.
Кинематика станка модели 5Д32
Кинематическая схема станка мод. 5Д32 (см. приложение «Кинеметическая схема станка мод. 5Д32»).
Движение резания. Вращение шпинделя (см. приложение) с фрезой осуществляется по цепи: электродвигатель мощностью 2,8 кВт, клиноременная передача 105-224. вал I, шестерни 32-48, вал II, шестерни 35-35, вал III, сменные колеса А1-В1, вал IV, конические шестерни 24-24, вал V, конические шестерни 24-24, вал VI, шестерни 17-17, вал VII, шестерни 16-64, шпиндель VIII.
Для обеспечения равномерности вращения шпинделя с фрезой на валу VII установлен маховик.
Число оборотов шпинделя фрезерного суппорта nф определяется из уравнения кинематической цепи движения резания, имеющего вид
мин-1.
Прилагаемый комплект сменных колес обеспечивает возможность получения семи различных чисел оборотов шпинделя.
Движение обкатки и деления заготовки. Это движение заимствуется от вала IV, вращение от которого передается столу через косозубые шестерни 46-46, дифференциал, вал XXV, колеса переключения С1-D1, вал XXVI, сменные колеса a-b, и с-d делительной гитары, вал XXVII и червячную передачу 1-96.
Уравнение кинематической цепи, связывающей вращение заготовки nЗ с вращением фрезы nф, имеет вид
Для сообщения столу с заготовкой добавочного вращения, необходимого для нарезания цилиндрических колес с косыми зубьями, червячных колес методом тангенциальной подачи и колес с количеством зубьев, выраженных простыми числами, для которых нет соответствующих сменных колес, используют дифференциал, для чего выключают муфту M2 и включают муфту M1 (как показано на схеме). Дополнительное движение обкатки получают от вала XI через гитару сменных колес a2-b2 и с2-d2, вал XXIV, червячную передачу 1-30 и дифференциал.
Движение подач. Эти движения осуществляются от вала XXVII через червячную передачу 2-24, вал IX, сменные колеса a1-b1 и с1-d1 гитары подач, вал X, кулачковую муфту M3, вал XI, шестерни 45-36, вал XII, конические шестерни 19-19, вал XIII, конические шестерни 16-16 и вал XIV. От вала XIV движение подач разветвляется.
Для сообщения вертикальной подачи фрезерному суппорту включаются кулачковые муфты M4 и M5 . Тогда вращение от вала XIV через червячную передачу 4-20, вал XV и червячную передачу 5-30 сообщается вертикальному ходовому винту XX. Величина вертикальной подачи фрезерной бабки sв за один оборот стола с заготовкой может быть определена из уравнения
мм/об.
Подбор сменных колес гитары подач в зависимости от заданной величины вертикальной подачи производиться по формуле
Радиальная подача подвижной стойки обеспечивается при включении муфты M4 и четырехзаходного падающего червяка. В этом случае движение от вала XIV сообщается маточной гайке, связанной с горизонтальным ходовым винтом XIX, через червячную передачу 4-20, вал XV, шестерни 10-20, вал XVI, червячную передачу 4-20 (с падающим червяком), вал XVII, шестерни 10-20, вал XVIII и конические шестерни 20-25. Уравнение кинематической цепи для определения величины радиальной подачи подвижной стойки sр имеет вид