Кинематическая схема зубофрезерного станка

Привод, кинематическая схема и кинематические цепи зубофрезерного станка модели 5310

На металлорежущих станках заготовке и инструменту сообщают вполне определённые, согласованные между собой движения. С этой целью в конструкции любого станка предусмотрен привод.

Привод станка состоит из источника или нескольких источников движения и совокупности механизмов, передающих движения исполнительным узлам станка, на которых крепят заготовку и инструмент. Структурно привод подразделяют на ряд кинематических цепей. Каждая кинематическая цепь состоит из последовательно соединённых механизмов, образующих кинематические пары и передающих движение от начального звена кинематической цепи к конечному звену. Привод зубофрезерного станка модели 5310 имеет пять основных кинематических цепей.

Кинематические цепи станка на чертеже представляют в виде кинематической схемы. Кинематической схемой называют условное изображение на плоскости механизмов, валов, отдельных деталей и источников движения, приведённое в последовательности их кинематических связей и вписанное в контуры основной проекции станка или его узлов. Для вычерчивания таких схем пользуются условными обозначениями деталей и механизмов по ГОСТ 2.770–68 «Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики», выдержки из которого представлены в приложении 3.

Для изменения скоростей движения исполнительных узлов, направлений их движений и для установления точных соотношений между скоростями или перемещениями одновременно участвующих в работе узлов в кинематические цепи вводят механизмы наладки, называемые коробками скоростей, коробками подач или гитарами сменных зубчатых колёс.

На рисунке 1.48 приведена кинематическая схема зубофрезерного станка модели 5310. Рассмотрим представленные на этой схеме кинематические цепи станка.

Кинематическая цепь главного движения резания. Эта цепь обеспечивает вращение фрезы. Начальным звеном кинематической цепи является главный электродвигатель станка М₁, конечным звеном — шпиндель (вал VII), на котором крепится фреза.

Через клиноременную передачу со шкивами диаметрами d₁ = 90 мм и d₂ = 180 мм, установленными неподвижно соответственно на валу электродвигателя М₁ и валу I, вращение от вала электродвигателя подаётся на вал I. С вала I через цилиндрические зубчатые колёса с числами зубцов 30 и 50 вращение поступает на вал II, а.

Отсюда вращение передаётся либо через сменные зубчатые колёса А¢ и Б¢, либо через механизм реверса 40/40 и сменные зубчатые колёса А и Б на вал III[3]. С вала III через расположенные на валах IV, V и VI три конические зубчатые передачи 24/24 (две передачи) и 17/17 с общим передаточным отношением, равным 1, вращение передаётся на вал VI.

Далее, через пару прямозубых цилиндрических колёс 20 – 60, вращение поступает на шпиндель станка VII и на фрезу.

Рис. 1.48. Кинематическая схема зубофрезерного станка модели 5310

Рассмотренную кинематическую цепь представляют в виде формулы кинематических связей её механизмов:

40/40 – II_б – А/Б

М₁ – 90/180 – I – 30/50 – II_a III –

— 24/24 – IV –24/24 – V – 17/17 – VI – 20/60 – VII (шпиндель).

Частоту вращения шпинделя, зависящую от числа зубьев сменных зубчатых колёс А (А¢) и Б (Б¢), а также от передаточных отношений других механизмов, связывающих электродвигатель и шпиндель станка, рассчитывают путём решения уравнения кинематического баланса цепи главного движения по формуле:

где n_шп — частота вращения шпинделя станка, об/мин; n_дв — частота вращения вала электродвигателя М₁, об/мин; i_гс — передаточное отношение гитары скоростей (i_гс = А/В); i ¢ _цгд — передаточное отношение всех механизмов цепи главного движения без механизмов гитары скоростей.

В кинематической цепи главного движения резания механизмом наладки, обеспечивающим заданную скорость резания, является гитара скоростей, передаточное отношение i_гс которой можно ступенчато варьировать путём подбора парных зубчатых колёс А и Б или А ‘ и Б ‘ (отношения чисел зубьев колёс А/Б и А‘/Б‘ равны). Такой подбор осуществляют на основе определения передаточного отношения i_гс колёс из уравнения кинематического баланса (1.35) путем подстановки в уравнение

значения i ¢ _цгд, рассчитанного по кинематической схеме, частоты вращения вала двигателя и частоты вращения шпинделя (определённой по заданной скорости резания). Следующим действием является подбор таких колёс А и Б из прилагаемого к станку набора зубчатых колёс, чтобы выполнялось условие их сцепляемости: сумма чисел их зубьев (А + Б) должна быть равна 65.

Условие сцепляемости получено исходя из того, что расстояние между осями валов II и III (II_а и III) гитары скоростей на станке постоянно и не может быть изменено, а потому сумма чисел зубцов колёс А и Б (А¢ и Б¢) также должна быть постоянной.

Кинематическая цепь движения обкатки. Эта цепь служит для согласования частот вращения фрезы (n_ф) и заготовки (n_o) по условию, представленному формулой (1.34). Начальным звеном цепи обкатки является шпиндель станка, конечным — стол, на оправке которого крепится заготовка.

Формула кинематических связей цепи обкатки имеет следующий вид:

VII (шпиндель) – 60/20 – VI – 17/17 – V – 24/24 – IV – 24/24 – III – 50/50 – дифференциал – VIII – 42/42 – IX – a/b – c/d – X – 1/72 – стол станка.

В кинематической цепи обкатки механизмом, обеспечивающим установку требуемой частоты вращения заготовки, является гитара обкатки (передачи a/b и c/d). Передаточное отношение этой гитары i_го можно ступенчато варьировать путём подбора (выбора числа зубьев) её сменных зубчатых колёс a, b, c, d в соответствии с уравнением

Кинематическая цепь движения вертикальной подачи фрезы. Эта цепь обеспечивает вертикальное перемещение суппорта вместе с фрезой с заданным значением вертикальной подачи (S_в, мм/оборот заготовки). Начинается цепь со стола станка 3 (см. рис. 1.47), реализующего вращение заготовки, и заканчивается винтовой передачей, располагающейся в суппорте 11 и обеспечивающей преобразование вращения винта XIX в поступательное перемещение фрезерного суппорта.

Формула кинематических связей механизмов этой цепи имеет следующий вид (см. рис. 1.48):

стол – 72/1 – X – 2/18 – XI – а₁/b₁ – c₁/d₁ – XII – M₃ – XIII – 55/44 – 21/21 – XVI – 16/16 – XVII – 4/20 – M₄ – XVIII – M₅ – 4/24 – XIX – фрезерный суппорт.

Ускоренное вертикальное перемещение фрезерного суппорта для подвода инструмента к заготовке создаётся электродвигателем М₂.при выключенной кулачковой муфте М₃.

Кинематическая цепь движения радиальной подачи стола. Эта цепь обеспечивает радиальную подачу стола с заготовкой при нарезании червячных зубчатых колёс. Исходным звеном цепи является столс заготовкой, а конечным — винт XXIII радиального перемещения салазок со столом.

Скорость поступательного движения стола согласовывают с частотой его вращения (вращения заготовки) путём выбора радиальной подачи S_р, мм/оборот заготовки.

Формула кинематических связей механизмов этой цепи имеет следующий вид:

стол – 72/1 – X – 2/18 – XI – a₁/b₁ – c₁/d₁ – XII – M₃ – XIII – 55/44 – 21/21 – XVI – 16/16 – XVII – 4/20 – M₄ – XVIII – 20/10 – XX – шарнир – XX ‘ – 4/20 – XXI – 20/10 – XXII – 20/25 – XXIII – салазки стола.

Ускоренный подвод и отвод салазок стола осуществляют через кинематическую цепь, связывающую салазки с электродвигателем М₂ через винтовую передачу (винт XXIII).

В кинематических цепях вертикальной и радиальной подач наладку значений подач осуществляют с помощью одной гитары сменных зубчатых колёс. Начальным звеном в этих цепях является стол станка с заготовкой. Конечные звенья цепей радиальной и вертикальной подач представлены разными механизмами. При расчёте по кинематическим цепям значений подач используют следующие уравнения кинематического баланса:

где i_гп — передаточное отношение гитары подач; i¢_црп, i¢_цвп — передаточные отношения цепей радиальной и вертикальной подач без механизма гитары подач; t_вв и t_рв — значения шагов ходовых винтов соответственно вертикальной и радиальной подач станка.

Кинематическая цепь дополнительного вращения(ΔD_Sкр) заготовки. Цепь «включают» в работу только при нарезании зубчатых венцов с винтовыми зубьями. Начальным звеном данной цепи является фрезерный суппорт с фрезой (движение вертикальной подачи), а конечным — стол станка с заготовкой (дополнительное вращение).

Формула кинематических связей механизмов цепи имеет следующий вид:

фрезерный суппорт – XIX – 24/4 – M₅ – XVIII – M₄ – 20/4 – XVII – 16/16 – XVI – 21/21 – 44/55 – XIII – a₂/b₂ – c₂/d₂ – XIV – 2/40 – M₇ – дифференциал – VIII – 42/42 – IX – a/b – c/d – X – 1/72 – стол.

Механизм дифференциала (рис. 1.49) предназначен для суммирования на валу VIII, а в конечном итоге на столе с заготовкой, частот вращательных движений, обеспечиваемых кинематическими цепями обкатки и дополнительного вращения заготовки, что необходимо при нарезании цилиндрических колёс с винтовыми зубьями.

Рис. 1.49. Устройство дифференциала зубофрезерного станка модели 5310

Дифференциал состоит из четырёх конических зубчатых колёс z₁, z₂, z₃, z₄, водила 1, червячного колеса 2, червяка 3 и сменных кулачковых муфт М₆ и М₇. При нарезании прямозубых зубчатых венцов дифференциал «выключают», для чего сменную муфту М₆ сдвигают влево, жёстко соединяя водило 1 с валом VIII. Муфта М₇ с вала VIII при этом снимается. Поэтому вращение от вала III через зубчатую передачу 50/50 сообщается свободно сидящему на валу VIII колесу z₁. С помощью муфты М₆ вал VIII, водило 1, колесо z₂ и колёса z₃ и z₄ (сателлиты) соединяются так, что они остаются неподвижными относительно друг друга и могут поворачиваться только как одно целое. Передаточное отношение механизма дифференциала в этом случае i_д = 1.

При нарезании колёс с винтовыми зубьями вместо муфты М₆ на вал VIII устанавливают кулачковую муфту М₇. При её смещении влево червячное колесо 2 соединяется со ступицей водила I. Поэтому водило будет получать вращение n_в от кинематической цепи дифференциала через вал 3, а колесо z₂ и связанный с ним вал VIII будут вращаться с частотой n_VIII = ± 2n_в. Здесь знак «плюс» используют при разных, а знак «минус» – при одинаковых направлениях вращения водила и колеса z₁.

Содержание работы

Работа включает: ознакомление с методами нарезания венцов зубчатых колёс, изучение назначения и устройства зубофрезерного станка модели 5310 и его кинематической схемы, методики подбора зубчатых колёс гитар сменных зубчатых колёс для наладки станка на зубофрезерование колёс различных типов; выполнение расчётов, необходимых при наладке зубофрезерного станка на фрезерование прямозубого зубчатого колеса.

Порядок проведения работы

1. Изучите способы нарезания зубчатых колёс и ознакомьтесь с зуборезным инструментом (по демонстрационному стенду).

2. Изучите устройство и кинематическую схему станка.

3. Проследите за изготовлением учебным мастером на станке венца зубчатого колеса.

4. Получите от преподавателя индивидуальное задание (таблица 1.21).

Зубофрезерный станок

Зубофрезерный станок (рис. 365) предназначен для нарезания цилиндрических прямозубых, косозубых, а также червячных колес.

Рис. 365. Общий вид зубофрезерного станка.

Основными узлами зубофрезерного станка являются: станина 1; неподвижная стойка 3; стол 2; поддерживающий кронштейн 4; верхняя поперечина 5; фрезерный суппорт 6; подвижная стойка 7; автоматический выключатель вертикальной подачи 8; гитара деления 10; гитара подач 9; гитара дифференциала 11 и гитара скоростей вращения фрезы (на рис. 365 не видна, так как находится с противоположной стороны).

К станку прилагается дополнительный (протяжный) суппорт, позволяющий производить нарезание червячных колес с осевой (тангенциальной) подачей фрезы.

Кинематическая схема станка (рис. 366) состоит из пяти кинематических цепей: скоростной, делительной, вертикальной подачи, горизонтальной подачи и дифференциальной.

Рис. 366. Кинематическая схема зубофрезерного станка

Скоростная цепь связывает число оборотов главного электродвигателя с числом оборотов червячной фрезы в минуту. При помощи этой кинематической цепи устанавливается заданная скорость резания, которая считается равной окружной скорости червячной фрезы на наружном диаметре.

Уравнение кинематического баланса скоростной цепи имеет следующий общий вид:

где n_ф — число оборотов фрезы в минуту; n_эд — число оборотов вала главного электродвигателя в минуту; i₁ — передаточное отношение всех постоянных кинематических пар в скоростной цепи; i_ск — передаточное отношение сменных колес гитары скоростей.

Вращательное движение к фрезе поступает от электродвигателя, имеющего N = 2,8 квт и n_э ּ д = 1420 об/мин, через вал I; клиноременную передачу со шкивами диаметрами 105 и 224 мм; вал II; зубчатые колеса (всюду указывается число зубьев) 32/48; вал IV; сменные зубчатые колеса скоростной гитары с iск(другой путь — с вала IV через зубчатые колеса 35/35 на вал III, изменяющий направление вращения, и далее через сменные зубчатые колеса с i_ск на вал V; вал V; конические зубчатые колеса 24/24; вал VI; конические колеса 24/24; вал VII; конические колеса 17/17; вал VIII; зубчатые колеса 16/64; вал IX, который является шпинделем червячной фрезы.

Подставив значения кинематических пар в уравнение баланса скоростной цепи, получим

i_ск = 2,9V/d_ф, где V — выбранная скорость резания в м/мин; d_ф — диаметр червячной фрезы в мм.

Зная i_ск, находим числа зубьев сменных колес гитары скоростей:

Делительная цепь связывает число оборотов червячной фрезы с числом оборотов заготовки колеса. За один оборот фрезы заготовка должна повернуться на k/Z оборотов, где k — число заходов фрезы, a Z — число зубьев нарезаемого колеса.

Уравнение кинематического баланса делительной цепи имеет следующий общий вид:

где i₂ — передаточное отношение всех постоянных кинематических пар делительной цепи: iд — передаточное отношение дифференциала (для делительной цепи i_д = 1 и i_д = 1/2); i_дел — передаточное отношение сменных колес гитары делений; i — передаточное отношение зубчатых колес перебора станка

Кинематическая связь между фрезой и заготовкой в делительной цепи осуществляется через вал IX, зубчатые колеса 64/16, вал VIII, конические колеса 17/17, вал VII, конические колеса 24/24, вал VI, конические колеса 24/24, вал V, зубчатые колеса 46/46, дифференциал с iд, вал X, перебор с i, вал XI, сменные зубчатые колеса делительной гитары с iдел, вал XII, червячную пару 1/96, которая приводит во вращение стол станка.

Подставив значения кинематических пар в уравнение баланса делительной цепи, получим:

Зубофрезерные станки

Среди всего металлообрабатывающего оборудования следует выделить зубофрезерные станки. В принятой системе классификации их вынесли в отдельную группу. Станки зубофрезерные горизонтальные, вертикальные или иной разновидности применяются для получения зубчатого эвольвентного профиля. Получение сложной поверхности проводится методом обкатки.

Где применяются?

Модели зубофрезерных станков могут отличаться по достаточно большому количеству характеристик, не получили столь широкого распространения как оборудование токарной или фрезерной группы. Поэтому они применяются в:

1. Машиностроительной отрасли промышленности.
2. Авиационной и автомобильной отраслях промышленности.
3. Приборостроении.

Универсальный зубофрезерный станок устанавливается с иным металлообрабатывающим оборудованием, так как обработка на зубофрезерных станках не позволяет изменить диаметральный размер цилиндрической формы. В продаже можно встретить модели, пригодные для применения в серийном, мелкосерийном и крупносерийном производстве.

Основные технические параметры

Данный вид станков обладает достаточно большим количеством технических характеристик. При этом настройка зубофрезерного станка позволяет провести изменение некоторых параметров, что позволяет одну панель применять для получения зубчатых колес с различными параметрами.

Зубофрезерные станки имеют следующие основные технические характеристики:

1. Настройка зубофрезерного станка с учетом диаметра венца и максимального размера модуля зуба
2. Важным показателем можно назвать ширину зубчатого венца.
3. Проводя расчет гитары дифференциала зубофрезерного станка можно задавать режим обработки при нарезании зубьев под углом. При этом угол может устанавливаться в определенном диапазоне.
4. Рассматривая универсальный зубофрезерный станок отметим, что конструкция имеет суппорт, перемещающийся в вертикальном и поперечном направлении. Важным моментом является максимальный показатель перемещения.
5. Классическое устройство зубофрезерного станка имеет узел, в котором проводится крепление режущего инструмента. Ручная установка или устанавливаемые системы ЧПУ для зубофрезерных станков могут устанавливать скорость вращения режущего инструмента в определенном диапазоне.
6. Устанавливаемые зубофрезерные станки имеют технические характеристики, которые определяют диапазон подачи. Она может быть ручной или механической, быть вертикальной, тангенциальной и радиальной.
7. Принцип работы основан на передаче вращения от основного электродвигателя через привод режущему инструменту и креплению заготовки. Именно поэтому одним из основных показателей является мощность основного электродвигателя. Кроме этого горизонтальный или вертикальный зубофрезерный станок может иметь несколько двигателей, каждый отвечает за выполнение определенных задач.
8. Различные зубофрезерные станки имеют разные габаритные размеры. Стоит учитывать тот момент, что размеры оборудования определяют не только особенности его установки, но и некоторые эксплуатационные качества. Так с увеличением габаритных размеров зачастую увеличивается ход суппорта и режущего инструмента, а также увеличиваются размеры стола.
9. Вес может варьироваться также в большом диапазоне.

Формулы настройки гитар зубофрезерных станков

Гитара деления зубофрезерного станка может также существенно отличаться в зависимости от особенностей конкретной модели. Это должны учитывать проводя расчет гитары деления зубофрезерного станка.

Типовые конструктивные компоновки

Рассматривая зубофрезерный станок и принцип работы следует уделить внимание тому, какая у него компоновка. По данному показателю можно выделить следующие группы:

1. Вертикальная ориентация оси заготовки. Компоновка зубофрезерных станков определяет особенности обработки, имеют подвижный стол. Компоновка применяется при производстве универсальных моделей, получивших наибольшее распространение.
2. Вертикальная ориентация оси заготовки, инструмент подвижен по горизонтали. Устройство данного зубофрезерного станка имеет инструментальный суппорт, через который проводится передача осевой подачи. Данная компоновка наиболее подходит для моделей, оснащенных системой автоматизации погрузки/выгрузки заготовок. Именно подобные зубофрезерные станки с ЧПУ, принцип работы которых предусматривает автоматическую подачу заготовки, получили широкое распространение при выпуске больших партий продукции.
3. Зубофрезерные станки при размещении заготовки в вертикальном направлении. Рассматривая основные узлы отметим стол, который зачастую подвижен в вертикальном направлении. Радиальная подача осуществляется инструментальной стойкой. Данные зубофрезерные станки, модели которых могут существенно отличаться в зависимости от предназначения, имеют конструкцию, которые позволяют легко их встраивать в различные автоматические линии обработки. Обработка на современных зубофрезерных станках сводится к уменьшению количеству операций, требующих вмешательства оператора.
4. Горизонтальные с размещение оси заготовки в этой плоскости. Стол подвижный также в этом направлении, передает осевое вращение. Инструмент крепится на инструментальной стойке. Зубофрезерный станок данного вида получил широкое применение в сфере нарезания мелкомодульных зубчатых колес. Конструкция имеет горизонтальные направляющие для обеспечения перемещения инструментальной стойки.
5. Горизонтальные станки имеют крепление для размещения заготовки в этой плоскости. Ключевая особенность заключается в неподвижности стола. Инструментальная стойка подвижная, предназначена для передачи осевой и радиальной подачи. Эти виды оборудования позволяют обрабатывать зубчатые колеса, которые выполнены в виде единой конструкции с валом.

Отметим, что расчет дифференциала зубофрезерного станка проводится в зависимости от особенностей схемы. Дифференциальный метод встречается крайне часто.

Пример кинематической схемы зубофрезерного станка

Числовое программное управление

Настройка гитары деления зубофрезерного станка проводится для изменения параметров нарезаемых зубьев. Зубофрезерные станки с ЧПУ имеет основные узлы, которые могут настраиваться под условия резания, они имеют высокую точность перемещения. Станки с ЧПУ можно охарактеризовать следующим образом:

1. Могут применяться для нарезания конических шестерен, а также для конических колес. Числовое программное управление позволяет устанавливать основные режимы обработки.
2. При составлении программы обработки проводится подсчет всех параметров. Однако деление венца проходит несколько иначе, настройка гитары не требуется. Это связано с тем, что вертикальный зубофрезерный станок или горизонтального типа с ЧПУ имеет подвижные узлы, положение которых и основные показатели работы настраиваются созданной программой.

Зубофрезерные станки с ЧПУ

Современное оборудование не требует серьезного вмешательства оператора, так как гитара деления зачастую отсутствует. Подобные зуборезные модели дорогие и сложны в обслуживании. Поэтому в большинстве случаев целесообразно устанавливать и использовать обрабатывающий станок, у котором есть конструкция гитары дифференциала.

Классификация по типу привода

Станки зубофрезерные имеют достаточно сложную конструкцию. Тип привода определяет то, как можно рассчитывать деление диска. Рассмотрим особенности и параметры следующих распространенных схем привода:

1. Группа зубофрезерных станков с делительной червячной передачей стола. Оборудование имеет переменную толщину витка. Настраивать зазор можно в диапазоне 0,03-0,05 мм с существенным смещением червяка.
2. Рассматривая описание следует уделить внимание и расположению систем. Особенности данной схемы заключаются в монтировании отдельного корпуса для делительной передачи. Делятся венцы в данном случае путем регулировки зазора. Червяк перемещается вместе с червяком в радиальном направлении относительно колеса.
3. Проводить обкатку заготовки зубофрезерованием также можно при установке двух червячных передач с различным направлением витков. Этот метод регулировки универсален, представлен осевым смещением одного из червяка. Центр может смещаться на определенное расстояние в зависимости от особенностей модели.
4. Есть модели, на которых устанавливается узел с зубчатой передачей. Зубчатое колесо приводится в движение гидравлическим насосом.
5. Цилиндрический тип зубчатого колеса может устанавливать на шпинделе фрезы, который представлен двумя половинами. Установка зазора проводится путем смещения половин колес относительно друг друга.
6. Рассматривая чертеж различных станков отметим вариант исполнения, когда оба зубчатых колеса шпиндельной фрезы имеют малую конусность зубьев. Управлять зубообрабатывающим оборудование в данном случае можно путем смещения одного колеса в осевом направлении.
7. На шпинделе фрезы может устанавливать зубчатое колесо с очень большим количеством зубьев. Проводя расчет отметим, что регулировка проводится за счет замедления вращения относительно основного колеса.

Кроме этого появились и иные варианты передачи вращения. Некоторые подходят для производства, характеризующимся единичным выпуском.

Обработка на зубофрезерном станке червячной фрезой

Классификация по назначению

Еще важным показателем можно назвать назначение оборудования. Конструкция станков создается под выпуск определенной продукции. По данному показателю выделяют следующие группы оборудования:

1. Резьбо-нарезные.
2. Зубофрезерные станки для конических шестерен.
3. Для нарезания зубьев цилиндрических колес.
4. Для обработки цилиндрических колес и шлицевых валов.
5. Для выпуска червячных колес.
6. Резьбофрезерные.
7. Для обработки торцевых поверхностей колес.
8. Зубоотделочные, обкатные и проверочные.
9. Шлифовальные.

Кроме этого есть оборудование, создаваемое под определенные условия обработки. Его отводят в отдельную группу.

В заключение отметим, что оборудование для нарезания зубьев выпускается самыми различными компаниями. На протяжении длительного периода на производственных линиях в машиностроительной промышленности устанавливали модели, производимые на заводах СССР. Сегодня зарубежная техника намного обходит отечественную, позволяет получать изделия с высокоточными размерами и показателем шероховатости.

Общее описание технических характеристик зубофрезерных станков

Как устроены зубофрезерные станки, их технические характеристики. Виды, область применения. Работа моделей 5К32 и 5К32А, их сравнительная характеристика.

Зубофрезерные станки является видом фрезерного оборудования, главная задача которого – нарезка червячных и цилиндрических изделий. Зуб закрепления имеет прямую форму.

Изделия обрабатываются с помощью модульных фрез, которые могут иметь разную форму. Наиболее распространенными считаются дисковые и червячные фрезы, пальцевые используются реже.

Введение

Зубофрезерный станок предназначен для создания цилиндрических изделий. Если оборудование содержит вертикальный и радиальный ходовой винт, аппарат становится пригодным для создания червячных колес. Для этого используются червячные модульные фрезы.

Наилучшими считаются универсальные зубофрезерные станки, которые содержат 3 ходовых винта.

Принцип создания цилиндрических и червячных изделий базируется на обкате и копировании заготовки. Вид обработки зависит оборудования передвижного винта.

Кроме того, станки различаются по расположению оси заготовки – вертикальные и горизонтальные. Станки разделяются на два типа, но схожи по составу конструкции.

Вертикальные станки состоят из станины и инструментальной стойки. Имеют подвижную стойку или передвижной стол, который двигается в радиальном направлении. Есть и дополнительный подвижной стол, который двигается по вертикали.

Горизонтальные станки предназначаются для работы с изготовками повышенной сложности. Подвижная стойка перемещается по горизонтали. Горизонтальные станки для нарезания изделий маленького размера имеют специальный подвижной стол, который используется для поддержки изделия.

Ниже вы найдете подробную информацию о работе станков.

Основные параметры

Давайте подробно ознакомимся с техническими характеристиками оборудования.

Как уже говорилось, оборудование предназначается для создания червячных и цилиндрических изделий, а также разделяется на 2 типа – вертикальный и горизонтальный.

Оборудование имеет прямой и винтовой зуб зацепления. Профиль детали может быть образован по-разному, в зависимости от вида обработки. Зубовая форма различается только по длине, определяется с помощью касания.

Структура оборудования с методом копирования проста и включает три группы:

1. ФВ(B1).
2. ФС(П2).
3. Деление Д(B3).

Оборудование, которое базируется на методе обката, также разделяются на группы:

1. ФВ (B1 B2) – зубовой профиль.
2. ФС(П3) – прямозубый профиль.
3. ФС (П3 B4) – профиль косой формы.

При копировании заготовок режущие части инструментов должны соответствовать форме зубчатого колеса. После нарезания впадин головка поворачивается, 1 впадина – 1 поворот зубьев. Для поворота используется метод деления, который осуществляется особым внутренним механизмом.

При обкатке материала, зубчатые колеса начинают непрерывно двигаться. Движение осуществляется главным инструментом обработки. От типа движения зависит тип накатывания – горячее или холодное.

Методы обработки

Изготовление червячных изделий осуществляется другими методами. Для обработки используются 2 типа врезания – радиальный и тангенциальный.

• Радиальный метод обработки – осуществляется с помощью радиального перемещающего винта. Во время работы совершается одно движение (ФУ – B1B2), которое производит деление и формирование поверхности зубьев.

Для радиальной обработки используется одно врезающее движение (БП – П7).

• Тангенциальный метод обработки – используется гораздо реже чем радиальный метод, но ничуть не хуже.

Главными рабочими механизмами являются винт тангенциального перемещения и червячная модульная фреза, с конусом в виде забора.

Для формирования зубьев и делительных операций используется такое же движение, как и при первом методе (ФУ – B1B2). Но боковые поверхности зубьев формируются 2 раза, первый уже обсудили, а второй проходит одновременно с врезанием фрезы в заготовку.

Для тангенциального врезания фрезы, а именно конусной части, осуществляется движение ФS2 – П5B6.

Примеры станков

Для примера возьмем зубофрезерные станки 53A50, 53A50H, 53A80H и 53A80 с вертикальным расположением.

Они базируются на нескольких методах врезания и используются для обработки сразу нескольких видов материалов, как червячных изделий, так и цилиндрических колес.

Станки подходят для серийного производства и домашней мастерской.

В следующих разделах вы сможете подробно ознакомиться с устройством некоторых станков, а также изучить паспорт оборудования.

Область применения

Виды фрезерного и зубофрезерного оборудования разделяются на специальные группы, которые разделяют их по назначению.

В списке металлорежущего оборудования зубофрезерные станки относятся к 5 группе. В группе оборудование занимает третье место.

Зубофрезерные станки относятся к специальной группе производительного оборудования. Назначение группы состоит в том, чтобы качественно обрабатывать червячные, зубчатые и цилиндрические изделия.

Кроме того, оборудование подходит для изготовки звездочек цепной передачи и храповых изделий.

Виды станков

Существует множество зубофрезерных станков, которые отличаются друг от друга по незначительным признакам. В нашей статье для примера будут использоваться модели 5К32 и 5К32А. Из названия можно понять, что эти модели имеют огромное сходство.

Произведен на Егорьевском станкостроительном заводе Комсомольце.

Область применения

1. Фрезеровка колес цилиндрической и зубчатой формы.
2. Обработка червячных изделий, с помощью передвижного радиального винта.
3. Используются на малых и средних предприятиях. Подходит как для домашней мастерской, так и для небольших и средних цехов.

Метод обработки

В основе обработки лежит метод обката. С его помощью нарезают колеса зубчатой формы. Используются различные методы зубофрезерования – встречный и попутный. Подача также осуществляется по-разному: стандартными методами и по диагонали.

5К32А

Произведен на Егорьевском станкостроительном заводе Комсомольце.

Область применения

1. Фрезеровка колес цилиндрической и зубчатой формы.
2. Обработка червячных изделий, с помощью передвижного радиального винта.

Основное отличие от своего родственника 5К32 – узкая направленность. Если первая модель отлично подходит для малых мастерских и средних производств, то 5К32А используется на средних и особо крупных промышленных предприятиях.

Метод обработки

Для нарезания колес зубчатой формы, заготовки и фреза обкатываются и выпускают готовое колесо. Используется несколько видов зубофрезерных работ: встречный метод обработки и попутный. Подача осуществляется двумя путями: обычным и по диагонали.

При подаче по диагонали, обработка проходит особым образом. Фреза перемещается не только по собственной оси, но по длине обрабатываемого зуба. Из-за этого повышается стойкость фрезы.

Конструкция зубофрезерного полуавтомата 5К32 и 5К32А

Ниже мы рассмотрим детальное описание каждой модели зубофрезерного оборудования.

Габариты рабочего пространства

Модель 5К32А имеет более высокие габариты нежели 5К32, а значит и рабочего пространства понадобится намного больше. Теперь понятно, почему модель А хуже подходит для домашних мастерских.

Габариты рабочего пространства 5K32 и 5K32A. Схема:

Посадочные и присоединительные базы

Если взглянуть на картинку, которая показана ниже, то можно увидеть, что она схема посадочных и присоединительных баз практически одинакова для каждой модели.

У модели 5К32А есть небольшое отличие, которое также связано с её большими габаритами.

Посадочные и присоединительные базы. Схема:

Расположение органов управления

Модели станков практически идентичны по своему строению, а значит и расположение управляющих механизмов идентично.

Расположение органов управления. Схема:

Характеристика работы основных узлов

1. Станина – основание станка. Закрепляет стойку суппорта и отвечает за перемещение станка.
2. Стол – перемещается вдоль станины. Подает заготовки и обрабатываемые материалы
3. Контрподдержка – соединяется с основным корпусом. Отвечают за перемещение откидного кронштейна.
4. Суппорт – устанавливает и поворачивает фрезу.
5. Каретка – перемещает суппорт в вертикальном направлении.
6. Стойка суппортов – вмещает в себя несколько составляющих основного механизма, включая коробку подач и электрошкаф.
7. Гидропривод.

Техника безопасности

Техника безопасности имеет ряд требований, которые должны выполняться обязательно. Пункты разделяются на несколько списков.

1. Допускать к работе только обученных людей.
2. Выполнять только порученные задачи.
3. Рабочий должен находиться в специальной униформе.
4. Скользкий пол оснащается специальным покрытием.

Требования перед началом работы:

1. После принятия станка от другого рабочего убедитесь в том, что рабочее пространство находится в чистоте.
2. Наличие хорошего освещения.
3. Требуется проверка исправности станка. Также убедитесь в наличии требуемого количества смазки.

Требования во время работы:

1. Деталь закреплять правильно и как можно надежнее.
2. Для закрепления и обработки использовать специальные инструменты.
3. Для установки и снятия крупных деталей использовать средства для подъема грузов.
4. Не вводить руки в опасное место при фрезеровке.