Реферат: Ббк. 34. 642 С 36 удк 621. 791. 94

ББК.34.642

С 36 УДК 621.791.94


Справочник рекомендован к изданию Государственным комитетом СССР по профессионально-техническому образованию


Рецензенты: канд. техн. наук Трофимова Е. И., инж. Кириллов Ю. И.


Сильвестров Б. Н.

С 36 Справочник молодого зуборезчика: Учеб. пособие для техн. училищ. — М.: Высш. школа, 1981. — 199 с, ил.— (Профтехобразование. Обработка резанием).

60 к.

В книге приведены основные технические данные современных зубооб-рабатывающих станков отечественного производства, даны сведения об ис­пользуемом зуборезном инструменте, а также рекомендации по режимам зубообработки, рассмотрены методы контроля зубчатых колес.

С

31207—421

052 (01) —81

81—81

2704040000

6П4.3 ББК 34.642



(Ё) Издательство «Высшая школа», 1981

ПРЕДИСЛОВИЕ


Решениями XXVI съезда КПСС на ближайшие годы поставлена задача пре­дусмотреть опережающее развитие машиностроения и металлообработки, увели­чить выпуск продукции машиностроения и металлообработки не менее чем в 1,4 раза, а также повысить технический уровень и качество продукции машинострое­ния, средств автоматизации и приборов, значительно поднять экономичность и производительность выпускаемой техники, ее надежность и долговечность.

Это в конечном счете вносит свой вклад в задачу обеспечения дальнейшего социального прогресса нашего общества, осуществления широкой программы по­вышения народного благосостояния.

Большое место в обеспечении выполнения этой задачи отведено станкостро­ению, которое играет ключевую роль во всех отраслях машиностроительного про­изводства. Только на основе использования современных высокопроизводительных станков можно добиться ускорения роста производительности труда, экономии металла и повышения качества продукции в целом.

Одним из важных элементов каждого станка и машины являются зубчатые передачи, от качества изготовления которых во многом зависит качество получа­емой со станка продукции, а также надежность и долговечность работы самого станка и механизма. Изготовление зубчатых передач представляет одну из слож­ных и трудоемких операций производства. Ежедневно в нашей стране изготовля­ют около полумиллиона зубчатых колес самого различного размера и назначения. Такое широкое распространение зубчатых передач предъявляет повышенные тре­бования к экономичному их использованию, увеличению срока службы и надеж­ности.

Чтобы изготовить зубчатое колесо высокого качества, зуборезчик должен й совершенстве знать устройство и наладку современных зубообрабатывающих станков, владеть передовыми методами изготовления зубчатых колес, грамотно осуществлять технологический процесс и уметь устранять причины отклонений от заданного качества изготовляемой продукции.

Настоящий справочник призван помочь молодому зуборезчику повысить свои профессиональные знания в вопросах зубообработки.

В справочнике приведены основные технические данные современных зубооб­рабатывающих станков отечественного производства, даны сведения об исполь­зуемом зуборезном инструменте, а также рекомендации по режимам зубообра­ботки. Сведения о контроле зубчатых колес позволяют правильно оценить ре­зультат труда зуборезчика.

Материал справочника дан с учетом действующих по состоянию па 1 января 1980 г. Государственных стандартов, нормалей машиностроения и общесоюзных нормативов.

Справочник предназначен для молодых зуборезчиков, обучающихся в про­фессионально-технических училищах и системе индивидуального обучения на предприятиях, а также для молодых зуборезчиков, работающих па производ­стве, мастеров и наладчиков зубообрабатывающих станков.

^ ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСАХ И ЗУБОНАРЕЗАНИИ

§ 1, Виды зубчатых передач

Зубчатые передачи, используемые в различных механизмах и машинах, де­лятся на цилиндрические, конические, смешанные и гиперболоидные. Цилинд­рическая зубчатая передача служит для передачи вращения между параллель­ными осями и выполняется с колесами внешнего (рис. 1) или внутреннего зацепле-





ния, которые в зависимости от расположения зубьев на венце делятся на прямозу­бые, косозубые и шевронные. Коническая зубчатая передача (рис. 2) при­меняется для вращения валов с пересекающимися осями. Зубья колес этой пе­редачи могут быть прямыми, косыми и круговыми. Смешанная кониче­ская передача состоит из конического и цилиндрического колеса, оси которых пересекаются, как показано на рис. 3.




К гиперболоидным передачам относятся передачи со скрещивающи­мися осями. Различают гиперболоидные передачи первого и второго рода. К ги-перболоидным передачам первого рода относятся винтовая зубчатая пере­дача (рис. 4), состоящая из цилиндрических колес, и гипоидная зубчатая передача (рис. 5), состоящая из конических колес. К гиперболоидным передачам

второго рода относятся червячная пе­редача (рис. 6), состоящая из червяка (ци­линдрического или глобоядного) и червяч­ного .колеса, а также с п и р о и д и а я пе­редача (рис. 7), состоящая из конического колеса н шестерни, имеющей винтовые зубья.

В передаче зубчатые колеса с меньшим числом зубьев называют «шестерней», а с большим числом зубьев «колесом». При оди­наковом числе зубьев зубчатых колес в пе­редаче «шестерней» называется ведущее зубчатое колесо, а «колесом» — ведомое.

n„„ г, п „ „ Отношение чисел зубьев колеса к числу

Рис. 7. Спироидная передача зу6ьевшестерниназьшаУетсяп е р е д а т о ч -

ным числом и обозначается буквой и. Передаточное число всегда больше единицы или равно ей:


> 1.


Для расчетов кинематических цепей станков применяют понятие переда­точное отношение зубчатой передачи или совокупности передач (кинема­тической цепи), определяемое выражением


Z2

_£з_

Z4

zk—i

где Z\, 22, 23, . . ., Zk — число зубьев соответственно 1, 2, 3, . . ., k-то колеса? «выж, п-вх — частота вращения соответственно на выходе (пВЫж=гсь) и на входе (nBI=«i) передачи. Следовательно, для ускоряющей передачи »>1, для замедляющей и < 1.

§ 2. Эвольвентное зацепление зубчатых колес











/




/
В зависимости от формы кривых профиля зуба различают три вида зацеп­ления зубчатых колес: эвольвентное, Новикова и циклоидальное. В машинострое­нии применяют в основном зубчатые колеса с профилем зуба, образуемым дву­мя симметричными эвольвентиыми кривыми. Эвольвентой (рис. 8) назы­вается кривая, которая описывается точкой Л, принадлежащей прямой линии К — К при ее обкатывании 1>ез скольжения по окружности диаметра dj. В эвольвентном зацеплении дйух зубчатых колес (рис. 9) окружность, по кото­рой обкатывается прямая при образовании эвольвентного про­филя зуба, 'называется основ­ной окружностью. Диа­метры основных окружностей сопряженных колес обознача­ются dbi и d/,2. Прямая NN, общая касательная к основным окружностям, является лини­ей зацепления обеих эвольвент, а ее отрезок между точками касания называется дл'иной линии зацепле­ния и обозначается g. Пря­мая, соединяющая центры двух сопряженных зубчатых колес, называется межосевой ли­нией, а длина отрезка между их центрами Oi и Ог называет­ся межосевым расстоя-я нем зубчатой передачи и обозначается aw. Точка Р пе­ресечения межосевой линии и линии зацепления называется полюсом зацепления. Окружности, проходящие через полюс зацепления, называются начальными окружно­стями; их диаметры обозна­чаются dw. Острый угол .между линией зацепления NN и пря­мой, перпендикулярной межосе­вой линии, называется углом зацеплен« я я обозначает­ся atlv . При вращении зубча­тых колес ножка зуба ведуще­го колеса, обозначенного на рис. 9 стрелкой, вступает в кон­такт с зубом ведомого колеса в точке /. Затем точка касания сопряженных профилей пере­мещается по линии зацепления и в точке 2 выходит из контак­та. Отрезок /—2 называется активной линией зацепления и обозначается ga .

При обработке зубчатых

колес по методу обката режущие кромки инструмента последовательно занимают положение, соответствующее профилю сопряженной с обрабатываемым колесом зубчатой рейки (например, нарезание червячной фрезой) или колеса (например, нарезание цилиндрическим долбяком). Поэтому для определения раз­меров зубчатых колес использована зубчатая рейка, с которой связано понятие «исходный контур». Исходным контуром называется контур зубьев ис­ходной зубчатой рейки в сечении плоскостью перпендикулярной се делительной плоскости. В СССР за основной принят исходный контур с углом профиля 20°. Основной величиной, характеризующей размеры зубчатого колеса, является >м о -дуль, обозначаемый буквой т. Модуль — это линейная величина, в л раз мень­шая шага зацепления Р — расстояния между одноименными профилями зуба зуб­чатой чейки:

Р

т. = ; Р = гс-т.

тс

Размерность модуля такая же, как и шага зацепления, т. е. .мм.


На рис. 10 приведен исходный контур цилиндрической зубчатой эвольвентной

•передачи в соответствии со стандартом СТ СЭВ 308—76, который устанавливает следующие его параметры и коэффициенты:

угол главного профиля а = 20°,

коэффициент высоты головки h*a— 1,

1. Коэффициенты радиального зазора в паре исходных контуров зубчатых передач









^ Стандаот на исходный

К оэффици-

Тип передачи

Модуль

ент ради-

контур

ального







зазора с*

Цилиндрическая

1 мм и менее

ГОСТ 9587—61

0,35

Цилиндрическая эволь-

1 мм и более

ГОСТ 13755—68,

0,25

вентная




СТ СЭВ 308—76

0,25

Коническая

1 мм и менее

ГОСТ 9587—61

0,25

Коническая с прямыми

1 мм и более

ГОСТ 13755—68,

0,20

зубьями




СТ СЭВ 516—77

0,20

Червячная

От 0,1 до

0,5 мм




0,45




Св. 0,5 до 1 мм

ГОСТ 20184—74

0,30

Червячная

От 1 до 25 мм

СТ СЭВ 266—76

0,20

коэффициент высоты ножки ft*/= 1,25, коэффициент граничной высоты h *е = 2, коэффициент радиуса кривизны переходной кривой р*/=0,38, коэффициент глубины' захода зубьев в паре исходных контуров ft*o> = 2, коэффициент радиального зазора в паре «сходных контуров с* = 0,25. В табл. 1 приведены величины коэффициентов радиального зазора для раз­личных зубчатых передач в соответствии со стандартами на их исходный контур.

Делительная поверхность исходного конту­ра рейки может не совпадать с цилиндриче­ской делительной поверхностью зубчатого ко­леса. Такой случай (рис. 11) называется сме­щением исходного контура. Отноше­ние величины смещения к модулю зубчатого колеса называется коэффициентом смещения и обозначается буквой х. Следовательно, вели­чина смещения определяется произведением х-т.

У отдельно взятого зубчатого колеса рас­сматривается делительная окруж­ное ть, на которой шаг и угол зацепления колеса соответственно равны шагу и углу за­цепления зуборезного инструмента. В эволь-вентном зацеплении при нарезании зубьев ко­лес по методу обката инструментом реечного типа (например, червячной фрезой) делитель­ная окружность колеса катится без скольже­ния по делительной прямой зубчатой рейки. При этом шаг рейки и толщина зу­ба переносятся на делительную окружность колеса. При правильном межосевом расстоянии сопряженной пары нормальных зубчатых колес начальные окружно­сти совпадают с делительными, но это не одно и то же.

Диаметр делительной окружности определяется по формуле

P-z

d =


где/5 — шаг зубчатой рейки (Р = пт); z—'число зубьев колеса; т — модуль. Отсюда находится выражение диаметра делительной окружности зубчатого ко­леса через модуль и число зубьев:

d

d = m-z или т = — .

z

Следовательно, модуль представляет собой отрезок диаметра делительной окружности (в мм), приходящийся иа один зуб колеса. В СССР модули стан­дартизованы. В табл. 2 приведены нормальные модули для цилиндрических ко­лес и внешние окружные делительные модули для конических колес. Ряд 1 яв­ляется предпочтительным.

В странах, где принята не метрическая, а дюймовая система единиц, основ­ным параметром зацепления является питч (pitch — шаг). Питч представляет собой число зубьев, приходящееся «а 1" (дюйм) делительного диаметра зубча­того колеса:

Р =-

d"

Отсюда видно, что питч является величиной, обратной модулю, если послед­ний выражен в дюймах:

d" 1 d"

т" = ■ и — = ;

Z Р Z

следовательно,

1 . т

т" =— '

Р 25,4


р


25,4


§ 3. Способы и схемы обработки цилиндрических зубчатых колес


Цилиндрическими называют зубчатые колеса, зубья которых образо­ваны на цилиндрической поверхности заготовки (рис. :12). Элементы цилиндриче­ского зубчатого колеса, показанные на рис. 13, определяются по формулам, при­веденным в табл. 3. Способы обработки цилиндрических колес показаны в табл. 4.







^ Расчетные формулы

Наименование элемента

Обозначе­ние

для прямозу­бого колеса

для косозубого колеса

Делительный диаметр Окружной шаг

d Pt

d-=m-z Pt — n-m

d=mt -z Pt=n-mt

Ход зуба

Pz

—




Диаметр вершин Диаметр впадин

da df

da —d+2m df —й — 2,5 m



Рис. 13. Элементы цилиндрического зубчатого колеса

^ 4. Способы обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес

Способ обработки

Схема







Зубонарезание

Нарезание зубьев червячной фрезой на зубо-фрезерном станке

^ Способ обработки

Схема
















Нарезание зубьев дисковой модульной фре­зой на зубофрезерном станке


Нарезание зубьев пальцевой модульной фре­зой на зубофрезерном станке


Нарезание зубьев цилиндрическими долбяка-ми на зубодолжебном станке


Нарезание зубьев многорезцовой головкой на зубодолбежном станке


Нарезание зубьев гребенкой на зубострогаль-ноы станке

^ Способ обработки

Схема







Нарезание зубьев обкаточными резцами на специальном станке (зуботочение)







Зубоотделка

Шевингование зубьев цилиндрическим шеве-ром на зубошевинговальном станке







Хонингование зубьев цилиндрических колес хонами на зубохонингова льном станке







Шлифование зубьев червячным кругом' на зубошлифовальном станке

Способ обработки

Схема










Шлифование зубьев коническим кругом на зубошлифовальяом станке


Шлифование зубьев плоским кругом на зу­бошлифовальяом станке







Шлифование зубьев двумя тарельчатыми кругами на зубошлифовальном станке







Шлифование зубьев профильным кругом на зубошлифовальном станке

^ Способ обработки

Схема


Закругление торцов зубьев пальцевой фре­зой на зубозакругляющем станке




§ 4. Способы и схемы обработки червячных колес и червяков


Червячное колесо является ведомым звеном в червячной передаче (рис. 14), поэтому профиль зуба колеса зависит от формы профиля витка червяка. Ци­линдрические червяки разделяются по форме профиля витка на архимедовы (ZA), конволютные (ZN), эвольвентные (-Z/), образованные конусом (ZK) и тором (ZT). Тип червяка указывается в таблице чертежа как червяка, так и ко­леса. Наиболее простым для изготовления является архимедов червяк, у кото­рого профиль витка в осевом сечении образован прямой линией, а в торцовом сечении — архимедовой спиралью.

В червячной передаче различают следующие элементы (рис. 15), определяе­мые по формулам, приведенным в табл. 5.

Формула делительного диаметра червяка содержит величину q, которая на­зывается коэффициентом диаметра червяка. Значения q, регламентируемие стан­дартом, приведены в табл. 6.

Червячные колеса нарезают на обычных зубофрезерных станках или на спе­циальных мастер-станках для обработки червячных колес. Основные способы на­резания и отделки червячных колес и червяков приведены в табл. 7,






^4275955






Способ обработки

Схема







^ Нарезание зубьев и витков

Нарезание зубьев червячного колеса ци­линдрической червячной фрезой на зубо­фрезерном станке

^ Способ обработки

Схема







Нарезание зубьев червячного колеса фа­сонным резцом-летучкой на зубофрезерном станке







Нарезание зубьев глобоидного червячно­го колеса специальной глобоидной фрезой на зубофрезерном станке







Нарезание зубьев глобоидного червячно­го колеса резцами на зубофрезерном станке







Нарезание витков цилиндрического червя­ка дисковой фрезой на червячно-фрезерном станке

^ Способ обработки

Схема







Нарезание витков цилиндрического чер­вяка модульной пальцевой фрезой иа чер-вячно-фрезерном станке







Нарезание витков цилиндрического червя­ка профильным резцом на токарно-винто-резном станке







Нарезание витков глобоидного червяка резцами на зубофрезерном станке


Нарезание витков глобоидного червяка многозубой резцовой головкой на зубофре­зерном станке

^ Способ обработки

Схема







Нарезание витков цилиндрического и гло­боидного червяков долбяками на зубофре-зерном станке







^ Отделка зубьев и витков

Шевингование зубьев червячного колеса червячным шевером на зубофрезерном станке







Шлифование витков архимедова цилинд­рического червяка дисковым шлифовальным кругом на червячно-шлифовальиом станке







Шлифование витков архимедова цилинд­рического червяка чашечным конусным кру­гом с прямолинейной образующей конуса







Шлифование витков архимедова цилинд­рического червяка пальцевым шлифоваль­ным кругом

^ Способ Об£

аботки

Схема

Шлифование витков линдрического червяка вальным кругом

эвольвентиого ци-дисковым шлифо-










§ 5. Способы и схемы обработки конических зубчатых колес



Коническими называют зубчатые колеса, зубья которых нарезаны на кониче­ской поверхности заготовки (рис. ,16). Элементы конических зубчатых колес (рис. 17) определяются по формулам, приведенным в табл. 8, а основные спосо­бы обработки даны в табл. 9.

^ Наименование элемента

Обозна­чение

Расчетные формулы

для колес с прямыми зубьями, ГОСТ 19642—74

для колес с круговыми зубьями, ГОСТ 19326—73

Число зубьев плоского коле­са (при 2=90°)

Внешнее конусное расстояние

Среднее конусное расстояние Ширина зубчатого венца

2с

Re Rm

b







*cY z\+z\ Re=Q,b-me-zc Rm = Re — 0,5 b

6<0,3 Re; 6<10-m

*c=V z\+z\

Re =0,5-mte-ze

mn-zc

R m— r> D 2cos(3„

6<0,3 Re;

b^ 10-m te

Средний делительный диа­метр

Угол делительного конуса (при 2=90°)

Внешний делительный диа­метр

Угол наклона зуба (сред­ний)

dm

6

de P*.

dm=m-z

zt

tg 6i= —;

z2

62 = 90° —6, de=me -z

, mn-z cos(3„

tg 6.= ~;

62= 90° — by

d е = Ш te -Z

p*.


9. Способы обработки конических зубчатых колес

Способ обработки

Схема







Зубонарезание

Строгание зубьев двумя резцами с прямоли­нейными режущими кромками на зубострогаль-ном станке







Строгание зубьев по копиру одним или дву­мя резцами на зубострогальном станке

^ Способ обработки

Схема







Круговое протягивание зубьев дисковой про­тяжкой иа зубофрезерном станке







Фрезерование зубьев двумя спаренными дис­ковыми фрезами с прямолинейными кромками на зубофрезерном станке




Фрезерование зубьев дисковой фрезой на зубофрезерном станке

модульной


Фрезерование зубьев торцовой резцовой го­ловкой на зуборезном станке по методу об­ката

^ Резцовая головка







Круговое протягивание зубьев торцовой рез­цовой головкой на зуборезном стайке

^ Способ обработки

Схема

Фрезерование зубьев конической червячной фрезой




Нарезание зубьев торцовой резцовой голов­кой на зуборезном станке по методу копиро­вания




Зубоотделка




Шлифование зубьев одним конусным кругом на зубошлифовальном станке




Шлифование зубьев двумя дисковыми круга­ми с конусной поверхностью на зубошлифо­вальном станке




Шлифование зубьев чашечно-цилиндрическим кругом на зубошлифовальном станке




^ Способ обработки

Схема







Шлифование зубьев чашечно-коническим кругом на зубошлифовалыюм станке

Притирка зубьев на зубопритирочном станке




^ ГЛАВА II. НАРЕЗАНИЕ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС НА ЗУБОФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ


§ 6. Технические данные зубофрезерных станков


На зубофрезерных станках производят нарезание зубчатых колес по мето­пу обката или по методу копирования. В зависимости от положения ва станке оси заготовки зубофрезерные станки подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Вертикальные станки выполняют с подвижным столом (на котором устанавливают изделие) и неподвижной суппортной стойкой или же, наоборот, с подвижной стойкой и неподвижным столом. Горизонтальные станки выполняют с подвижной шпиндельной бабкой, несущей заготовку, или с под­вижным инструментальным суппортом.

По характеру работы зубофрезерные станки делятся на универсаль­ные и продукционны е.

Универсальные обладают широкими технологическими возможностями, их используют в основном в единичном, мелкосерийном и серийном производстве. Продукционные станки предназначены для работы в условиях крупносерийного и массового производства. Их редко переналаживают. Станки обладают повышен-«ой жесткостью и мощностью приводов, что способствует работе с повышенными режимами резания.

В табл. 10 приведены основные технические данные зубофрезерных станков отечественного производства.

У продукционных станков наибольший обрабатываемый модуль указан: в числителе — при использовании станка в условиях крупносерийного и массового производства, в знаменателе — в условиях серийного производства.

^ 10. Технические данные зубофрезерных станков




as







5В34Ш

5В348

5В34®/12,5




* Модуль указан при работе червячной фрезой.


§ 7. Инструмент для фрезерования цилиндрических зубчатых колес

^ Для фрезерования цилиндрических зубчатых колес применяют дисковые^ пальцевые и червячные фрезы. Дисковые модульные фрезы и пальцевые модуль-^

ные фрезы используют главным образом в тяжелом машиностроении для нареза­ния крупных зубчатых колес. Профиль зуба этих фрез повторяет профиль впади­ны нарезаемого колеса. Так как зубчатые колеса одного модуля при различном числе зубьев имеют разную кривизну эвольвенты зуба, то впадина точ­ного зубчатого колеса теоретически должна форми­роваться фрезой определенного профиля. Практиче­ски одной модульной фрезой нарезают зубчатые ко­леса в определенном интервале чисел зубьев, кото­рый определяется по допускаемой погрешности про­филя зуба. Модульные дисковые фрезы (рнс. 18) выпускают комплектом из 8, 15 и 26 шт. Набор из восьми фрез называется основным.

В табл. 11 приведены числа зубьев колеса, наре­заемые фрезой определенного номера комплекта из аосьмн фрез.

Размеры дисковых модульных фрез основного набора приведены в табл. 12.

Пример условного обозначения фрезы 6-го номе­ра с модулем 4 мм: фреза т 4У.№ 6 ГОСТ 10996—64.


18. Дисковая мо­дульная фреза
Профиль пальцевых чистовых фрез (рис. 19) полностью совпадает с профилем впадины зуба на­резаемого прямозубого колеса и несколько отличает­ся от профиля впадины зуба косозубого колеса. Чер­новые пальцевые фрезы снабжены канавками для дробления стружки. Основные размеры пальцевых модульных фрез приведены в табл. 13.


11. Число нарезаемых зубьев дисковыми модульными фрезами





Модуль т, мм

Наружный диа­метр daQ, мм

Диаметр отверстия d, мм

Число зубьев z

Ширина фрезы 6, мм




1,215 1,25 1,375

50

19

14

4,5 .. . 4

5 ... 4 5,5 .. . 4,5




^ Модуль т,мм

Наружный диа­метр daG, мм

Диаметр отверстия й, мм

Число зубьев г

Ширина фрезы

&s ММ

1,5 1,75

65

22

1,4

6 ... 5

7 ... 5,5

2

2,25

63

22

12

8 ... 6

8,5 .. . 7

2,5 2,75

70

22

Г2

9.5 ... 7,5 10,5 ... 8

3

3,2£

3,5

3,75

80

27

12

11,5 ... 9

12 ... 9,5

13 ... 10,5

14 ... 11

4

4,26 4,5

90

27

12

15 ... 11,5 15,5 ... 12 16,5 ... 13

5

5,5

100

27

12

18 ... 14,5 20 ... 45,5

6

6,5 7

ПО

32

10

21.5 ... 17 23 ... 18 24,5 . . . 19,5

8 9

125

32

10

28 ... 22 31 ... 24

10 11

140

40

10

34 ... 27 37 ... 29

12 14

160

40

10

41 ... 32 47 ... 37

16

180

50

10

53 ... 42


Червячная зуборезная фреза представляет собой червяк, у которого на вин­товой поверхности образованы режущие кромки (рис. 20). Широкое распростра­нение получили червячные фрезы с прямолинейным профилем зуба в нормальном к витку сечении. Эти фрезы являются основным типом инструмента, используе­мого для фрезерования цилиндрических зубчатых колес.

Червячные фрезы различаются по роду обработки чи точности, числу заходов, направлению винтовой линии зубьев, расположению шпоночных пазов.

По роду обработки и точности червячные фрезы делятся на черновые, чистовые и прецизионные. Черновые фрезы делают с передними угла­ми на режущих зубьях и толщиной зуба, меньшей, чем у чистовой фрезы, иа величину припуска под чистовое нарезание зубчатого колеса. Точность черновых фрез ниже, чем чистовых. Прецизионные червячные фрезы относятся к особо точ-


«ому типу инструмента и отличаются увеличенным относительно других типов фрез диаметром, что лриводит к повышению точности профиля зуба нарезаемо­го колеса.



По числу заходов фрезы дОлятся на однозаходные и многозаходные. При использовании многозаходных червячных фрез увеличивается производи­тельность обработки, «о несколько снижается точность. Многозаходные фрезы в основном применяются в крупносерийном и массовом производстве, где нарезан­ные зубчатые колеса подвергаются отделочным операциям.

По направлению винтовой линии зубьев червячные фрезы делятся на правозаходные и левозаходные. Левозаходные являются специальным инструментом.

Стружечные канавки на фрезах изготовляют винтовыми и параллельно оси фрезы. Шпоночные пазы фрез располагают продольно в отверстии или на тор­цах. Торцовый шпоночный паз применяют в тех случаях, когда иеобходимо уве­личить жесткость фрезы малого диаметра при крупном модуле.

Червячные фрезы изготовляются трех типов: тип ^ I—цельные прецизионные^ тип II—цельные обшего назначения; тип III — сборные общего назначения.

Для червячных фрез установлены классы точности AAA, АА, А, В и С. Класс AAA — высший.







Модуль, мм

Прецизионные

^ Общего назначения




L,

ММ

ч,

мм

а,

мм

ММ

£> мм

а,

мм

а,

мм

короткие

длинные

9

200

195

60




140

125

180

40

5

10

225

215

11

—

—

—

—

160

140

200

50

1.2 14

—

_

—

—

180

160

225


Основные размеры червячных фрез приведены в табл '14. Пример условного обозначения правозаходной фрезы модулем 6 мм, длиной 112 мм, типа II, клас­са точности А: фреза червячная правая 6Х.112 А — // ГОСТ 9324 — 60.

§ 8. Основные части и настройка зубофрезерпого продукционного полуавтомата 53А13

Зубофрезерный продукционный полуавтомат 53А13 предназначен для наре­зания зубьев прямозубых и косозубых цилиндрических колес в условиях круп­носерийного и массового производства. Полуавтомат (рис. 21) состоит из ста­нины 1, по прямоугольным направляющим которой перемещается стойка 3. На правой стороне станины закреплен стол оо шпинделем изделия и задняя стойка 11 с коитрподдержкой. На левой торцовой стороне станины находятся механиз­мы гитары деления и радиальной подачи. К передней стенке станины прикреплен электрошкаф 4 с пультом управления 5. Стойка 3 несет на себе механизм глав­ного привода со сменными шкивами и механизм продольной подачи с электро­двигателем 9. По вертикальным прямоугольным направляющим стойки переме­щается .каретка с фрезерным суппортом 8. Рабочая зона полуавтомата ограж­дается дверкой 12. Перемещения отдельных механизмов во время наладки по­луавтомата производятся рукоятками вручную и с пульта управления кнопками. Вращением валика 2 производят перемещение стойки 3 для установки межосе­вого расстояния между фрезой и заготовкой. Поворот суппорта на угол осу­ществляется вращением валика 6. Вращением валика 10 производят перемеще­ние салазок суппорта вдоль оси фрезерного шпинделя для установки фрезы в требуемое исходное положение. От кнопок на пульте управления осуществляются установочное перемещение каретки с суппортом вдоль оси заготовки, перемещение контрподдержки задней стойки и периодическое перемещение салазок суппорта для ввода в работу новых участков червячной фрезы Ограничение перемеще­ний каретки с суппортом производится упорами 7.


* В справочнике на кинематических схемах станков ради удобства настройки указаны не номера звеньев кинематических цепей, а.их кинематические параметры: числа зубьев для колес, отношение числа заходов червяка к числу зубьев колеса для червячных передач (например, 1/60), диаметры шкивов

Кинематическая схема полуавтомата (рис. 22) состоит из следующих основ­ных кинематических цепей*: главного движения, деления, дифференциала и по­дачи, настройка которых производится сменными шкивами и сменными зубчаты­ми колесами.

Цепь главного движения связывает вращение инструмента {Ян) и вращение главного электродвигателя (Ml) мощностью 7,5 «Вт. Настройка цени осуществляется сменными шкивами D\ a Z)2. Расчетная формула настройки:

D\


Ифр = ——— 300 об/мин.

для ременных передач, шаг резьбы и число витков для ходовых винтов (напри­мер, ilOXl). Конечные звенья обозначены: Заг — заготовка, Иы — инструмент; М, Ml, М2 . . . — электродвигатели (рядом с ними указаны значения их частоты вращения и мощности); ГМ — гидромотор.


Установка частоты вращения инструмента производится в соответствии с тре­буемой скоростью резания. Сменные шкивы, входящие в комплектацию полуав­томата, позволяют установить восемь различных частот вращения фрезы от 118 до 530 об/мин. На рис. 23 приведен график зависимости частоты вращения фре­зы от ее диаметра и выбранной скорости резания.


^ Скорость резония м/мин 120

Диаметры шкиВод, мм

Частота Вращения Фрезы, оВ/мин

530

с

d
Кинематическая цепь де­ления связывает вращение инстру­мента (Ин) и заготовки (Заг). За один оборот однозаходнон фрезы стол с заготовкой 'поворачивается на угол, соответствующий одному зубу нарезаемого колеса (1/г). Расчетная формула настройки гитары деления:

12-К

где К — заходность червячной фре­зы; 2 — число нарезаемых зубьев; а, Ь, с, d — числа зубьев сменных зуб­чатых жолес.

Гитара деления расположена на левом торце станины и состоит из двух пар зубчатых колес. Пара а — Ь имеет постоянную сумму зубьев (а + +6=96), пара с — d должна иметь сумму зубьев, равную или более 84 (с + й^Ы). Таблица насгройки ги­тары деления па число нарезаемых зубьев 6 . . . 120 приведена в руко­водстве по эксплуатации полуавтомата.

Кинематическая цепь дифференциала включается в работу яри нарезании коеозубых колес и связывает вращение заготовки (Заг) с ходо­вым винтом вертикальной подачи (10Х')- При перемещении фрезы на величину

n-m-z

хода винтовой линии зуба заготовки Pz — :—7,— стол с заготовкой делает

sin р

един дополнительный оборот по ходу вращения стола или против него. Расчет­ная формула настройки гитары дифференциала:

3,18310-sin р a-i сх


где Р —угол наклона зуба нарезаемого колеса; /геи — нормальный модуль коле­са; ^ К — заходность фрезы; аьbit сьdx—числа зубьев сменных колес.

Ввиду большого разнообразия углов наклона зубьев нарезаемого колеса таб­лица настроек гитары дифференциала в руководствах по эксплуатации полуав­томатов не приводится. В каждом конкретном случае производят расчет переда­точного отношения с точностью до седьмого знака после запятой, по которому в специальных таблицах [9] находят набор сменных зубчатых колес. Затем по­добранные зубчатые колеса проверяют на сцепляемость. Для полуавтомата 53А13 условия сцепляемости следующие: Ci + di ^ 88; at + b\ + сх + d\ ^ 180.

Кинематическая цепь подачи связывает вращение электродвига­теля подачи (М2) с перемещением каретки фрезерного суппорта от ходового винта (10X1)- Формула настройки гитары подачи

5 а2 с2

36 Ь2 d2

где s •—величина подачи, мм/мин; а2, b2, с2, dz— числа зубьев сменных колес.

На полуавтомате обеспечиваются рабочая подача в пределах 2,5 .. . . . . 120 мм/мин и ускоренное перемещение инструмента с постоянной скоростью 930 мм/мин.

Обычно при зубофрезеровании продольная подача назначается в мм на один •оборот изделия. Для перевода s (мм/об) в устанавливаемую s (мм/мин) исполь­зуется формула

s (мм/мин) = s (мм/об) ,

Z

где К— заходность фрезы; ифр —частота вращения фрезы; г — число нарезае­мых зубьев.

Пример. Требуется нарезать зубчатое колесо с числом зубьев z = 33 двух-заходной фрезой (К = 2), частота вращения фрезы ифр = 236 об/мин, требуе­мая продольная подача s = 2,8 мм/об. При этом устанавливаемая продольная подача будет

JW/C 236-2

s = s(мм/об)-— = 2,8 = 40 мм/мин.

z 33


Установка инструмента производится таким образом, чтобы обес­печить нормальное его зацепление с нарезаемым колесом и экономично исполь­зовать режущие свойства. На рис. 24 показаны зоны (обозначены цифрами), яа которые условно разбивается вся длина червячной зуборезной фре­зы. Зоны / и 5 по обе стороны фрезы составляют по величине от 1 до 1,5 мо­дулей и в работу не включаются из-за неполноты профиля зуба, зона 2 исполь­зуется при черновом зубофрезерованин, зона 3 является зоной нормального за­цепления и зона 4 соответствует всему пути осевого перемещения фрезы :в про­цессе ее эксплуатации. Величина буртика а и длина фрезы L определяются но стандарту на червячные фрезы или по чертежу нестандартной фрезы.

Аналогично буквами обозначаются: ^ Ь„—активная часть фрезы; Ь v — вели­чина возможной осевой передвижки; bw — рабочая зона резания, состоящая из

двух частей Ь а и 6е , определяемых в шагах зацепления (я-ш) по графику, при­веденному на рис. 25. В исходном перед началом работы положени