Настройка кинематических цепей станка при нарезании червячных колес
Порядок выполнения контрольной работы.
(только для студентов заочного отделения)
1. Если нарезаемое колесо косозубое: произвести настройку гитар скорости, подачи, деления и дифференциала при нарезании цилиндрического косозубого колеса.
1.1. Согласно заданию выбрать подачу в зависимости от материала заготовки по таблице 2. Мощность электродвигателя главного движения зубофрезерного станка 5К32 7,5 кВт.
1.2. Выбрать скорость резания по таблице 1. Рассчитать необходимое число оборотов шпинделя фрезы. Рассчитать необходимое передаточное отношение гитары скоростей, подобрать сменные зубчатые колеса, проверить их на сцепляемость, определить фактическое число оборотов фрезерного шпинделя и фактическую скорость резания.
1.3. Рассчитать необходимое передаточное отношение гитары деления, подобрать сменные зубчатые колеса, проверить их на сцепляемость. Определить частоту вращения стола, сравнить ее с допускаемой. При превышении допускаемой частоты вращения, уменьшить частоту вращения фрезы, перенастроив гитару скорости.
1.4. Рассчитать необходимое передаточное отношение гитары подач, подобрать сменные зубчатые колеса, проверить их на сцепляемость, определить фактическую подачу.
1.5. Рассчитать необходимое передаточное отношение гитары дифференциала, подобрать сменные зубчатые колеса, проверить их на сцепляемость. Определить погрешность направления линии зуба при данной настройке гитары, сравнить с допускаемой для заданной степени точности нарезаемого колеса. Если фактическая погрешность окажется больше допускаемой, произвести повторную настройку гитары дифференциала.
|
|
|
2. Если нарезаемое колесо червячное: произвести настройку гитар скорости, подачи, деления и дифференциала при нарезании червячного колеса методом тангенциальной подачи.
2.1. Согласно заданию выбрать подачу и скорость резания в зависимости от диаметра фрезы и материала заготовки по таблице 3.
2.2. Рассчитать необходимое число оборотов шпинделя фрезы. Рассчитать необходимое передаточное отношение гитары скоростей, подобрать сменные зубчатые колеса, проверить их на сцепляемость, определить фактическое число оборотов фрезерного шпинделя и фактическую скорость резания.
2.3. Рассчитать необходимое передаточное отношение гитары деления, подобрать сменные зубчатые колеса, проверить их на сцепляемость. Определить частоту вращения стола, сравнить ее с допускаемой. При превышении допускаемой частоты вращения, уменьшить частоту вращения фрезы, перенастроив гитару скорости.
2.4. Рассчитать необходимое передаточное отношение гитары подач, подобрать сменные зубчатые колеса, проверить их на сцепляемость, определить фактическую подачу.
|
|
|
2.5. Рассчитать необходимое передаточное отношение гитары дифференциала, подобрать сменные зубчатые колеса, проверить их на сцепляемость.
Настройка кинематических цепей зубофрезерного станка при нарезании косозубых колес.
При нарезании цилиндрических колес фреза по отношению к заготовке устанавливается на требуемую глубину фрезерования. Главным движением является сложное движение деления, состоящее из согласованного вращения червячной фрезы и вращения стола с заготовкой.
Главное движение настраивается по двум параметрам: на скорость и на траекторию. На скорость главное движение настраивается с помощью гитары скорости a4/b4 (рис.2), на траекторию - с помощью гитары деления a1-b1-c1-d1.
Настройка гитары скоростей.
Универсальный зубофрезерный полуавтомат обеспечивает получение ряда частот вращения фрезерного шпинделя, выбор которых зависит от различия применяемых металлов при изготовлении зубчатых колес, режимов черновой или чистовой обработки нарезаемых колес, разных диаметров червячных фрез, а также инструментальных материалов, идущих на изготовление фрез. Зависимость между скоростью резания, диаметром фрезы и частотой ее вращения имеет следующий вид:
|
|
|
1000v
n = --------
πdao
где v – скорость резания, м\мин; dao – диаметр фрезы, мм; n – частота вращения фрезы, об\мин.
Число проходов при нарезании зубчатых колес зависит от требуемой точности и модуля. Например, зубчатые колеса до модуля m = 2,5 ---3 мм могут быть нарезаны за один проход, при модуле свыше m = 3 – за два или три прохода.
Можно записать формулу настройки гитары скорости:
v
x4 = 1,79 --------
dао
Комплект сменных колес гитары скоростей включают зубчатые колеса со следующими числами зубьев: 20; 23; 27; 31; 36; 41; 46; 51; 56; 60; 64; 67. Условие сцепляемости: а4 +b4 = 87
Скорость резания можно определить из таблицы 1. В случае невозможности точного подбора сменных зубчатых колес, обеспечивающего заданную скорость вращения, необходимо принять пару колес, обеспечивающих ближайшую меньшую скорость резания и определить фактическую скорость резания при данной настройке гитары.
Таблица 1
Настройка гитары деления.
Делительная кинематическая цепь станка связывает вращение червячной фрезы и стола с заготовкой, так что за каждый оборот червячной фрезы заготовка должна сделать k/Z оборотов, где k - число заходов червячной фрезы и Z - количество зубьев нарезаемого колеса или шлицевого вала.
|
|
|
При нарезании прямозубых цилиндрических и червячных колес с радиальной подачей стола червячное колесо 74 и жестко связанный с ним корпус Д дифференциала неподвижны, так, что в этом случае механизм дифференциала работает как зубчатая передача 11-12-13, у которой коническое колесо 12 является паразитным. При одинаковых размерах конических колес 11 и 13 передаточное отношение механизма дифференциала равно единице.
Условие кинематического согласования цепи деления:
1 об. червячной фрезы ------------ k/Z об. стола с заготовкой
Формула настройки гитары деления:
x1 = (f/e)(24 k/Z) ,
Формула настройки х1 = 24 k/Z при e=f=54 применяется для нарезания зубчатых колес с числами зубьев z =12---160. При нарезании зубчатых колес с числами зубьев свыше 160 должны быть установлены колеса переключения, имеющие числа зубьев e=36 и f=72, и расчет чисел зубьев сменных колес гитары деления должен производится по формуле x1=48 k/Z.
Применение любой из этих расчетных формул определяется возможностью подбора чисел зубьев сменных колес из прилагаемого к станку комплекта. В этот комплект входят колеса с числом зубьев:
24; 25 (2 шт); 30; 35; 37; 40; 41; 43; 45; 47; 48; 50; 53; 55; 58; 59; 60; 61; 62; 65; 67; 70; 71; 73; 75; 79; 80; 83; 85; 89; 90; 92; 95; 98; 100.
Подбор сменных зубчатых колес гитары деления необходимо производить с точностью до пятого знака после запятой.
С целью уменьшения износа делительного червячного колеса 21 рекомендуется не превышать максимально допустимую частоту вращения стола 12,5 об/мин. Частота вращения стола определяется по формуле:
nфрk
n ст = ------
Z
При превышении допустимой частоты вращения стола необходимо снизить частоту вращения фрезерного шпинделя, перенастроив гитару скорости.
Настройка гитары подач.
Движением подачи является сложное движение, состоящее из согласованных перемещения суппорта с червячной фрезой параллельно оси заготовки и дополнительного вращения стола с заготовкой для образования винтовой линии зуба колеса. Движение подачи настраивается по пяти параметрам: на скорость - гитарой подач a3/b3, на путь - расстановкой упоров, на направление - переключением направления подачи, на исходное положение - установкой фрезерного суппорта в требуемое положение относительно заготовки, на траекторию - гитарой дифференциала a2-b2-c2-d2.
Зубофрезерный полуавтомат 5К32 может быть настроен на вертикальную или диагональную подачу при нарезании цилиндрических колес и радиальную или тангенциальную при нарезании червячных колес.
Вертикальная подача. Вертикальной подачей называется перемещение фрезерного суппорта вдоль оси заготовки за один ее оборот.
Выбор подачи зависит главным образом от допустимой степени шероховатости поверхности, точности изготовления и необходимой стойкости режущих кромок червячной фрезы, а также мощности двигателя и жесткости станка. Кроме того, при назначении подачи необходимо учитывать модуль, твердость обрабатываемого материала фрезеруемой заготовки, удаляемый припуск (черновое или чистовое зубофрезерование) и число зубьев нарезаемого колеса. Выбор величины подачи осуществляется согласно таблице 2.
Условие кинематического согласования для настройки вертикальной подачи:
1 оборот стола с заготовкой — Sb мм вертикального перемещения фрезерного суппорта.
Sв — вертикальная подача (мм/об), на которую переместится фрезерный суппорт вдоль заготовки на один оборот стола.
Формулу настройки гитары подач:
х2 = (39* Sв)/80
Комплект сменных колес для гитары подач включает шестерни с числами зубьев: 28; 32; 43; 48; 48; 53; 64 и 68. Условие сцепляемости зубчатых колес: a2 + b2 = 96.
В случае невозможности точного подбора сменных зубчатых колес, обеспечивающего заданную подачу, необходимо принять пару колес, обеспечивающих ближайшую меньшую подачу и определить фактическую подачу при данной настройке гитары.
Таблица 2
Настройка гитары дифференциала.
Дифференциал включается при нарезании косозубых цилиндрических колес, червячных колес с тангенциальной подачей, цилиндрических колес с простым числом зубьев, для которого нет соответствующего сменного колеса в комплекте, прилагаемом к станку, и при диагональном зубофрезеровании.
В этом случае вращение стола является алгебраической суммой двух движений: основного вращения, которое входит в состав сложного главного движения, и дополнительного вращения, зависящего от угла наклона зубьев.
При нарезании цилиндрического прямозубого колеса используется только одно основное вращение стола, сообщаемое ему по делительной цепи. При z оборотах фрезерного шпинделя стол сделает один оборот и фреза опустится на величину вертикальной подачи Sв, а зубья фрезы пройдут путь АВ, образуя прямой зуб на колесе ( рис. 1,а).
В случае нарезания косозубого колеса для получения наклона зуба необходимо, чтобы фреза, сделав z оборотов и опустившись на величину вертикальной подачи Sв, попала из точки А в точку С (рис.1,б). Для этого стол должен сделать один полный основной оборот и еще часть оборота. Эта часть оборота и есть то дополнительное вращение стола, которое сообщается ему через гитару и механизм дифференциала для получения косого зуба. Таким образом, цепь дифференциала связывает вертикальное перемещение фрезы с дополнительным вращением стола.
Условие кинематического согласования этой цепи:
Тв мм вертикального перемещения червячной фрезы ------------1 доп. оборот стола,
где Тв - шаг винтовой линии зуба колеса.
a3 c3
Обозначив x3 = --- ---- и подставив числа зубьев колес, можно b3 d3
записать:
а3 c3 7,95775 sinβ
х3 = ---- ----- = -----------------
b3 d3 mnk
При нарезании косозубых колес необходимо иметь в виду следующее.
· Если направления винтовой линии косых зубьев колеса и витков фрезы одноименные, т.е оба правые или оба левые, то сообщаемое столу по цепи дифференциала дополнительное движение направленно в сторону основного.
· Если же направления винтовой линии косых зубьев колеса и витков фрезы разноименные, т.е. у колеса правое, а у фрезы левое или наоборот, то сообщаемое столу по цепи дифференциала дополнительное движение направленно в сторону обратную основному движению. Направление дополнительного движения по отношению к основному определяется наличием или отсутствием паразитного колеса на гитаре дифференциала.
Подсчет зубьев сменных колес по расчетной формуле настройки гитары дифференциала дает дробное значение передаточного отношения. По этому передаточному отношению необходимо подобрать числа зубьев сменных колес а3-b3-с3-d3. Сменные зубчатые колеса подбираются из того же набора, что и для гитары деления. Фактическое передаточное отношение гитары дифференциала х31 = (a3/b3)*(c3/d3) необходимо обеспечить с точностью до пятого-шестого знака после запятой.
Настройка кинематических цепей станка при нарезании червячных колес
Нарезание червячных колес может быть осуществлено методами радиальной или тангенциальной подачи. Главным движением является движение деления, которое осуществляется и настраивается так же, как и при нарезании цилиндрических зубчатых колес. Значения скорости резания выбираются из таблицы 3.
Таблица 3.
Движение подачи будет сложным, состоящим из согласованного перемещения каретки с червячной фрезой вдоль собственной оси и дополнительного вращения заготовки. Движение подачи настраивается по пяти параметрам: на скорость - гитарой подач a2/b2, на путь - расстановкой упоров, на направление - переключением направления подачи, на исходное положение - установкой фрезерного суппорта в требуемое положение относительно заготовки (при этом фреза предварительно устанавливается на полную глубину фрезерования), на траекторию - гитарой дифференциала a3-b3-c3-d3.
Настройка движения тангенциальной подачи на скорость.
В зубофрезерном полуавтомате 5К32 движение тангенциальной подачи сообщается каретке фрезерного суппорта. При этом вертикальная подача должна быть выключена.
Условие кинематического согласования для настройки скорости тангенциальной подачи:
1 оборот стола с заготовкой ------- St мм радиального перемещения салазок стола .
St — тангенциальная подача (мм/об), на которую переместится червячная фреза относительно стола с заготовкой за один его оборот.
195 1
Формула настройки гитары подач: х2 = ---- -----S t .
136 хt
Здесь xt – передаточное отношение коробки подач, может принимать значения 0,5; 1; 23/13.
Согласно передаточному отношению гитары подачи необходимо подобрать сменные зубчатые колеса гитары из того же набора, что и при настройке вертикальной подачи. В случае невозможности точного подбора сменных зубчатых колес, обеспечивающего заданную подачу, необходимо принять пару колес, обеспечивающих ближайшую меньшую подачу и определить фактическую подачу. Выбор тангенциальной подачи производится по таблице 3.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 602; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!