Цепь обката настраивается установкой сменных зубчатых колёс a, b, c, d, C1 и D1 (рис. 15) в гитару обката станка из условия, что за один оборот фрезы заготовка должна сделать K/ Z оборота (K – число заходов фрезы, Z – число зубьев нарезаемого колеса).
Отсюда уравнение кинематической цепи обката будет иметь вид:
. (3.4)
Формула настройки гитары примет вид:
при –
будем иметь выражения для колес (3.5)
где – сменные зубчатые колеса;
при – (3.6)
Сменные зубчатые колеса подбирают с учетом прилагаемого к станку набора, который состоит из 43 колес с числами зубьев от 20 до 100 табл. 3.3.
Таблица 3.3
Числа зубьев сменных зубчатых колес
20 | 35 | 53 | 67 | 89 |
20 | 37 | 56 | 70 | 90 |
23 | 40 | 57 | 71 | 92 |
24 | 41 | 58 | 73 | 95 |
25 | 43 | 59 | 75 | 97 |
25 | 45 | 60 | 79 | 98 |
30 | 47 | 61 | 80 | 100 |
33 | 48 | 62 | 83 | |
34 | 50 | 65 | 86 |
Настройка движения подачи
Для обработки цилиндрического зубчатого колеса необходимо настроить вертикальную подачу SB, которая задается на один оборот заготовки в зависимости от модуля и материала нарезаемого колеса (табл.3.4).
Уравнение кинематической цепи вертикальной подачи:
где SВ вертикальное перемещение фрезы на один оборот заготовки, мм/об.
Отсюда формула настройки цепи подач примет вид:
Таблица 3.4
Рекомендуемые вертикальные подачи при нарезании зубчатых колес
Обрабатываемый материал, МПа | Число зубьев нарезаемого колеса | Модуль нарезаемого колеса, мм | ||
1,0 – 2,25 | 2,5 – 4,0 | 4,5 – 6,0 | ||
Подача, мм/об | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Сталь (до 500) | 12 – 20 21 – 40 41 – 80 | 1,25 1,25 1,75 | 1,25 1,25 1,75 | 1,25 1,25 1,75 |
Сталь (500 – 600) | 12 – 20 21 – 40 41 – 80 | 1,25 1,25 1,25 | 1,25 1,25 1,25 | 1,25 1,25 1,25 |
Сталь (600 – 700) | 12 – 20 21 – 40 41 – 80 | 1,00 1,25 1,25 | 1,00 1,00 1,25 | 1,00 1,00 1,25 |
Серый чугун | 12 – 20 21 – 40 41 – 80 | 2,0 2,0 3,0 | 2,0 2,0 2,0 | 1,5 2,0 2,0 |
Бронза | 12 – 20 21 – 40 41 – 80 | 2,0 2,0 3,0 | 1,0 2,0 2,0 | 1,5 2,0 2,0 |
Для обработки червячных колес на станке настраивают радиальную подачу стойки, которая совместно с заготовкой передвигается по горизонтальным направляющим станины.
Число зубьев сменных колес в этом случае рассчитывают по формуле:
Настройка дополнительного вращения заготовки
Настройку цепи дополнительного вращения заготовки (дифференциала) производят при нарезании цилиндрических колес с винтовым зубом.
При этом гитары вращения фрезы, деления и подачи рассчитывают точно так же, как и для цилиндрических колес с прямыми зубьями.
Величину подачи корректируют умножением ее значения, выбранного по табл.14 на коэффициент, который зависит от угла наклона зубьев b. Поправочные коэффициенты приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5
Поправочные коэффициенты
Угол наклона зубьев b, град. | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 46 | 50 | 55 | 60 |
Поправочный коэффициент на подачу | 0,98 | 0,94 | 0,90 | 0,86 | 0,82 | 0,77 | 0,7 | 0,64 | 0,57 |
Гитару дифференциала настраивают из условия, что при перемещении фрезы в вертикальном направлении на величину шага Т обрабатываемое колесо должно совершить 1 дополнительный оборот по сравнению с нарезанием прямозубого колеса. Тогда уравнение кинематической цепи примет следующую форму:
а формула настройки цепи дифференциала примет следующий вид:
где b – угол наклона винтовой линии зуба заготовки, градусы;
mn – нормальный модуль фрезеруемого зуба, мм;
К – число заходов червячной модульной фрезы;
t – шаг ходового винта, мм.
Наличие в формуле дробных величин mn и sin b делает невозможным точный подбор сменных колес гитары дифференциала. Поэтому расчет передаточного отношения сменных колес гитары дифференциала допустим с точностью до 5 – 6 знака. В этом случае используется один из трех методов подбора зубчатых колес, приведенных в приложении. Предпочтение следует отдать методу непрерывных дробей.
Настройка установки фрезы
Инструмент на зубофрезерном станке должен быть установлен таким образом, чтобы направление его витков совпадало с направлением нарезаемых зубьев. При нарезании цилиндрических зубчатых колес, если винтовые линии заготовки и фрезы одноименны (оба левые или оба правые), угол наклона оси фрезы к торцу заготовки рассчитывают:
j = b – b1, (3.10)
где b – угол наклона винтовой линии зубьев нарезаемого колеса, градусы; b1 – угол подъема витков фрезы, градусы.
Если винтовые линии заготовки и фрезы разноименны, то:
j = b + b1. (3.11)
Величина угла винтовой линии зубьев заготовки берется из чертежа (задания), угол подъема винтовой линии фрезы указывается на ее торце. При нарезании червячных колес ось оправки с фрезой устанавливают горизонтально.
Варианты установки фрезы относительно заготовки и расположения сменных колес в гитарах деления, подач и дифференциала при обработке косозубых цилиндрических колес показаны в табл.3.6.
Настройка глубины фрезерования
Глубина фрезерования при нарезании цилиндрических зубчатых колес зависит от выбранного числа проходов, например, при работе в один проход – равна высоте обрабатываемого зуба, т. е.:
h = 2, 25 m, (3.12)
где m – модуль нарезаемого колеса, мм; h – высота зуба в мм.
В случае нарезания зубьев за несколько проходов, на последний проход оставляют 0,2…1,0 мм.
Для установки фрезы на заданную глубину фрезерования подводят суппортную стойку до соприкосновения фрезы с заготовкой. Затем, подняв суппорт при встречном, или, опустив его при попутном фрезеровании, перемещают стойку по направлению к центру заготовки на величину глубины фрезерования h.
Таблица 3.6
Установка фрезы и промежуточных колес в гитарах деления, подачи, дифференциала при нарезании зубчатых колес
Позиция | Направ-ление винтовой линии заготовки |
Фреза