Станок модели 5715

Рисунок 2 - Кинематическая структура шевинговального станка

Особенность данной структуры состоит в том, что необходимое для обкатки  сложное движение (B₁ В₂) образуется не за счет внутренней связи группы, а за счет того, что шевер и заготовка образуют пару косел. Поэтому в состав структуры входят две простые группы формообразования: Ф_U(B₁) и Ф_S(П_з). К ним добавляется группа врезания П₄. Особенность данной структуры состоит в том, что необходимое для обкатки сложное движение (B₁ В₂) образуется не за счет внутренней связи группы, а за счет того, что шевер и заготовка образуют пару колес. Поэтому в состав структуры входят две простые группы формообразования: Ф_U(B₁) и Ф_S(П_з). К ним добавляется группа врезания П₄.

Шевинговальные  станки являются примером станков, в  которых благодаря применению сложных  режущих инструментов одно из формообразующих  движений (в данном случае движение В₂) обеспечивается за счет конструкции инструмента и структура станка упрощается.

Недостатком процесса шевингования является отсутствие жесткой кинематической связи между  шевером и обрабатываемым колесом, вследствие чего накопленная ошибка очередного шага исправляется в небольшой степени. Кроме того, точность обработки шевингования в значительной степени зависит от качества зубонарезания и припуска под шевингование.

4 Зубоотделочвпйе станки

 

Рост  передаваемых мощностей и окружных скоростей в сочетании с повышением требований к равномерности вращения и ограничением по уровню шума и  износу зубчатых передач ведет к  постоянному повышению требований к точности изготовления и шероховатости  рабочих поверхностей зубьев. В результате этого за последнее время наблюдается  повышение роли и значения чистовой и отделочной обработки зубьев колес  и повышение их удельного веса в общей трудоемкости изготовления зубчатых колес.

К числу  основных методов чистовой и отделочной обработки зубьев колес относятся: зубошевинговальные, зубопритирка, зубошлифование, зубохронингование и электрохимическое  зубошлифование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНКА МОДЕЛИ 5715

 

Станок предназначен для окончательной отделки шевингованием зубьев сырых и улучшенных зубчатых колес с прямыми и винтовыми зубьями как наружного, так а внутреннего зацепления в условиях массового и крупносерийного производства. При наличии дополнительной качающейся плиты возможно получение бочкообразных зубьев.

 

Рисунок 3 – Станок 5715

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНКА

 

Технологические возможности зубоотделочного тонкострогального (шевинговального) станка модели 5715 определяются его технической характеристикой:

наибольший модуль                                                                                                8 Диаметр обрабатываемого  колеса мм: наибольший                                                                                                         450 наименьший                                                                                                         150 Наибольшая ширина обрабатываемого  колеса мм                                          120 Расстояние между центрами бабок в мм: наибольшее                                                                                                          465 наименьшее                                                                                                         180 Диаметр шевера в мм                                                                                         250 Наибольший угол поворота головки в град                                                       45 Число скоростей вращения шпинделя                                                                  5 Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту                                          118-294 Количество величин продольных подач стола                                                    8 Количество двойных ходов  стола в минуту: наибольшее                                                                                                          250 наименьшее                                                                                                           50 Количество величин радиальных подач                                                               4 Величина радиальной подачи на ход стола в мм: наибольшая                                                                                                         0.08 наименьшая                                                                                                        0.02 Мощность главного электродвигателя в квт                                                     2.2

‘Рисунок 4 - Общий вид станка модели 5715

5.2 Основные узлы станка

 

Основными узлами зубоотделочного  тонкострогального станка модели 5715 являются: А - стол; Б и Д - бабки  изделия; В - поворотная головка шевера; Г - стойка; Е - станина. (Чертеж 1).

5.3 Органы управления

 

Органы управления станка модели 5715: 1 - механизм поворота головки шевера; 2 - маховичок для ручного перемещения  стойки в радиальном направлении. (Чертеж 1).

5.4 Движения в станке

 

Движением резания в шевинговальных станках является относительное  движение скольжения зубьев шевера и  обрабатываемого колеса, величина которого зависит как от скорости вращения шевера, так и от угла между осями  шевера и обрабатываемого колеса. Движениями подач являются прямолинейное  возвратно-поступательное движение стола  с заготовкой вдоль ее оси и  периодическое радиальное перемещение  стойки с шевером в поперечном направлении. Движение обкатки - свободное  вращение шевингуемого колеса. Вспомогательные  движения - ручной поворот головки  шевера и ручное перемещение стойки.

5.5 Принцип работы

 

Шевер закрепляется на шпинделе поворотной головки, шевингуемое колесо - на оправке  в центрах бабок изделия. Поворотная головка шевера устанавливается  так, чтобы ось шпинделя составила  с осью оправки угол, равный алгебраической сумме углов наклона зубьев шевера и обрабатываемого колеса.

В процессе работы шеверу сообщается принудительное вращение, а обрабатываемое колесо, находящееся с ним в  постоянном зацеплении*

получает свободное обкатное вращение; при этом вследствие наличия бокового скольжения зубьев происходит снятие тонкой стружки с зубьев заготовки.

Длина хода стола в продольном направлении  должна быть немногим больше ширины шевингуемого колеса. Для обеспечения непрерывности  обработки в конце каждого  хода стоике сообщается радиальное перемещение  После снятия всего припуска на обработку  радиальная подача прекращается, а  продольная подача стола продолжается еще в течение нескольких проходов для окончательной зачистки и  прикатки боковых поверхностен зубьев

5.6 Конструктивные особенности

 

Станок модели 5715 в отличие от некоторых других моделей является бесконсольным, что повышает точность и чистоту обработки боковых  зубьев шевингуемых зубчатых колес.

Радиальная периодическая подача в станке модели 5715 осуществляется перемещением шевкнговальной бабки  по горизонтальным направляющим станины, имеющей в плане форму буквы  Т.

Разворот шевинговальной головки  на нужный угол производится относительно горизонтальной оси, расположенной  перпендикулярно оси бабок изделия, что создает более благоприятные  условия наладки и работы станка.

Шпиндель смонтирован в корпусе  поворотной головки шевинговальной бабки на прецизионных радиально-упорных  подшипниках обеспечивающих высокую  точность вращения шевера.

6 Кинематики станка модели 5715

Рисунок 5 - Кинематика зубоотделочного станка модели 5715

6.1 Движение резания

 

Шевер получает вращение от электродвигателя мощностью 2,2 кВт (рис. 5) по кинематической цепи: клиноременная передача 140 - 200, вал I, червячная передача 5 - 22, вал II, шестерни 46 - 50, вал III, парносменные колеса А - В и шпиндель IV. Число оборотов шевера n_ш определяется выражением:

 

К станку прилагается пять пар сменных  колес.

Подбор сменных колес А и  В производится в зависимости  от заданной скорости резатия v. При  шевинговании, как известно, скоростью  резания является скорость относительного скольжения зубьев шевера и обрабатываемого  колеса в полюсе зацепления. Эта  скорость на основании геометрических зависимостей может быть определена по формуле:

где

D_Ш - диаметр шевера в мм;

n_Ш - число оборотов шевера в минуту;

 и  - углы наклона соответственно зубьев шевера и обрабатываемого колеса в градусах.

Знак плюс ставится в формуле  при одноименных направления  винтовых линий зубьев шевера и обрабатываемого  колеса, а знак минус “–“ при их разноименных направлениях.

Формула для подбора сменных  колес А и В имеет вид:

6.2Движение обкатки

 

В данном случае движением обкатки  является свободнее вращение шевингуемого колеса с числом оборотов n_k, которое зависит от чисел зубьев шевера Zк и  колеса Zш. И числа оборотов в минуту шевера.

6.3 Привод подач

 

Продольная подача стола осуществляется от реверсивного электродвигателя мощностью 0,85 кВт через червячную передачу 1 - 50, вал VI, парносменные колеса С - D, вал VII, шестерни 25 - 25 и ходовой винт VIII с шагом 6 мм, гайка которого связана  со столом. Реверсирование продольной подачи и настройка величины хода стола производится переставными упорами, укрепленными в продольном пазу стола. Упоры, воздействуя на электрический переключатель, изменяют направление вращения электродвигателя и соответственно направление движения стола. Скорость продольной подачи стола s зависит от числа зубьев сменных колес С - D и определяется выражением:

К станку прилагаются четыре пары сменных колес С - D.

Однако обычно продольную подачу стола  принято исчислять в мм за один оборот шевингуемого колеса.

Решая совместно уравнения кинематических цепей движения резания, обкатки  и продольной минутной подачи, получают:

Расчетная формула для подбора  сменных колес цепи продольной подачи для заданного значения s0 примет вид:

Периодическая радиальная подача шевера в конце каждого хода стола  осуществляется двумя кулачками, установленными на градуированном диске Д, и храповым механизмом. Диск Д получает возвратно-вращательное движение от вала VII через червячную  передачу 1- 30 и вал IX. Изменение направления  вращения диска Д происходит при  реверсировании продольной подачи стола.

Угол ᵩ поворота диска зависит от длины хода стола L и определяется выражением:

 

Упоры У1 и У2 устанавливаются на диске Д под углом α. Таким образом, в конце каждого хода стола один из кулачков, воздействуя на ролик P рычажно-храпового механизма, поворачивает храмовое колесо 150. регулированием храпового механизма можно изменять поворот храпового колеса за ход стола на величину от одного до четырех зубьев.

От храпового колеса вращение передастся через вал X и цилиндрические зубчатые колеса 18-30 горизонтальному ходовому винту XI с шагом 5 мм. Наименьшая величина радиальной подачи шевера Sp за один ход стола составляет:

6.4 Вспомогательные движения

 

Разворот головки шевера производится с помощью поворотного механизма. Установочное перемещение стойки в  радиальном направлении достигается  поворотом маховичка Мх через  вал X, цилиндрическую передачу 18 - 30 и  ходовой винт XI.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Дальский A.M., Арутюнова НА., Барсукова Т.М. и др, Технологи* конструкционных материалов. - М.: Машиностроение, 1977г.
2. Гуляев АЛ. Металловедение. - М.: Металлургия, 1986г., 544с,
3. Общетехнический справочник. Под редакцией Скороходова П.Л. Машиностроение, 1982г., 415с.
4. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. Справочник. Под редакцией Буранчикова В.И. - М.: Машиностроение, 1990г., 400с.
5. Федоренко Ю.Ф., Барсуков М.Ф. Металлообрабатывающие станки. Сверлильные станки. Методические указания к лабораторным работам. - Л.: ЛТИим. Ленсовета, 1983., 19с.
6. Полухин П.И., Гринберг Б.Г., Жадан В.Т. и др. Технология металлов.