Учебно-воспитательная работа в магистратуре университета (стр. 3 из 4)
Рис. 1. Схемы нарезания цилиндрических зубчатых колес червячной фрезой
2. Техническая характеристика станка
Пределы модулей зубчатых колес, мм
по стали ……………………………………………………………2–6
по чугуну ………………………………………………………….2–8
Наибольший диаметр нарезаемых колес, мм ………………….800
Наибольшая ширина обработки, мм …………………………...275
Набольший диаметр фрезы, мм ………………………………...120
Угол поворота суппорта фрезы, град ………………………….±60
Пределы частот вращения шпинделя, мин–1 ……………….…47,5-192
Пределы вертикальных подач, мм/об ………………………..0,5-3
Пределы радиальных подач, мм/об …………………………..0,1-1
Мощность главного электродвигателя, кВт ……………………2,8
Масса станка, кг .……………………………………………….3650
3. Основные узлы станка и органы управления (рис.2).
1–станина; 2–стол; 3–стойка; 4–поддерживающий кронштейн; 5–поперечина; 6–фрезерный суппорт; 7–протяжной суппорт; 8–подвижная стойка; 9–гитары дифференциала и подач; 10–гитара деления и обкатки.
А–рукоятка включения и выключения рабочих подач; Б-рукоятка включения подачи при работе с протяжным суппортом; В–кнопочная станция; Г-рукоятка включения вертикальной подачи фрезерного суппорта; Д–квадрат для ручного вертикального перемещения подвижной стойки; Е–квадрат для ручного горизонтального перемещения подвижной стойки; Ж-рукоятка включения радиальной подачи подвижной стойки.
 |
Рис. 2. Общий вид зубофрезерного полуавтомата модели 5Д32
металлорежущий педагогический зубофрезерный студенческий
4. Принцип работы
Станок работает по полуавтоматическому циклу методом обкатки. Червячная фреза соответствующего модуля и диаметра закрепляется на оправке в шпинделе фрезерного суппорта 6 (рис. 2).
Заготовка или комплект одновременно обрабатываемых заготовок устанавливается на оправке в шпинделе стола, а при больших размерах – непосредственно на столе 2. Червячной фрезе и заготовке принудительно сообщают вращательные движения с такими угловыми скоростями, которые они имели бы, находясь в действительном зацеплении.
Нарезание цилиндрических колес производится с вертикальной подачей суппорта 6. Для обеспечения возможности фрезерования колес попутным методом на станке предусмотрено нагрузочное гидравлическое устройство, которое состоит из неподвижного штока с поршнем и цилиндра, связанного с салазками фрезерного суппорта (рис. 3). При фрезеровании попутным способом масло подводится в верхнюю полость цилиндра противовеса и поджимает противовес вместе с фрезерным суппортом вверх, устраняя возможность произвольного перемещения фрезерной бабки под действием усилия в пределах зазора между резьбой винта вертикальной подачи и маточной гайки.
Методика измерений:
При нарезании прямозубого цилиндрического колеса используются три формообразующих движения:
1) главное движение (вращение шпинделя фрезерного суппорта с червячной фрезой); вертикальная подача (вертикальное перемещение фрезы);
2) движение обкатки и деления (непрерывное, взаимосвязанное вращение стола с заготовкой);
3) движение обкатки и деления (непрерывное, взаимосвязанное вращение стола с заготовкой).
При нарезании косозубого цилиндрического колеса, кроме трех вышеперечисленных движений, используется ещё одно - дополнительное вращение заготовки (цепь дифференциала).
Настройка главного движения
Кинематическая цепь главного движения является внешней цепью и обеспечивает вращение фрезы с заданной скоростью резания. Фреза получает вращение от электродвигателя мощностью 2,8 кВт с частотой вращения 1420 мин-1. Для обеспечения равномерности вращения фрезы на валу ХII установлен маховик (рис. 3).
Уравнение кинематического баланса имеет вид
.Подбор чисел зубьев сменных колес производится по формуле настройки цепи главного движения
,при этом А1 + В1 =60 (табл. 3).
Частота вращения фрезы
,где V–скорость резания, м/мин (табл.2); Dф–наружный диаметр фрезы, мм.
 |
Рис. 3. Кинематическая схема зубофрезерного станка мод. 5Д32
Таблица Скорость резания при фрезеровании зубьев*
| Обрабатываемый материал | V, м/мин |
| Сталь 25 (твердость до НВ 180) | 31,8 |
| Сталь 40Х (твердость до 180) | 30 |
| Сталь20Х, 12ХН3А (твердость до НВ 215) | 22,2 |
| Чугун серый и бронза (твердость до НВ 160…180) | 24,6 |
| Бронза и латунь (твердость до НВ 150) | 40,2 |
*Приведенные в таблице значения скорости резания даны для чернового нарезания зубьев при работе фрезами из быстрорежущей стали Р18 или Р9. Для чистовых проходов эти значения следует умножать на коэффициент 1,25.
Таблица Числа зубьев сменных колес А1 и В1 в зависимости от nф
| nф , мин-1 | 47 | 63,7 | 78,6 | 96,3 | 125,7 | 154 | 192 |
| А1 | 18 | 22 | 25 | 28 | 32 | 35 | 38 |
| В1 | 42 | 48 | 35 | 32 | 28 | 25 | 22 |
Настройка вертикальной подачи
Кинематическая цепь вертикальных подач является внутренней цепью и обеспечивает поступательное перемещение фрезерного суппорта вдоль оси заготовки с заданной скоростью подачи.
Уравнение кинематического баланса цепи вертикальных подач имеет вид
.Подбор сменных колес гитары подач производится по формуле
Рекомендуемые величины вертикальных подач для нарезания цилиндрических зубчатых колес червячными фрезами из быстрорежущей стали приведены в табл. 4.
Таблица Величины вертикальных подач*
| Обрабатываемый материал | Характер обработки | Модуль зуба m, мм | Числа зубьев нарезаемого колеса | |||
| 25 | 40 | 70 | 120 | |||
| Подача на 1 оборот заготовки (стола), мм | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Стали 45 и 40Х (твед. до НВ240) | Чист. | 1,5–2 | 0,4–0,6 | 0,5–0,8 | 0,6–0,9 | 0,6–0,9 |
| ³2,5 | 0,6–0,9 | 0,8–1,0 | 1,0–1,2 | 1,0–1,2 | ||
| Черн. | 2,5–4 | 3,0–4,0 | 3,0–4,0 | 3,0–4,0 | 3,0–4,0 | |
| 4,5 | 2,7–3,5 | 2,9–3,5 | 3,0–3,5 | 3,0–3,5 | ||
| 5 | 2,2–3,0 | 2,3–3,2 | 2,5–3,5 | 2,5–3,5 | ||
| 6 | 1,5–2,5 | 1,7–2,7 | 1,8–3,2 | 1,9–3,5 | ||
| 7 | 1,1–1,2 | 1,2–2,4 | 1,3–2,5 | 1,4–2,5 | ||
| 8 | 0,7–1,2 | 0,8–1,4 | 0,9–1,5 | 1,0–1,6 | ||
| Стали 20Х и 12ХН3А (твед. до НВ220) | Чист. | 1,5–2 | 0,3–0,5 | 0,5–0,8 | 0,6–0,9 | 0,6–0,9 |
| ³2,5 | 0,6 | 0,8–1,0 | 0,8–1,2 | 0,8–1,2 | ||
| Черн. | 3–3,5 | 3,0–4,0 | 3,0–4,0 | 3,0–4,0 | 3,0–4,0 | |
| 4–4,5 | 2,2–3,5 | 2,3–3,5 | 2,5–3,5 | 2,5–3,5 | ||
| 5 | 1,8–2,6 | 1,8–2,6 | 2,0–3,0 | 2,1–3,2 | ||
| 6 | 1,2–2,2 | 1,3–2,4 | 1,4–2,6 | 1,5–2,8 | ||
| 7 | 0,8–1,8 | 0,9–1,9 | 1,0–2,0 | 1,0–2,0 | ||
| 8 | 0,6–1,0 | 0,7–1,1 | 0,8–1,2 | 0,8–1,2 | ||
| Серый чугун (тверд. до НВ220) | Чист. | 1,5–2,5 | 0,6–1,0 | 1,0–1,2 | 1,0–1,2 | 1,0–1,2 |
| ³3,0 | 0,8–1,2 | 1,2–1,4 | 1,4–1,8 | 1,4–2,0 | ||
| Черн. | 3,5–4,5 | 3,2–4,5 | 3,2–4,5 | 3,2–4,5 | 3,2–4,5 | |
| 5 | 2,9–4,0 | 3,0–4,0 | 3,2–4,0 | 3,2–4,0 | ||
| 6 | 2,0–3,6 | 2,1–3,8 | 2,3–4,0 | 2,5–4,0 | ||
| 7 | 1,5–2,8 | 1,6–3,0 | 1,7–3,2 | 1,7–3,2 | ||
| 8 | 1,0–2,0 | 1,1–2,0 | 1,2–2,2 | 1,3–2,4 | ||
*Для обработки колес с винтовым зубом значения указанных подач следует умножить на величину косинуса угла наклона зуба b.
Станок можно настроить на 10 вертикальных подач, величины которых и соответствующие числа зубьев сменных колес гитары подач приведены в табл. 5
Таблица Числа зубьев колес гитары вертикальных подач
| Sв, мм/об.ст | а1 | b1 | c1 | d1 | Sв, мм/об.ст | a1 | b1 | c1 | d1 |
| 0,25 | 20 | 80 | 24 | 79 | 1,5 | 35 | 50 | 45 | 70 |
| 20 | 79 | 23 | 75 | 40 | 50 | 45 | 80 | ||
| 0,5 | 20 | 75 | 45 | 80 | 1,75 | 35 | 40 | 30 | 50 |
| 30 | 60 | 24 | 80 | 35 | 60 | 45 | 50 | ||
| 0,75 | 45 | 50 | 20 | 80 | 2 | 30 | - | - | 50 |
| 24 | 40 | 30 | 80 | 33 | - | - | 55 | ||
| 1 | 20 | 40 | 30 | 50 | 2,5 | 30 | - | - | 40 |
| 30 | 60 | 45 | 75 | 60 | 40 | 35 | 70 | ||
| 1,25 | 30 | - | - | 80 | 3 | 60 | 40 | 30 | 50 |
| 35 | 70 | 60 | 80 | 45 | - | - | 50 |
Настройка цепи обкатки и деления
Кинематическая цепь обкатки является внутренней цепью и обеспечивает согласованное вращение фрезы nф и заготовки nз, воспроизводящих червячное зацепление.