Принцип работы зубофрезерного станка с ЧПУ и его модификации

Среди всего металлообрабатывающего оборудования следует выделить зубофрезерные станки. В принятой системе классификации их вынесли в отдельную группу. Станки зубофрезерные горизонтальные, вертикальные или иной разновидности применяются для получения зубчатого эвольвентного профиля. Получение сложной поверхности проводится методом обкатки.

Функциональные возможности

С помощью зубофрезерного станка с ЧПУ производят такие виды зубчатых колёс:

— прямозубые;
— косозубые;

— шлицевые валы;

— звёздочки цепных передач;

— венцы червячных и храповых колёс;

— шевронные колёса и т.д.

Главное движение резания — это вращательное движение. Действия режущего инструмента приводят к синхронному вращению подающего стола, тем самым можно достичь необходимого числа зубцов на нарезаемом венце. При движении фрезы вдоль оси колеса нарезаются зубчатые венцы по ширине заготовки.

На станках с ЧПУ изделия обрабатывается последующими методами:

-задействуя встречную либо попутную подачи;

-при помощи круговой либо осевой врезки при диагональной либо осевой подаче;

-используя двухпроходный цикл с автоматической врезкой.

При всем этом скорость вращения шпинделя меняется бесступенчато.

Расположение составных частей зубострогального станка 5А250П

Расположение основных узлов зубострогального станка 5а250п

• 1. Выключатель охлаждения;
• 2. Пульт управления на передней стороне станка;
• 3. Кнопка включения гидравлики;
• 4. Переключатель режима обработки – в один и два прохода;
• 5. Пульт управления на задней стороне станка;
• 12. Лимб, муфта и рукоятка вращения шпинделя изделия;
• 15. Рукоятка перемещения стола;
• 16. Кнопка периодической смазки суппортов;
• 17. Счетчик циклов;
• 20. Рукоятка для перемещения суппортов вручную;
• 30. Рукоятка реверса главного движения (для резания к центру или от центра)
• 33. Рукоятка включения ручного привода.

Модификации

По принципу выполнения зубофрезерные станки ЧПУ различают на:

-с подающим столом. Колонна жёстко укрепляется на станине. За счёт смещения оси обрабатываемой детали происходит врезка;

-с подающей колонной. Регулировать нарезку на цилиндрической заготовке позволяет мобильная колонна.

Расположение оси вращающейся заготовки может быть горизонтальной либо вертикальной.

Между зубофрезерными станками ЧПУ принято различать 6 ведущих гамм:

-Для создания колёс мелкого модуля, с диаметром 25-80 мм. Их используют в приборостроении и часовой индустрии.

-Станки, с диметром колёса до 12,5м.

-Станки высокой, а так же сверхвысокой точности для изделий до 3,2 м.

-Станки высокой жёсткости и производительностью колёс до 0,5м. Применяются для серийного и крупносерийного производства.

-Мастер-станки для нарезки зубцов для делительных колёс диаметром до 0,8 м.

-Станки с осью болванки, расположенной горизонтально, для общего фрезерования вала длиной до 3,6 м и зубьев колёс диаметром до 1,25 м.

Так же на базе перечисленных станков выпускаются станки с высокой точностью.

Зарекомендовавшие себя модели

Рассматриваемое оборудование довольно давно работает на отечественных предприятиях. Рассмотрим модели, которые зарекомендовали себя в качестве надежного и точного механизма для обработки металла:

1. Зубофрезерные станки 5к32. Максимальная длина зуба составляет 350 мм, диаметр заготовки – до 800 мм, модуль нарезаемого колеса – 10 мм.
2. Зубофрезерные станки 5е32. Максимальная длина зуба составляет 280 мм, диаметр заготовки – до 800 мм, модуль – 8 мм.
3. Зубофрезерные станки 5а326. Величина сечения обрабатываемых деталей – от 100 до 750 мм. Модуль отличается от типа металла: по стали – 10 мм, по чугуну – 12 мм. Ширина обработки – до 280 мм.
4. Зубофрезерные станки 5к310. Максимальный диаметр заготовки – до 200 мм. Модуль нарезаемого колеса – 4 мм.

Читать также: Резина вакуумная гост 7889

Аппараты для зубофрезерных работ занимают важное место в технологической цепочке металлообрабатывающих предприятий. Современные устройства зарубежного производства, оснащенные ЧПУ, выигрывают в качестве и точности обработки станков, произведенных во времена СССР. Однако приемлемая стоимость последних делает их оптимальным выбором для небольших ремонтных мастерских. А вы заказывали изготовление шестерни для себя? На каком оборудовании производилась обработка? Поделитесь вашими впечатлениями в комментариях.

Станки с программным управлением

В мелкосерийном производстве затраты на устройства по автоматизации и на технологическую оснастку не окупаются. В этих условиях рационально применять станки с программным управлением и особенно для обработки деталей со сложным криволинейным профилем. Применение станков с программным управлением позволяет автоматизировать процессы обработки деталей в единичном и мелкосерийном производствах при сравнительно небольшой затрате времени и средств на переналадку станка. Программное управление позволяет быстро переходить от обработки деталей одной конфигурации к обработке другой. Эта особенность программного управления позволяет автоматизировать производство даже при небольших партиях обрабатываемых деталей. Кроме того, станки с программным управлением могут обслуживать рабочие невысокие квалификацию.

Все разработанные системы программного управления делятся на две большие группы:

-С программными устройствами непрерывного действия;

-С программными устройствами прерывного (дискретного) действия.

В первом случае приходится иметь дело с моделями деталей, во втором – с цифровыми программами, характеризующими профиль обрабатываемой детали.

В системах непрерывного действия программа управления имеет вид непрерывной кривой, характеризующей движения рабочих органов станка, необходимых для обработки заданной поверхности детали. Программа составляется с помощью электромагнитных датчиков в электрические сигналы, которые записываются на магнитную ленту. Чтобы обработать последующие заготовки, надо «проиграть» записанную магнитную ленту. Сигналы, записанные на ленте, проходят через считывающее устройство, воздействуют на исполнительные органы станка и воспроизводят рабочие движения, необходимые для обработки детали. В результате изготовляется деталь с поверхностью, идентичной той, которая обрабатывалась в момент записывания ленты.

Второй способ непрерывного программного управления станками с фотоэлектрическими устройствами заключается в том, что в начале обработки на светочувствительную пленку фотографируется профиль детали, начерченной на бумаге в большом масштабе. Пленка помещается в считывающее устройство перед фотообъективом, который проектирует контур детали на фотоэлемент. Последний через следящую систему непрерывного посыла команды на перемещения исполнительных рабочих органов станка, и деталь обрабатывается в соответствии с проектируемым контуром.

В программных устройствах дискретного (прерывного) действия запись перемещения исполнительных органов станка (программы) ведется прерывно, в виде импульсов. Первоначально программа движений управления станком записывается в виде закодированных чисел, от чего рассматриваемые системы называются числовыми и цифровыми. Затем эти цифры наносятся на программоноситель в виде системы отверстий. Считывающий элемент преобразует числовую программу в соответствующие электрические сигналы (импульсы), которые через следящую систему используются для управления движениями рабочих органов станка.

Составление числовой программы начинается с разбивки контура детали на отдельные участки и занесения опорных точек каждого участка в систему прямоугольных или полярных координат. Размеры каждого элементарного участка (шаги) выбираются в 2-3 раза меньше допуска на заданною точность изготовления профиля. Числа координат опорных точек профиля кодируются.

Числовое программное управление

Что бы изменить параметры нарезаемых зубьев нужно провести настройку гитары деления. Станки с числовым программным управлением имеют основные узлы, и они настраиваются под условия резания, так же они имеют повышенную точность перемещения. Станки с числовым программным управлением так же применяются для нарезания конических шестерен и колес. Числовое программное управление позволяет задавать главные режимы обработки. Когда составляется программа обработки, тогда нужно провести пересчет всех необходимых параметров. Настраивать гитару нет нужды, потому что деление венца идет по-другому. Это потому что вертикальный либо горизонтальный станок с ЧПУ имеет подвижные узлы, у которых положение и основание можно настроить этой программой. На современных станках не нужно присутствие человека-оператора, так как гитары деления обычно нет. Похожие модели станков дорогостоящие и тяжелы в обслуживании. Именно поэтому лучше использовать станок, уже с конструкцией гитары дифференциала.

Основные команды программы направлены на выполнение следующих функций:

-G00 – G04 функция позиционирования;

-G17 – G19 осуществляют переключение рабочих параметров;

-G40 – G44 компенсация длины и диаметра разных элементов аппарата;

-G54 -G59 переключение координатных систем;

-G90 – G92 переключение абсолютной и относительной систем координат.

Принцип работы

Что бы заготовка превратилась в колесо с определенным расположением зубьев, ее обрабатывают методом обкатки. Червячная фреза достаточно жестко укрепляется в шпинделе фрезерного суппорта на оправке. Дальше происходит зацепление червячной фрезы с заготовкой. Если деталь небольшая ее закрепляют в шпинделе стола, или если габариты заготовки велики — непосредственно на станине. Чтобы осуществлялось зацепление с деталью во время вращения, червячной фрезе придают необходимую угловую скорость.

В зависимости от характера зубьев на конечной детали, ось шпинделя на фрезерном суппорте может устанавливаться:

-Под углом к горизонтальной плоскости. В случае, если необходимо воспроизвести прямые зубья на колёсах.

-Под определённым углом наклона. В случае нарезки колёс с косыми зубьями.

-С вертикальной подачей. При нарезке цилиндрических колёс из совместной заготовки. При попутном способе фрезерования вполне вероятно небольшое смещение детали.

Для устранения вероятных девиаций используется гидравлический поджимной прибор. Оно состоит из неподвижного штока с поршнем и цилиндра, связанного с фрезерным суппортом. При работе в верхнюю полость цилиндра подаётся масло, не позволяющее фрезерной бабке свободно перемещаться.

Настройка и наладка станка

Настройку станка должен осуществлять квалифицированный специалист, который сможет точно рассчитать передаточные отношения сменных зубчатых колёс, настройку гитары, подбор калибра колёс и правильно установить их на станке. Для наладки станка проводят предварительные работы, включающие в себя: установку червячной фрезы на оправке, установку и сборку оправки во фрезерном суппорте. При всем этом, необходимо выполнить тщательную выверку на станке, а так же оправке, чтобы точно зафиксировать крепления заготовок будущих изделий.

Где применяются?

Зубофрезерные станки отличаются по некоторым характеристикам, и они применяются:

-в приборостроении;

-в машиностроительной отрасли;

-в авиационной и автомобильной отраслях.

Из-за того, что обработка не разрешает поменять диаметральный размер цилиндрических изделий, зубофрезерный станок универсального типа устанавливается с другим металлообрабатывающим оборудованием. Существуют модели, которые можно применить в таких производствах, как: серийное, мелкосерийное и крупносерийное.

Технические параметры

Чтобы изменить определенные характеристики станка, нужно провести его настройку. Она позволяет при помощи одной панели получить зубчатые колеса разных параметров. Главные технические характеристики станков: настройка станка с учетом придельного размера модуля зуба и диаметра венца; важный показатель — ширина зубчатого венца. Проведя расчет гитары дифференциала такого станка можно задавать режим обработки при нарезании зубьев под углом. Система имеет суппорт, который перемещается в поперечном, а так же в вертикальном направлении. Важный момент — это максимальный показатель перемещения.

Традиционное устройство станка содержит узел, в котором крепится режущий инструмент. Помочь установить скорость вращения режущего инструмента в конкретном диапазоне, может системы ЧПУ или ручная установка. Станки имеют тех. характеристики, определяющие диапазон подачи. Такие как: ручная, механическая, вертикальная, тангенциальная и радиальная. Работа реализована на передаче вращения от главного двигателя через привод к заготовке и инструменту. Как раз вследствие этого одним из ведущих характеристик считается мощность главного электродвигателя. Отвечают за выполнение конкретных задач несколько электродвигателей. Всевозможные станки имеют разные габариты. Стоит принимать во внимание то, что габариты определяют особенность его установки, и некоторые свойства эксплуатации. Вес может меняться также в большем диапазоне.

Типовые конструктивные компоновки

Рассматривая зубофрезерный станок и принцип его работы важно уделить внимание тому, какая у него компоновка. По этому показателю выделяют следующие группы:

• Вертикальная ориентация оси заготовки. Компоновка зубофрезерных станков определяет особенности обработки, имеют подвижный стол. Компоновка применяется при производстве универсальных моделей, получивших наибольшее распространение.
• Вертикальная ориентация оси заготовки, инструмент подвижен по горизонтали. Устройство данного зубофрезерного станка имеет инструментальный суппорт, через который проводится передача осевой подачи. Такая компоновка больше всего подходит для моделей, оснащенных системой автоматизации погрузки/выгрузки заготовок. Подобные зубофрезерные станки с ЧПУ, принцип работы которых предусматривает автоматическую подачу заготовки, получили широкое распространение при выпуске крупных партий продукции.
• Зубофрезерные станки при размещении заготовки в вертикальном направлении. Рассматривая главные узлы отметим стол, который зачастую подвижен в вертикальном направлении. Радиальная подача осуществляется инструментальной стойкой. Данные зубофрезерные станки, модели которых могут значительно отличаться в зависимости от предназначения, имеют конструкцию, позволяющую легко их встраивать в различные автоматические линии обработки. Обработка на современных зубофрезерных станках сводится к уменьшению количеству операций, требующих вмешательства оператора.
• Горизонтальные с размещением оси заготовки в этой плоскости. Стол подвижный в этом направлении, передает осевое вращение. Инструмент крепится на инструментальной стойке. Зубофрезерный станок подобного вида получил широкое применение в сфере нарезания мелкомодульных зубчатых колес. Конструкция имеет горизонтальные направляющие для обеспечения перемещения инструментальной стойки.
• Горизонтальные станки имеют крепление для размещения заготовки в определенной плоскости. Ключевая особенность заключается в неподвижности стола. Инструментальная стойка подвижная, предназначена для передачи осевой и радиальной подачи. Эти виды оборудования позволяют обрабатывать зубчатые колеса, выполненные в виде единой конструкции с валом.

Расчет дифференциала зубофрезерного станка проводится в зависимости от особенностей схемы. Дифференциальный метод встречается достаточно часто.

Классификация по типу привода

Конструкция у станков зубофрезерного типа трудная. Расчет деления диска определяется типом привода. У схем привода существуют следующие особенности и параметры:

-Станки, имеющие делительную червячную передачу стола. Они имеют изменяемую толщину витка. Зазор со смещением червяка можно регулировать от 0,03 до 0,05 мм. Система располагается следующим образом: венцы делятся путем регулирования зазора. Червяки движутся в радиальном направлении относительно колеса.

-Если установить две червячные передачи с разным направлением витков можно осуществить обкатку заготовки зубофрезерованием.

-На шпиндель фрезы можно установить цилиндрический тип зубчатого колеса, в виде двух половин. Если при помощи смещения половинок колес относительно друг друга, то можно установить зазор.

-Есть так же варианты станков, когда два зубчатых колеса шпиндельной фрезы, имеющие малую конусность зубьев. Управлять таким станком можно смещением одного колеса в осевом направлении.

-Так же можно установить зубчатое колесо с маленьким количеством зубьев на шпинделе фрезы. Регулировать можно замедлением вращения относительно главного колеса.

Проверка зуборезных станков на точность

Детали каждого станка при механической обработке изготавливают с неизбежным отклонением от номинальных размеров (в пределах допусков), вследствие чего абсолютная точность работы станка невозможна. При сборке деталей и узлов станка также возможны отклонения в размерах. Следовательно, нельзя изготовить абсолютно точный станок. Кроме того, в процессе эксплуатации станка, вследствие износа его деталей, эти погрешности возрастают настолько, что точная обработка деталей на станке становится невозможной. Государственным стандартом установлены нормы точности металлорежущих станков. При износе станка и потере им точности свыше установленных норм необходимо станок сдать в ремонт для восстановления утраченной точности. Качество обработки на современных станках с числовым программным управлением значительно выше, чем на универсальных, но даже на таких станках сложно изготовить абсолютно точные детали.

Предприятия в Рязанской области

ООО «МОДУЛЬ-1»

Рязанская обл., Шипиловский район, РП Лесной, Промзона

Рейтинг по отзывам:

(0.0)

Стаж (лет): 10 Сотрудников: 15 Площадь (м²): 2000 Станков: 30

Подробнее о предприятии Показать услуги (36)

Горизонтально-расточные работы Долбёжная обработка Заточка инструмента Зубофрезерная обработка Координатно-расточные работы Механическая обработка на обрабатывающем центре Нарезание резьбы Плоскошлифовальные работы Развертывание отверстий Сверление отверстий на станках с ЧПУ Сверление отверстий на универсальных станках Токарная обработка на станках с ЧПУ Токарная обработка на универсальных станках Фрезерная обработка на станках с ЧПУ Фрезерная обработка на универсальных станках Шлицефрезерная обработка Объёмная закалка Отжиг металла Отпуск металла Газовая/газопламенная/кислородная резка Лазерная резка Плазменная резка Рубка на гильотинных ножницах Вальцовка листового металла Гибка листового металла Аргонная (аргонодуговая) сварка Газовая сварка Изготовление деталей по образцам заказчика Изготовление деталей по чертежам заказчика Изготовление нестандартных металлоконструкций Изготовление изделий из алюминия Покраска кистью Покраска краскопультом Изготовление изделий из арматуры Изготовление изделий из нержавеющей стали Изготовление изделий из оцинкованной стали

ООО «Техмашпром»

Рязанская обл., г. Рязань, ул. Западная, д. 6Б

Рейтинг по отзывам:

(0.0)

Стаж (лет): 4 Сотрудников: 11 Площадь (м²): 1000 Станков: 35

Подробнее о предприятии Показать услуги (52)

Зубофрезерная обработка Координатно-расточные работы Круглошлифовальные работы Нарезание резьбы Плоскошлифовальные работы Развертывание отверстий Сверление отверстий на универсальных станках Слесарные работы Строгальная обработка Токарная обработка на универсальных станках Фрезерная обработка на универсальных станках Улучшение металла Газовая/газопламенная/кислородная резка Лазерная резка Плазменная резка Резка на ленточнопильном станке Рубка на гильотинных ножницах Вальцовка листового металла Вальцовка профиля Вальцовка пруткового металла Вальцовка трубы Гибка листового металла Гибка на прессе Гибка профиля Гибка пруткового металла Гибка трубы Аргонная (аргонодуговая) сварка Контактная сварка Наплавка Полуавтоматическая дуговая сварка Ручная дуговая сварка Сварка арматуры Вырубка металла Листовая штамповка Объёмная штамповка Перфорация металла Правка плоского металлопроката Пробивка металла Раскрой металла на координатно-пробивном прессе Изготовление деталей по образцам заказчика Изготовление деталей по чертежам заказчика Изготовление нестандартных металлоконструкций Изготовление типовых металлоконструкций Обработка в галтовочном барабане Пескоструйная обработка Покраска кистью Покраска краскопультом Порошковая покраска Изготовление изделий из арматуры Изготовление изделий из нержавеющей стали Изготовление изделий из оцинкованной стали Разработка 3D моделей по чертежам

«Не нашли подходящего исполнителя? Разместите заказна портале и получайте предложения от предприятий уже сегодня.Это бесплатно и не займет много времени»

Разместить заказ

Методы обработки

Производство червячных изделий исполняется следующими способами:

-Радиальный – исполняется с помощью радиального движущегося винта. Одно врезающее движение осуществляется и производит деление и формирует поверхность зуба.

-Тангенциальный – используется реже, чем радиальный способ. Ключевым рабочим механизмом является червячная модульная фреза, а так же винт тангенциального перемещения, с забором в виде конуса. Для формирования зубьев и делительных операций применяется такое же перемещение, как и при предыдущем способе.

Министерство образования и науки Республики Казахстан

им. С. Торайгырова

Факультет металлургии, машиностроения и транспорта

Кафедра машиностроения и стандартизации

КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И НАСТРОЙКА ЗУБОФРЕЗЕРНОГО СТАНКА МОДЕЛИ 5310

Методические указания к выполнению лабораторной работы №5 по дисциплине «Металлорежущие станки» для студентов машиностроительных специальностей

(для внутривузовского пользования)

ББК 34.63-5я7

Рекомендовано Учёным советом ПГУ им. С. Торайгырова

кандидат технических наук, профессор .

Составитель: кандидат технических наук, профессор

К41 Кинематическая структура и настройка зубофрезерного станка модели 5310: методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Металлорежущие станки» для студентов машиностроительных специальностей (для внутри вузовского пользования)/сост. . –Павлодар, 2006. –20 с.

В методическом указании приводится принцип работы зубофрезерного станка на основе его кинематической структуры, используемой при нарезании прямозубых и косозубых цилиндрических колес. Изложена методика расчета параметров и их настройки для указанных типов зубчатых колес.

В заключении студентам предлагается оценить качество обработанного на станке зубчатого колеса.

Лабораторная работа является составной частью общего цикла лабораторных работ, предусмотренных по дисциплине «Металлорежущие станки».

©Павлодарский государственный университет

им. С. Торайгырова, 2006

1 Цели и задачи лабораторной работы

1.1 Цель лабораторной работы – изучить принцип работы зубофрезерного станка при обработке прямозубых и косозубых зубчатых колес, произвести расчеты, настройку и наладку станка на обработку заданных зубчатых колес.

1.2 Задачи лабораторной работы:

– изучить настоящее методическое указание;

– получить индивидуальное задание и с помощью преподавателя или учебного мастера в лаборатории ознакомиться со станком;

– согласно выданному варианту задания составить карту наладки (таблица А.1, приложение А) используя для этого расчетную карту (таблица В.1, приложение В) и записать параметры червячной модульной фрезы;

– произвести анализ структуры станка используемой при нарезании прямозубых зубчатых колес, для этого:

а) произвести расчеты параметров для кинематической группы, создающей движение скорости резания Фv(B1B2);

б) произвести анализ и расчеты параметров кинематической группы, создающей движение подачи Фs(П3).

– произвести анализ структуры станка используемой при нарезании косозубых зубчатых колес, для чего:

а) сделать заключение о кинематической группе создающей движение скорости резания Фv(B1B2);

б) произвести анализ и расчеты параметров для кинематической группы, создающей движение винтовой подачи Фs(П3В4).

– заполнить карту наладки (таблица А.2, приложение А);

– произвести настройку станка на нарезание прямозубого зубчатого колеса и выполнить операции по наладке станка; нарезать прямозубое зубчатое колесо;

– произвести настройку станка на нарезание косозубого зубчатого колеса и выполнить операции по наладке станка; нарезать косозубое зубчатое колесо;

– произвести измерение параметров нарезанных зубчатых колес и сделать заключение об их годности;

– составить отчет и защитить его.

2 Назначение и техническая характеристика зубофрезерного станка мод. 5310

Станок предназначен для нарезания цилиндрических прямозубых и косозубых зубчатых колес, а также червячных колес методом тангенциальной подачи и врезания (в методическом указании будет рассмотрено нарезание прямозубых и косозубых колес). В качестве режущего инструмента используется червячная модульная фреза.

Эксплуатация зубофрезерных станков

Определение дефектов станков. Зубофрезеерные станки характеризуются сложностью кинематики, конструкции узлов и механизмов. Они требуют тщательного ухода и правильной эксплуатации. Необходимо уметь определять погрешности в работе станка и своевременно их устранять. При работе станка появляются вибрации, в результате чего в узлах и механизмах станка появляются люфты. В некоторых узлах станка в соединениях деталей всегда имеются люфты и мертвые ходы. При работе станка могут возникнуть большие вибрации, дрожание режущего инструмента и обрабатываемой заготовки, в результате чего заметно ухудшается чистота обрабатываемой поверхности, а стойкость режущего инструмента значительно уменьшается.

Основными причинами возникновения вибраций при зубонарезании могут быть следующие:

-Недостаточная жесткость или перегрузка станка;

-Недостаточная устойчивость фундамента станка;

-Неправильные режимы резания: велика скорость резания, подача и глубина резания;

-Большой износ режущего инструмента;

-Нежесткое крепление инструмента, приспособления и заготовки.

Основным требованием, предъявляемым к основанию, на котором стоит станок, является его жесткость. Наилучшим основанием является индивидуальный фундамент. Станок должени плотно прилегать к фундаменту и жестко крепиться болтами.

Методы нарезания зубчатых колес

В настоящее время различают два метода нарезания эвольвентных зубчатых колес: копирования и обкатки (огибания). Метод копирования как малопроизводительный и неточный метод нарезания зубчатых колес применяется в единичном производстве для неответственных передач. Метод обкатки, наиболее высокопроизводительный и более точный, широко применяется в серийном и массовом производстве. Методом копирования нарезают зубчатые колеса на фрезерных, строгальных, долбежных и специальных станках. Режущим инструментом при этом служат дисковые, пальцевые модульные фрезы, фасонные резцы и различные зуборезные головки. Все эти инструменты имеют профиль режущей части, соответствующий контуру впадины нарезаемого колеса. Методом обкатки зубчатые колеса нарезают на зуборезных станках: зубофрезерных, зубодолбежных, зубострогальных и др. Режущим инструментом служат червячные фрезы, долбяки, зуборезные гребенки, резцы и др.

На зубофрезерных станках нарезают цилиндрические прямозубые, косозубые и червячные колеса методом обкатки (огибания). Метод обкатки основан на использовании принципа зубчатого зацепления. Режущий инструмент и заготовка составляют зубчатую пару. Вращение червячной фрезы и заготовки в процессе нарезания зубьев колеса аналогично вращению червяка и зубчатого колеса, находящихся в зацеплении.

Технические особенности и преимущества

Основной способ классификации станков зубо — и резьбообрабатывающего типа заключен в особых признаках так называемого зубчатого венца. Кроме того, значение имеет выбранный принцип действия. Сегодня вниманию потребителей представлены модели оборудования, работающие методом обката или методом копирования. Первые рекомендованы для использования в условиях крупносерийного и массового производства зубчатых деталей. Они отличаются сравнительно высокой производительностью и безотказностью в работе, что актуально для крупных цехов с беспрерывным рабочим циклом.
Среди наиболее эффективных решений – зубофрезерные станки, с помощью которых изготавливаются цилиндрические зубчатые элементы. Их принцип работы – непрерывный обкат заготовок цепной фрезой, что в разы эффективнее зубофрезерования с применением так называемой червячной фрезы. Поэтому, несмотря на сравнительно высокую стоимость самого оборудования и его эксплуатации, модели зубофрезерных станков пользуются высоким спросом.

В отдельную группу выделены зубошлифовальные станки, выполняющие работу с помощью одно — и многовитковых червячных абразивных кругов. Их отличительная особенность – высокая производительность. При этом имеется ряд существенных ограничений по наибольшему шлифующему модулю, минимальному количеству обрабатываемых зубьев и универсальности. В свою очередь, зубошлифовальные станки с шлифовальным кругом в виде двустороннего конического профиля не имеют таких ограничений, но несколько проигрывают по уровню производительности.

Уточнить тип зубообрабатывающего станка можно по маркировочным данным. Первая цифра обозначает группу оборудования, вторая – его тип. Последующие обозначения указывают на размер станка или обрабатываемой заготовки. Если после первой цифры имеется буквенное обозначение, оно указывает на модернизацию данной модели оборудования.

Значительно упростить процесс выбора подходящей модели станка позволяет строгое следование требованиям государственных стандартов в отношении основных рабочих параметров оборудования. При этом все модели соответствуют так называемым нормальным или размерным рядам: в одном ряду представлена линейка унифицированных моделей, каждая из которых предназначена для обработки деталей определенного размера.

Примеры станков

Зубофрезерный станок HARTECH

-Макс. Ø обрабатываемого зубчатого колеса: 0,2 м;

-Нарезаемый модуль: 0,04 м;

-Угол наклона фрезерной головы: ± 45°;

-Вес: 8500 кг.

Данный станок нужен для фрезерования зубчатых колес с прямыми, косыми либо эвольвентными зубьями и устранения задиров. Оборудование оснащено контроллером для параллельного управления по пяти осям, а так же, для повышения производительности, автоматической системой выгрузки/загрузки заготовок, конвейерным приспособлением для удаления стружки и уловителем масляного тумана. В основе станка безлюфтовый шпиндель с двумя двигателями, отвечающий за точность и скорость обработки деталей.

Зубофрезерный станок Kalibo

-Макс. Ø обрабатываемого зубчатого колеса: 1,25 м;

-Нарезаемый модуль: 0,03 — 0,016 м;

-Угол наклона фрезерной головы: ± 45°;

-Вес: 4500 — 14 200 кг.

Станок предназначен для фрезеровкания цилиндрических прямо- и косозубых шестерен, шлицевых валов с шестью и более зубьями небольшой длины. Он обладает функцией поддержки постоянной точности обработки, что особенно актуально для серийного и единичного производств. Нарезание червячной фрезы станком происходит по методу обкатки попутным или встречным типом фрезеровки. Данный станок удобен в управлении благодаря помощью гидравлических и электронных систем контроля, из за них устранена вероятность сбоя в работе оборудования. Среди опций станка – системы безопасности и автоматической смазки узлов. Высокая динамика станка достигается за счет веса станины, длинных и широких направляющих. Как правило, зубофрезерные станки устанавливают в ремонтно-механических и механосборочных подразделениях предприятий. С их помощью облегчается организация процесса механической обработки зубчатых колес.

Нарезание зубчатых колес зубодолблением

При нарезании блочных колес и колес с буртами, внутренними зубьями, зубчатых секторов обработка зубодолблением является единственно возможным методом обработки. Во всех других случаях выбор метода обработки подтверждается технико-экономическим расчетом.

Более низкая стоимость долбяка по сравнению с фрезой также положительно характеризует зубодолбление. При повышении требований к степени точности и уменьшению параметра шероховатости поверхности зубьев обрабатываемых колес время, необходимое на зубофрезерование, растет быстрее, чем время на зубодолбление.

При нарезании зубчатых колес без радиальной подачи применяют специальный долбяк, у которого число зубьев в два раза больше, чем у нарезаемого колеса (рис. 3, а).

Долбяк имеет выемку для съема готовой детали со станка и установки заготовки. Одна половина долбяка предназначена для черновой обработки зубьев, вторая — для чистовой. Толщина черновых зубьев меньше толщины чистовых на величину удвоенного припуска на чистовое долбление. Нарезание колеса осуществляется за два его оборота. В течение первого оборота черновые зубья долбяка прорезают впадины, оставляя по их боковым сторонам припуск, срезаемый чистовыми зубьями долбяка при втором обороте заготовки.

Долбяк с двумя выемками и числом зубьев в четыре раза больше, чем число зубьев нарезаемого колеса, обеспечивает обработку зубьев одной заготовки за половину оборота долбяка (рис. 3, б).

Одновременная обработка нескольких заготовок одним комбинированным долбяком повышает производительность процесса (рис. 3, в). Заготовки устанавливают в шпиндели станка, вращающиеся вокруг своей оси и вместе со столом — относительно оси.

Рис. 3. Кинематические схемы долбления по методу обката: а — специальным долбяком с одной выемкой; б — специальным долбяком с двумя выемками; в — специальным комбинированным долбяком (З1 — зона без зубьев; З2 — заходная зона; З3 — зона черновых зубьев; З4 — зона чистовых зубьев); г — двух колес одним долбяком; д — долбяком-прошивкой; е — комплектными долбяками; ж — двух венцов двумя долбяками; 3 — двух венцов долбяком и червячной фрезой

Характеристики отечественных зубодолбежных станков приведены в табл. 4.

Таблица 4. Технические характеристики зубодолбежных станков

Факторы, влияющие на выбор зубофрезерного станка с ЧПУ

При выборе станка наиболее важными факторами являются:

во-первых, размер станка, во-вторых, стоимость покупки и установки. Так же нужно обращать внимание на конструкцию станка, а именно, возможность фрезерного станка с ЧПУ самостоятельно менять инструмент, систему охлаждения шпинделя, широкую платформу, высококачественные материалы, из которых изготовлен станок, простоту в использовании ЧПУ программ, систему сбора и отвода пыли.

Так же очень важными факторами являются: количество осей, специализированный шпиндель, диапазоны механического перемещения, скорости перемещения, шаговый двигатель или сервопривод, точность станка.

Производство высокоточных зубчатых колес на ООО «Зубикс».

Станок должен удовлетворять следующим требованиям:

1. Высокая точность перемещения суппорта;
2. Возможность автоматической смены инструмента;
3. Возможность использовать измерительные щупы Renishaw для контроля изготавливаемых на оборудовании деталей;
4. Минимальный размер обрабатываемой детали: 125 мм; максимальный размер обрабатываемой детали: 800 мм.

Сведения о производителе вертикального зубофрезерного полуавтомата 5Д32

Производитель вертикального зубофрезерного полуавтомата 5Д32 Егорьевский станкостроительный завод Комсомолец, основанный в 1930 году.

Завод за время своего существования выпустил свыше 60 моделей: зубофрезерных, зубодолбежных, зубошлифовальных, зубозакругляющих и других зубообрабатывающих станков.

Продукция Егорьевского станкостроительного завода Комсомолец, СЗК

• 5А12
  — станок зубодолбежный вертикальный полуавтомат Ø 208
• 5А140П
  — станок зубодолбежный вертикальный полуавтомат Ø 500
• 5Б150
  — станок зубодолбежный вертикальный полуавтомат Ø 800
• 5В833
  — станок зубошлифовальный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 200
• 5Д32
  — станок зубофрезерный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 800
• 5Е32
  — станок зубофрезерный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 800
• 5К32
  — станок зубофрезерный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 800
• 5К32А, 5К324А
  — станок зубофрезерный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 800
• 5К324
  — станок зубофрезерный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 500
• 5К328А
  — станок зубофрезерный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 1250
• 53А11
  — станок зубофрезерный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 1250
• 53А50
  — станок зубофрезерный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 500
• 53А80
  — станок зубофрезерный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 800
• 514
  — станок зубодолбежный вертикальный полуавтомат Ø 500
• 532
  — станок зубофрезерный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 750
• 5310
  — станок зубофрезерный вертикальный для цилиндрических зубчатых колес Ø 200