Зуборезный станок. Зуборезные станки Область применения и принцип работы
ЗУБОРЕЗНЫЙ СТАНОК
ЗУБОРЕЗНЫЙ СТАНОК
станок для нарезания зубьев различных шестерен при помощи фрез по так наз. делительному методу или методом обкатки. В первом случае пользуются плоскими фрезами с постоянным профилем, во втором -червячными. Существуют З. с. для нарезки только винтовых, шевронных или конических шестерен, а также универсальные для нарезки прямых и винтовых цилиндрических зубьев.
Технический железнодорожный словарь. - М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство . Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров. 1941 .
Смотреть что такое "ЗУБОРЕЗНЫЙ СТАНОК" в других словарях:
ЗУБОРЕЗНЫЙ, зуборезная, зуборезное (тех.). Служащий для нарезки и обработки зубцов, зубчатых колес. Зуборезный станок. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
ЗУБОРЕЗНЫЙ, ая, ое (спец.). Служащий для изготовления зубцов, зубчатых частей. З. станок. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
Металлорежущий инструмент для обработки зубчатых колёс, червячных и храповых колёс, шлицевых валиков и др. деталей с зубьями. В зависимости от метода зубонарезания применяют модульные дисковые или пальцевые фрезы (См. Фреза) и зуборезные… …
Ая, ое. Предназначенный, служащий для обработки зубьев. З. станок … Энциклопедический словарь
зуборезный - ая, ое. Предназначенный, служащий для обработки зубьев. Зуборе/зный станок … Словарь многих выражений
Металлорежущий станок для обработки зубчатых колёс, червяков и зубчатых реек. В зависимости от применяемого инструмента (см. Зуборезный инструмент) различают зубофрезерные, зубодолбёжные, зубострогальные, зубоотделочные… … Большая советская энциклопедия
Ая, ое. Предназначенный, служащий для обработки зубьев (см. зуб во 2 знач.). Зуборезный станок … Малый академический словарь
Санки имеют сходную кинематику и одинаковую методику
Зуборезные работы являются одним из методов металлообработки металлических изделий любой сложности. При необходимости изготовления шестерен, звездочек и иных деталей с зубьями наиболее подходящим методом обработки требующихся заготовок служат зуборезные работы, в результате проведения которых удаляется определенный слой металла с поверхности изделия.
Зуборезные работы включают в себя, как правило, две основные операции:
Нарезание червячных передач, т. е. глобоидных зацеплений, шлицевых соединений, шевронных зацеплений, и конических шестерен
Нарезание зубчатых колес. Зубчатые колеса, в свою очередь, могут быть прямозубыми и косозубыми, а выполняются как с внутренним, так и с наружным зацеплением
Для зуборезных работ наш цех использует модульные фрезы и долбежку. В зависимости от метода зубонарезания применяют модульные дисковые или пальцевые фрезы и зуборезные головки для работы методом копирования, зуборезные гребенки, червячные фрезы, долбяки, зубострогальные резцы и резцовые головки для работы методом обкатки.
Благодаря невысокой себестоимости технологического процесса, цены на наши металлические изделия значительно снижены, что при серийном производстве позволит Вам значительно сэкономить средства. Обратившись к нам, Вы получите консультацию специалистов по любому вопросу. А инженеры конструкторского бюро компании при необходимости сделают для Вас все необходимые чертежи и расчеты.
Максимальные параметры зубчатых колес до 1000 мм.
Зуборезные работы (зубообработка) на станках с ЧПУ: принимаем заказы на зубообработку любой сложности, работаем с серийными и штучными заказами
Зуборезные работы
Зуборезные работы это разновидность механической обработки металлической детали, при котором производится нарезка зубьев на изделии с целью получения зубчатого колеса. Зуборезные работы позволяют производить нарезку зубьев заданного профиля на внутренних и внешних поверхностях дисковых заготовок для
получения в результате колесных деталей требуемой конфигурации.
Выполнение зуборезных работ производится с использованием зубофрезерных, зубодолбежных станков, а так же станков зубострогальных, червячных фрез и гребёнок. Применяются такие методы как копирование, обкатка, методы горячего и холодного накатывания.
Использование современных, высокопроизводительных металлорежущих станков (ЧПУ) обеспечивает эффективное выполнение всего цикла зуборезных операций с соблюдением углов наклона, глубины зацепления, шага и прочих геометрических параметров зубьев.
Технологический процесс отличается малым расходом используемого сырья, что позволяет значительно снизить затраты на крупносерийное производство.
По окончании выполнения всех операций по зубонарезке полученные изделия проходят шлифовальную обработку для улучшения качества поверхностей.
Зубофрезерные станки с ЧПУ для цилиндрических зубчатых колес
Серводвигатель привода фрезы установлен на поворотный суппорт и, как следствие, из кинематической цепи исключены две пары конических шестерен, длинный шлицевой вал со скользящей муфтой и прочие элементы. Остальные координаты в своих кинематических цепях содержат только конечные звенья – либо ШВП, либо червячную пару. Все модификации станков включая и станки без тангенциальной подачи фрезы оснащены пятой управляемой от ЧПУ координатой осевой сдвижки фрезы в диапазоне 90 мм., позволяющей в многопроходных циклах сдвигать фрезу перед любым проходом, например последний чистовой проход выполнять отличным от черновых проходов (прохода) участком фрезы. Базовая математика станка включает 5 циклов обработки и модуль бочкообразования:
Вертикальная подача. Автоматический цикл обработки, содержащий от одного до максимум пяти проходов. В начале каждого прохода перед началом основной вертикальной подачи
возможно задание радиальной подачи стола. Для каждого прохода индивидуально задаются все параметры резания.
Цикл радиальной подачи.
Цикл обработки методом единичного деления модульной дисковой фрезой.
Цикл тангенциальной подачи.
Цикл обработки конических зубчатых шестерен модульной дисковой фрезой.
5,2 Зуборезные станки с ЧПУ для конических колес с круговым зубом
Максимально укорочена кинематическая цепь привода зуборезной головки (цепь главного привода), благодаря чему увеличилась жесткость главного привода, точность и чистота обработки. Улучшились шумовые характеристики станка – привода практически не слышно даже на максимальной скорости вращения шпинделя.
Из цепи исключены сменные шестерни и весь необходимый диапазон скоростей вращения инструмента с паспортным моментом на валу инструментального шпинделя обеспечивается системой управления и электроприводом.
Базовая математика станка предусматривает 4 цикла обработки
врезание,
обкатка с переменной подачей
комбинированное нарезание.
Для увеличения производительности в цикле «Врезание» подача стола может происходить с переменной скоростью: увеличенной в начале обработки и замедленной в конце на полной глубине впадины.
Зубчатые колеса являются изделиями общемашиностроительного применения. В зависимости от вида зубчатого венца, требований по точности и производительности используются соответствующие методы обработки и зубообрабатывающие станки. Этими факторами объясняется широкая номенклатура станков, действующих в промышленности. Зубообрабатывающие станки разделяются на две основные группы: станки, работающие по методу копирования, и станки, работающие по методу обката. Схемы образования поверхностей зубчатых колес показаны на рис. 4.58.
Рис. 4.58. Схемы профилирования зубчатых эвольвентных поверхностей: Z – число зубьев заготовки, Ds.пр — движение подачи заготовке, Ds.кр — круговая подача заготовки З (или инструмента И), D.г — возвратно-поступательное движение инструмента, Ds.n — поступательное движение инструмента.
Для образования впадины между зубьями методом копирования (рис. 4.58,а) фасонный резец обрабатывает впадину так, что образуются две боковые поверхности двух соседних зубьев. Следующая впадина получается аналогичным способом после углового поворота заготовки на один зуб колеса. Аналогично такую впадину можно получить, используя в качестве режущего инструмента фасонную дисковую фрезу (рис. 4.58,б) или фасонную пальцевую фрезу (рис. 4.58,в).
Наибольшее развитие для нарезания зубчатых колес получил метод обкатки. Этот метод основан на зацеплении и согласованных движениях зубчатой пары, состоящей из заготовки и инструмента в виде зубчатого колеса (рис. 4.58,г), в виде рейки (рис. 4.58,д) или в виде двух резцов (рис. 4.58,е).
Для изготовления зубчатых колес в условиях крупносерийного и массового производства предпочтительны зубообрабатывающие станки, работающие методами непрерывного обката и контурной обработки.
В конструктивном отношении эти станки отличаются большим разнообразием. Помимо общих для всех металлорежущих станков механизмов они имеют специальные механизмы для образования зубьев на заготовке и для формирования их профилей.
В зубообрабатывающих станках с программным управлением для перемещения рабочих органов применяют регулируемые приводы, часть из которых взаимосвязана в своей работе. В этих станках используют передачи с минимальными зазорами или совсем беззазорные. К ним относятся шариковые винтовые пары, червячные передачи с червяком, имеющим переменный шаг витка, цилиндрические передачи с малой конусностью зубьев.
Станки зуборезные используются для нарезки колес для зубчатых передач цилиндрической формы. Они весьма распространены в отрасли машиностроения. Ведь станки отличаются производительностью, а также универсальностью. Кроме того они надежны и весьма точны.
Область применения зуборезных станков
Зуборезные станки позволяют без труда нарезать шевронные или червячные, прямозубые или косозубые колеса. А если в наличии есть дополнительные устройства, то можно с легкостью работать дисковыми или пальцевыми фрезами, летучими резцами, а кроме того можно нарезать любые колеса с внутренним зацеплением. Не исключен и переход от процесса обработки к предварительной прорезке заготовки с помощью дисковой фрезы, которая является высокопроизводительной.
Повышенная точность зуборезного станка получается из-за того, что в случае зубодолбления шестерней режущего типа происходит профилирование зубьевой впадины. Именно по этой причине погрешности внутри делительной цепи, а также погрешности вызванные окружным шагом зубьев долбяка, находящихся в зубодолбежном станке, и ошибки вращательной цепи - все это увеличивает погрешности обработки колеса.
Если проводится работа при помощи червячной фрезы по поверхности зубьев сбоку изделия - будут происходить цикличные повторения. Поэтому для любого элемента зубьев колеса характерно полное соответствие элементам всех других зубьев. А погрешность скапливается в зависимости от точности станка. Ошибки при работе с червячной фрезой негативно отражаются на качестве профиля колеса или основного шага. С помощью червячной фрезы возможна весьма точная нарезка зубчатого колеса.
Нынешние зуборезные станки позволяют располагать заготовку вертикально, что дает возможность точно нарезать зубья на колесах диаметром вплоть до 12 мм, а обработка с использованием червячной фрезы возможна вплоть до 30 модуля. В случае с установленной фрезы дискового типа - до 40 модуля, а с помощью пальцевой - даже 75 модуля. При наличии есть реверсового механизма, который встроен в станок в индивидуальном порядке, появляется возможность нарезать зубчатые колеса при помощи фрезы пальцевого типа даже с закрытым углом шеврона. Также эти станки можно оборудовать специальными насадками, которые могут обрабатывать венцы с зацеплением внутреннего типа до пятидесятого модуля, что достигается использованием пальцевых фрез.
Модификации зуборезных станков
Если есть необходимость произвести обработку шестерных валов, используют станки, в которых ось заготовки установлена горизонтально. Таким образом, обрабатываются прямые или косые, а также шевронные зубья.
Станки, которые работают долбяком-шестерней, не так популярны. Они не так универсальны, имеют небольшую производительную мощь и точность. Обычно такие зуборезные станки используют для нарезки шевронных передач с отсутствующей канавкой, в случае если пальцевая фреза не дает нужной точности.Шевронные зубья образуются при наличии 2-х копиров, а также 2-х долбяков косозубых, которые работают попеременно. На долбежной головке в таком случае закрепляется спец-приспособление для нарезки внутреннего зацепления в венцах.
А станки, которые работают долбаком-гребенкой, весьма точно делают нарезку колес и обеспечивают чистоту поверхности, прошедшей обработку. Но при нарезании ограниченная длина часто приводит к тому, что необходимо производить пересопряжение заготовки и инструмента. Бывает и такое, что весь процесс прерывается, а колесо снова возвращаются в начальное положение, а иногда это происходит с гребенкой. Все это будет длиться до тех пор, пока не нарежутся все необходимые зубья. Тем самым появляются некоторые погрешности.
Если подытожить все вышесказанное, то можно сделать вывод, что с червячной фрезой более точные, чем на гребенчатых или зубчатых.
Цена на зуборезные станки может быть совершенно разной. Все зависит от конкретной модели и функций. Но в среднем сумма на него варьирует в пределах 100000 рублей.
Для нарезания цилиндрических зубчатых колес применяются зубофрезерные и зубодолбежные станки. Наибольшее распространение в тяжелом машиностроении получили мощные универсальные зубофрезерные станки, обладающие высокой производительностью, широкой универсальностью, надежностью в работе и более высокой точностью по сравнению с зубодолбежными станками.
На этих станках можно нарезать червячной фрезой прямозубые, косозубые, шевронные и червячные колеса, а при наличии дополнительных устройств работать летучими резцами, пальцевыми и дисковыми фрезами и соответственно нарезать червячные, шевронные колеса и колеса с внутренним зацеплением. Возможность перехода от обкатки к единичному делению создает весьма благоприятное условие для предварительной прорезки заготовок высокопроизводительными дисковыми фрезами.
Более высокая точность зубофрезерования червячной фрезой объясняется тем, что при зубодолблении режущей шестерней впадины зубьев профилируются различными зубьями долбяка. Поэтому ошибка окружного шага зубьев долбяка в сочетании с ошибками делительной цепи зубодолбежного станка и цепи вращения инструмента увеличивают шаговые погрешности колеса.
При работе червячной фрезой боковая поверхность зубьев изделия будет образовываться конечным числом элементарных профилирующих резов фрезы, при этом на каждом зубе изделия будут циклично повторяться все профилирующие резы, таким образом, каждому элементу поверхности одного зуба колеса, образованному определенной режущей кромкой, будет соответствовать такой же элемент поверхности другого зуба изделия, образованного той же режущей кромкой рассматриваемого зуба фрезы. В этом случае накопленная погрешность окружного шага зависит от погрешностей зуборезного станка, так называемого кинематического эксцентрицитета, и погрешностей установки детали - установочного эксцентрицитета - и не зависит от погрешностей инструмента. Ошибки же червячной фрезы сказываются на отклонениях основного шага и профиля зубьев колеса.
Эти особенности образования зубьев червячной фрезой позволяют применять зубофрезерные станки для нарезания наиболее точных зубчатых колес, что и подтверждается практикой отечественного и зарубежного производства турбинных редукторов.
Относительно недавно производственные возможности зубообрабатывающих станков ограничивались диаметром нарезаемого колеса 5 м и нарезание более крупных деталей представляло сложную задачу. В настоящее время отечественное станкостроение выпускает зубофрезерные станки модели 5355С с вертикальным расположением оси заготовки для нарезания колес диаметром до 12 м, при этом производится обработка червячной фрезой до модуля 30, дисковой до модуля 40 и пальцевой до модуля 75. При наличии механизма реверса, который может встраиваться в станок по особому заказу, имеется возможность нарезать пальцевой фрезой колеса с закрытым углом шеврона. Станки также оборудуются головками для обработки венцов внутреннего зацепления пальцевыми фрезами с максимальным, модулем 50. Аналогичные станки выпускаются к зарубежными фирмами, в частности в Англии производятся станки для нарезания зубчатых колес диаметром до 9 м.
Для обработки шестеренных валов применяются станки с горизонтальной осью расположения заготовки. На этих станках имеется возможность производить обработку цилиндрических шестерен с прямыми, косыми и шевренными (с канавкой) зубьями червячной фрезой и методом единичного деления пальцевой и дисковыми фрезами а также колес с закрытым углом шеврона пальцевой фрезой. Наиболее крупная модель 5375 рассчитана на обработку шестеренных валов диаметром до 1250 мм при наибольшей длине фрезерования 3000 мм и максимальной длине вала 5500 мм; наибольший модуль нарезаемых шестерен червячной фрезой 30 и пальцевой 50. Точность работы этих станков при работе пальцевыми фрезами соответствует обычно 9 степени.
Зарубежные фирмы выпускают зубофрезерные станки с горизонтальной осью заготовки более узкого назначения, работающие только пальцевыми фрезами, которые применяются в основном для нарезания шевронных валов шестеренных клетей прокатных станов и аналогичных силовых передач. Станки такого типа изготовляются для нарезания шестеренных валов диаметром до 1500 мм и максимальным модулем 75. В некоторых случаях на них обрабатываются крупномодульные прямозубые шестерни.
Для прямозубых колес в зависимости от точности зацепления нарезание пальцевой фрезой может быть окончательной или только черновой операцией с последующей чистовой обработкой червячной фрезой.
Зубодолбежные станки, работающие долбяком-шестерней, находят ограниченное применение вследствие их меньшей универсальности, более низкой производительности и точности и относительно сложного инструмента. Они используются для нарезания шевронных передач без канавки в тех случаях, когда работа пальцевой фрезой не обеспечивает необходимой точности, например, шестеренных валов быстроходных шестеренных клетей, венцов мельниц и других передач, а также венцов внутреннего зацепления. Точность колес, нарезаемых на этих станках, обычно соответствует восьмой степени. На заводах тяжелого машиностроения встречаются станки этого типа иностранных фирм для зубчатых колес диаметром 6 и 8 м до модуля 36, а также более мелкие модели для колес диаметром 1200-1600 мм с максимальным модулем 12.
Образование шевронных зубьев достигается наличием двух винтовых копиров и работой двух попеременно режущих косозубых долбяков. Правая сторона колеса нарезается левым долбяком, а левая соответственно правым. Замена винтовых копиров и косозубых долбяков одним прямым копиром и прямозубым долбяком позволяет нарезать колеса с прямыми зубьями. Применение специального приспособления, которое устанавливается на долбежную головку, дает возможность нарезать венцы с внутренним зацеплением.
Зубострогальные станки, работающие долбяком-гребенкой, обеспечивают высокую точность профиля нарезаемых колес и хорошую чистоту обрабатываемой поверхности. Однако конечная длина гребенки приводит при нарезании к необходимости пересопряжения положения колеса и инструмента, процесс зубонарезания периодически прерывается, и в зависимости от конструкции станка колесо или гребенка возвращаются в исходное положение. Так продолжается до тех пор, пока не будут нарезаны поочередно все зубья. Это приводит к появлению дополнительных погрешностей окружного шага нарезаемого колеса вследствие ошибок пересопряжения и местного износа винта подачи стола или винта подачи инструмента.
Таким образом, на станках, работающих гребенкой, зубчатые колеса обычно получаются более низких степеней точности, чем при нарезании червячной фрезой.
Станки, работающие гребенкой, существуют двух видов: типа Сондерлянд, на которых косозубые и шевронные колеса нарезаются с применением сменных направляющих и соответствующих комплектов косозубых гребенок для каждого угла, и типа Мааг, у которых нарезание прямых и косозубых колес с любым углом наклона зубьев производится для каждого модуля одной и той же прямозубой гребенкой.
Станки первого типа имеют горизонтальное расположение оси заготовки, и на них могут выполняться зубчатые колеса с прямыми, косыми и шевронными зубьями. Шевронные зубья могут нарезаться без канавки для выхода инструмента.
Станки второго типа имеют вертикальное расположение оси заготовки, и на них выполняются те же работы, за исключением того, что шевронные колеса нарезаются только при наличии канавки для выхода инструмента. Эти станки могут быть оборудованы дополнительной головкой, и тогда появляется возможность при помощи долбяка шестерни нарезать венцы внутреннего зацепления.
Станки типа «Сандерлен» производства фирмы «Паркинсон» в силу указанных причин встречаются на заводах тяжелого машиностроения редко и представлены отдельными моделями, позволяющими вести обработку зубчатых колес диаметром; до 2000 мм.
Станки типа «Мааг» встречаются чаще, однако также относительно (некрупных моделей для нарезания колес диаметром до 1800 мм с максимальным модулем 20. В практике за рубежных заводов применяются станки этого типа для зубчатых колес диаметром до 3000 мм и максимальным модулем 25 (модель SН-300).
Для достижения высокой точности в некоторых случаях находят применение зубоотделочные процессы: шевингование и даже шлифование профиля зубьев. Отечественное станкостроение для шевингования крупных зубчатых колес выпускает станки модели 5706 и 5708. Последняя модель позволяет шевинговать колеса диаметром до 4000 мм при ширине обода до 2400 мм с максимальным модулем 16. За рубежом Щевинговальные станки выпускает английская фирма «Дэвид Браун» для колес диаметром 5080 мм при ширине обода 2540 мм (модель 3200Н). Наиболее крупный зубошлифовальный станок изготовлен фирмой «Мааг» (модель Н55-360). На этом станке можно шлифовать колеса диаметром до 3600 мм при ширине 1000 мм и максимальном модуле 20.
