Технологические возможности зубодолбления

Рис. 10

а — чистовая; б — черновая ступенчатая; в —  чистовая фасонная;

г — черновая ступенчатая с разделением стружки.

При долблении  наружных зубьев методом обкатки  профиль режущей части инструмента  совпадает с профилем исходной зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с обрабатываемым колесом.

Рабочий ход (движение резания) осуществляется возвратно-поступательным перемещением инструмента вдоль зуба колеса при  неподвижной заготовке. После каждого  рабочего хода за время обратного  хода инструмента происходит поворот  заготовки и соответствующее  ее (или стойки с инструментом) перемещение  в направлении, перпендикулярном к  оси заготовки. После перемещения  заготовки на величину, достаточную  для образования профиля зуба по всей высоте, происходит деление. Инструмент автоматически останавливается  над заготовкой или под ней, а  заготовка (или стойка с инструментом) возвращается в исходное положение, после чего начинается цикл обработки  следующей группы зубьев. Движение подачи осуществляется в результате перемещения инструмента в направлении, перпендикулярном к оси заготовки.

 

Зубья можно  обрабатывать методом врезания с  периодическим делением после обработки  одной впадины зубьев. Преимущества зубодолбления наиболее значительно проявляются при обработке зубьев крупного модуля и заключаются в простоте конструкции инструмента, высокой точности обрабатываемых зубьев по показателям плавности и контакта, повышении производительности по сравнению с обработкой червячными фрезами, особенно на операции чистового зубонарезания.

Процесс нарезания зубьев гребенкой основан  на зацеплении нарезаемого колеса с  зубчатой рейкой, которая выполняет  функции режущего инструмента. Заготовка 2, закрепленная на столе станка, имеет  вращательное и поступательное движение вдоль гребенки 1, а зубчатая гребенка, установленная в суппорте, имеет  возвратно-поступательное движение (рис. 11, а). Резание осуществляется при  движении гребенки вниз, при ходе вверх  гребенка отводится от заготовки. Эвольвентная форма зубьев колеса получается в результате обката нарезаемого колеса вдоль зубьев гребенки, которые имеют прямолинейные режущие кромки (рис. 11, б). Обычно число зубьев гребенки меньше, чем число зубьев нарезаемого колеса, поэтому обкат колеса по гребенке приходится осуществлять многократно. Точность обработки зубчатыми гребенками высокая, соответствует 3-5 степени точности.

 

 

 

Рис. 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Нарезание зубчатых колес головками.

Рис. 12

Нарезание зубчатых колес методом  копирования производят многорезцовыми головками на специальных зубодолбежных  станках. Этот метод применяют для  обработки зубчатых колес с внешним  зацеплением с модулем m=2-12мм, диаметром da=25-500мм и шириной зубчатого венца b < 150 мм. Все зубья колеса нарезают одновременно. Число резцов 5 (рис. 12) в головке равно числу зубьев нарезаемого колеса. Резцы затылованы, профиль режущей кромки каждого резца соответствует форме впадины зуба. Во время резания резцовая головка 1 неподвижна, а обрабатываемое колесо 4 совершает возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости внутри резцовой головки.

Нарезание зубьев осуществляют за несколько рабочих  ходов детали. Резцы в головке  расположены радиально. Перед каждым рабочим ходом наружный конус 2 подводит резцы к центру на величину заданной подачи до тех пор, пока не будет  достигнута полная высота зуба нарезаемого  колеса. Внутренний конус 3 после каждого  рабочего хода отводит резцы от заготовки, обеспечивая зазор при обратном ходе. При достижении окончательного размера зубьев резцы отводятся  в исходное положение, а заготовка  перемещается вниз в загрузочную  позицию.

Каждая  зубодолбежная головка предназначена  только для одного определенного  зубчатого венца. Возвратно-поступательное движение заготовки есть движение резания. При рабочем ходе заготовки в  вертикальном направлении радиальное перемещение резцов в пазах головки  есть движение подачи. При холостом ходе заготовки резцы отводятся  от нее в радиальном направлении (на 0,5 мм) для того, чтобы устранить  трение задней поверхности резцов об обработанную поверхность. Скорость резания  в среднем 7—8 м/мин\ радиальная подача от 0,5 мм/дв ход в начале резания до 0,06 мм/дв ход в конце резания.

Этот  высокопроизводительный метод применяют  для обработки крупных серий  зубчатых колес невысокой точности (8-11 степени по ГОСТ 1643-81).

Рис. 13.

Общий вид  зубодолбежной головки: 1— корпус; 2— резец; 3 — гильза; 4— конус  подачи; 5 — конус отвода резцов; 6 — опорный фланец; 7 — шток (не показан); 8 — втулка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчет сил и режимов резания при зубодолблении.

1. Режимы резания.

1.1 Длина хода долбяка: L=B+l,

где l – суммарный перебег долбяка  за торцы венца.

1.2. Число двойных ходов долбяка: 

1.3. Основное время нарезания  колеса:

_{1.4. Круговая, радиальная  подачи, скорость  резания и стойкость  долбяка находятся  по табличныс данным [1].}

2. Силовой расчет.

2.1. Момент резания: 

2.2. Сила резания: P_z=10C_pt^xs^yVⁿK_p, где

C_p, х, у, n (табл. 41, стр. 291, [1]) – коэффициенты.

К=К_Мр·К_φр·К_γр·К_λр·К_rp – поправочный коэф.,

где - коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала;

К_φр, К_γр, К_λр, К_rp – коэффициенты, зависящие от геометрии режущего инструмента.

 

 

 

 

 

Список литературы.

1. Справочник зубореза — Овумян Г. Г., Адам Я. И. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1983 — 223 с, ил.

2. Производство зубчатых колес:  Справочник / С. Н. Калашников, 1180 А. С. Калашников, Г. И. Коган  и др.; Под общ. ред. Б. А. Тайца.— 3-е изд., перераб. и допол.—М.; Машиностроение, 1990.—464 е.; ил.

3. Зубодолбление. - Матюшин В.М. М., "МАШГИЗ", 1953, 185 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя.  Т.2/Под ред. А.Г. Косиловой и  Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1986, 496с.

5. 5. Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В.  Барановский, Л.А. Брахман,  А.И. Гдалевич и др. — М.: НИИТАвтопром, 1995. — 456 с.