§ 21. Зубообрабатывающие станки

В приборостроении применяют станки для нарезания зубьев на мелкомодульных зубчатых колесах и трибах^* методом копирования профиля инструмента и методом обката. Большинство этих станков способны работать по автоматическому или полуавтоматическому циклу.

^* (Трибом называют мелкомодульное зубчатое колесо с небольшим числом зубьев (z = 6÷16), изготовляемое как одно целое со своими цапфами.)

Зубофрезерный автомат мод. 530А предназначен для нарезания червячной фрезой мелкомодульных зубчатых колес и трибов с прямым зубом (m = 0,05÷1 мм). Станок может работать по автоматическому и полуавтоматическому циклу.

Фрезу закрепляют на шпинделе станка VI (рис. 103), а обрабатываемую заготовку 5 - в центрах передней и задней бабок 7 и 4. Кинематическая схема станка имеет цепь вращения фрезы (цепь движения резания), цепь обката (цепь вращения заготовки), цепи подачи фрезы и привода распределительного вала XI.

Рис. 103. Кинематическая схема зубофрезерного автомата мод. 530А

Движение резания осуществляется шпинделем VI и фрезой от приводного электродвигателя (N = 0,5 квт; n = 1400 об/мин) через ступенчатую клиноременную передачу со сменными шкивами, предназначенную для изменения числа оборотов фрезы, промежуточный вал I, постоянную клиноременную передачу, вал II и шарнирно-телескопический вал.

Вращение заготовки осуществляется от вала II через сменные зубчатые колеса a, b, c, d гитары обката, вал IV и червячную пару 5-50. Число зубьев сменных колес а, b, с, d подбирают в зависимости от числа зубьев нарезаемого зубчатого колеса и числа заходов червячной фрезы. От шпинделя V через винтовые зубчатые колеса 18-60, вал VII, сменные зубчатые колеса А-В, предназначенные для изменения величины подачи фрезы, вал VIII и червячную пару 1-50 движение передается валу подачи IX. На этом валу свободно сидит винтовое зубчатое колесо 3 (с числом зубьев z = 14), сцепляющееся с косозубой рейкой 2, закрепленной на каретке 1. Если колесо 3 посредством конусной фрикционной муфты М₁ соединяется с валом IX, то будет осуществляться подача каретки 1 с фрезой. Когда в конце фрезерования муфта выключится, пружина переместит каретку фрезы в исходное положение, причем рейка 2, перемещаясь, вращает вхолостую колеса 3 на валу IX.

Вращение распределительного вала XI осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу, вал X, червячную пару 1-50 и однооборотную муфту М₂. На распределительном валу расположены кулачки Е, F, К, L, которые посредством системы рычагов управляют всеми вспомогательными движениями, осуществляемыми на станке автоматически.

При работе станка по автоматическому циклу все рабочие и вспомогательные движения осуществляются без участия рабочего. В конце резания однооборотная муфта М₂ автоматически включает вращение распределительного вала и дает ему возможность совершить один оборот, в течение которого осуществляются все вспомогательные движения в определенной последовательности:

1. кулачок F освобождает фрезу, и под действием пружины она отводится от нарезанного зубчатого колеса на 2-3 мм;
2. кулачок К выключает муфту М₁, и каретка фрезы под действием пружины отходит в исходное положение;
3. кулачок L отводит пиноль с центром 4 задней бабки, освобождает нарезанное колесо, и оно падает;
4. пружина загрузочного устройства подает новую заготовку на линию центров;
5. кулачок L освобождает пиноль, и под действием пружины центром 4 деталь зажимается;
6. кулачок Е отводит загрузочное устройство в исходное положение, в конце отвода кулачком F фреза подводится к заготовке и устанавливается на нужную глубину резания;
7. кулачок К включает муфту М₁ и начинается подача фрезы. В этот момент однооборотная муфта М₂ выключается, останавливается распределительный вал XI, который включится опять по окончании резания, и цикл выполнения вспомогательных движений повторится.

Для перехода на полуавтоматический цикл работы необходимо на пульте управления включить микропереключатель, который выключает приводной электродвигатель после окончания цикла обработки. Кроме того, отключают загрузочное устройство и освобождают пиноль задней бабки от кулачка L. После окончания изготовления детали станок автоматически выключается, рабочий должен отжать и снять деталь со станка, установить новую заготовку, после чего включить станок нажимом на кнопку "Пуск".

При нарезании цилиндрических зубчатых колес с винтовыми зубьями необходимо инструменту или заготовке сообщить относительное винтовое, а не прямолинейное перемещение. В конструкциях зубообрабатывающих станков эта задача решается по-разному. У зубодолбежных станков предусмотрены специальные винтовые направляющие, которые обеспечивают долбяку движение резания не по прямой, а по винтовой линии (с определенным углом наклона). У зубофрезерных станков, на которых применяют червячные фрезы, имеется специальная кинематическая цепь (цепь дифференциала), обеспечивающая нарезаемому колесу необходимое приращение скорости ±ΔА в направлении движения обката А (рис. 96, в и 100, а), в результате чего при относительном движении червячной фрезы и нарезаемого колеса на последнем получаются винтовые зубья (знаки ± указывают на направление ΔA в зависимости от направления винтовой линии зуба - правое или левое).