ческая структура зубофрезернух станков, в которых используют метод обката при нарезании колес червячными фрезами. Структура таких станков включает две или три формообразующие группы и не имеет отдельной группы деления. Для образования профиля зубьев

Рис. 4.9. Формообразование зубьев червячного колеса методами врезания: о - радиального; б - тангенциального

применяют сложное движение Ф (BiB), а для образования формы зуба по длине применяют для прямого зуба движение Фз (/7з). аля винтового зуба Фз {П3В4) и при фрезеровании винтового зуба с диагональной подачей - Фд (ПзВ) и (ПъВб)-

Формообразование зубьев червячного колеса осуществляется методами радиального (рис. 4.9, а) и тангенциального (рис. 4.9,6) врезания. При первом методе используют винт радиального перемещения. Формирование боковых поверхностей зубьев по профилю и длине, а также делительный процесс осуществляются одним сложным движением Ф (BjBj). Процесс радиального врезания зубьев фрезы в заготовку осуществляется движением Bp (Я,). При втором методе используют винт тангенциального перемещения и специальную червячную фрезу с заборным конусом. Образование профиля

и формы зуба по длине, а также делительный процесс осуществляются, как и при первом методе, движением Фо {В1В2). Вторым движением Ф82 WiBe) осуществляется тангенциальное врезание за счет конусной части фрезы и еще раз формирование боковых поверхностей нарезаемых зубьев, поэтому второй метод используют для нарезания более точных червячных колес.

Как видно из приведенного анализа, наиболее сложную структуру имеет Рис. 4.10. Кинематическая структура уни- универсальный зубофрезер-версальиого зубофрезерного станка НЫЙ СТанок (рИС- 4.10), нме-

ч--1-Х-4н-4

ющий несколько частных структур. Станок содержит три сложных группы формообразования. Структура каждой кинематической группы состоит из внутренней связи в виде внутренней кинематической цепи и внешней связи, через которую движение от двигателя передается во внутреннюю связь. Внутренняя цепь 1-2-3-4 группы движения резания Ф (BjBa), вызываемая цепью обката или профилирования, а также и цепью деления, связывает шпиндель фрезы со шпинделем заготовки (столом) и через гитару обк обеспечивает условие кинематического согласования вращений фрезы и заготовки следующего вида:

1 об. фрезы - об. заготовки,

где k - число фрезы; z - число зубьев нарезаемого колёса.

Скорость движения Ф (BjB) настраивается посредством органа настройки ( о, который расположен во внешней связи группы Ф . Через орган настройки i обеспечивается условие согласования вращений ротора двигателя М и шпинделя фрезы:

Пл, об/мин электродвигателя М об/мин фрезы.

Внутренняя цепь 5-6-7-8-9-3-4 группы движения подачи Фз1 (Я3В4), называемой дифференциальной цепью, соединяет через дифференциал гайку вертикального, ходового винта, жестко связанную либо со столом, либо с суппортом фрезы, со шпинделем заготовки и через гитару ёдвф обеспечивает условие кинематического согласования относительного перемещения фрезы вдоль оси заготовки.с ее вращением следующеговнда:

I об. заготовки ->-► 7 мм относительного перемещения фрезы вдоль

оси заготовки,

где Т - шаг винтовой линии зуба, Т = ; trt - нормальный модуль; Р - угол наклона винтового зуба.

Скорость движения {ПВ настраивается посредством гитары подач is, которая располагается в цепи подач 4-3-10-7-6-5, соединяющей гайку вертикального ходового винта (стол или суппорт фрезы) со шпинделем заготовки, но не проходящей через дифференциал. Условие согласования перемещений конечных звеньев цепи подач имеет вид

1 об. заготовки *- 5в мм относительного перемещения фрезы вдоль

оси заготовки,

где Sb - подача на 1 об.

Встречаются станки, в которых группа движения продольной подачи Фдг {ПВ) имеет свой отдельный двигатель М. В таком случае цепью подач будет цепь, соединяющая этот двигатель с гайкой вертикального ходового винта, а условие согласования перемещений конечных звеньев такой цепи будет иметь вид

/гж, об/мин электродвигателя М, 5ф мм/мин

продольного перемещения фрезы или заготовки в зависимости от того, с суппортом фрезы или со столом жестко связана гайка вертикального ходового винта.

Внутренняя цепь группы тангенциального врезания Фвг (ПъВе) связывает гайку осевого (тангенциального) ходового винта со шпинделем заготовки; ее используют при нарезании на станке червячного колеса методом тангенциального врезания. В этом случае рассматриваемая цепь -12-13-9-3-4 вместе с органом настройки ijmi должна обеспечить условие кинематического согласования перемещений своих конечных звеньев следующего вида:

L мм тангенциального перемещения фрезы <-* об. заготовки,

где L - произвольное тангенциальное перемещение фрезы.

Скорость движения (ПВ) настраивается посредством гитары осевой подачи, расположенной в цепи осевых подач. Встречаются два вида структуры этой цепи. Если группа Фдг (ПВ) имеет свой отдельный источник движения или общий источник движения с группой Фв! (flsBi), то цепью осевых подач будет цепь, связывающая двигатель М, или с гайкой осевого ходового винта. Условие согласования перемещений конечных звеньев такой цепи будет:

л1,(м,) об/мин электродвигателя MiMi) - Sg мм осевого перемещения фрезы. ,

Если группа Фва {Г],В) имеет в качестве источника движения двигатель М, общий для всех трех групп Ф , Фв1 и Фа, то цепью осевых подач будет цепь 4-3-10-7-12- , соединяющая шпиндель заготовки с гайкой осевого ходового винта. Условие согласования перемещений конечных звеньев такой цепи будет:

1 об. заготовки Sq мм осевого перемещения фрезы.

В этом случае осевая подача So становится зависимой от скорости вращения заготовки.

При нарезании червячных колес методом радиального врезания помимо группы движения Фо (ВВ) используется кинематическая группа движения Bp (П,), у которой внутренняя связь осуществлена относительным радиальным перемещением заготовки или фрезы. Внешняя связь осуществляется через цепь 4-3-10-14 радиальной подачи. Как и предыдущие цепи подач (продольная и осевая), эта цепь имеет два вида структур и в соответствии с этим через гитару is обеспечивает одно из следующих условий согласования перемещений своих конечных звеньев:

мг (м.) об/мин электродвигателя (Mi) 5рад мм/мин радиального перемещения фрезы или

1 об. заготовки - 5рад мм радиального перемещения фрезы.

Анализ движений формообразования, обеспечивающих нарезание зубчатых колес червячными фрезами, показывает, что при нарезании цилиндрических колес с винтовым зубом и червячных колес

методом тангенциального врезания шпиндель заготовки совершает суммарное вращение В ± В или В ± Bg, а при диагональной подаче даже Ва ± 4 ± 6- Это связано с тем, что шпиндель заготовки является общим исполнительным органом двух или трех групп Ф и получает суммарное вращение с помощью одного или двух дифференциалов за счет физического суммирования. Поэтому кинематическую структуру зубофрезерных станков, имеющих дифференциалы, и их кинематическую настройку называют дифференциальными.

Указанные виды колес можно нарезать также на зубофрезерных станках, не имеющих дифференциалов и соответственно внутренних цепей с органами настройки

диф и танг воспользовавшись методом бездифференциальной настройки этих станков. Сущность этого метода сводится к тому, что условия кинематического согласования перемещений конечных звеньев цепей с гитарами гдиф и г,анг учитываются согласованием вращений заготовки и фрезы цепи обката с гитарой гобк.

При нарезании цилиндрического колеса с винтовым зубом это условие будет иметь вид

1 об. заготовки - -- 1 ± об. фрезы;

при нарезании червячного колеса методом тангенциального врезания оно будет:

1 об. заготовки -J- 1 + - об. фрезы,

где 5в и So - продольное и осевое перемещения фрезы, отнесенные к одному обороту заготовки; т - модуль червячного колеса.

Знаки -f или - берут в зависимости от сочетания направлений винтовых линий на заготовке и фрезе.

§ 3. ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС

Зубошлифовальные станки предназначены для окончательной обработки цилиндрических колес. Наибольшее распростра-нение в формировании боковых поверхностей зубьев колес шлифованием получили те же методы, что и при их фрезеровании. Метод копирования в сочетании с методом касания используют при шлифовании колес профильным шлифовальным кругом (рис. 4.П, а). Кинематическая структура станков, работающих таким кругом, наиболее простая. Она содержит две простые группы формообразования: группа Фо (Bi) создает вращательное движение кругу, а группа Фз (Л2) - возвратно-поступательное прямолинейное движение вдоль зуба колеса. Помимо этих групп в структуре станка имеется делительная группа Д (В5), создающая делительное движение.

Метод обката в сочетании с методом касания используют при шлифовании колес червячными (рис. 4.И, б), дисковым обкатным (рис. 4.И, б) и двумя обкатными тарельчатыми (рис. 4.И, г и б)

шлифовальными кругами. Кинематическая структура станка, ра-ботаюш,его червячным кругом, и его кинематическая настройка аналогичны структуре и настройке зубофрезерного станка обрабатывающего цилиндрические колеса червячной фрезой. Обкатные

Рис. 4.11. Формообразование при шлифовании цилиндрических колес шлифоваль-

ными кругами:

а - профильным; 6 - червячным; в - дисковым обкатным; г, д - двумя обкатными тарель-чатыии

дисковый и два тарельчатых круга в процессе формообразования образуют профиль зуба воображаемой рейки, по которой катится без скольжения шлифуемое колесо.

Кинематическая структура зубошлифовальных станков (рис. 4.12), работающих обкатными дисковыми или тарельчатыми кругами, включает три группы формообразования. С помощью движений Фг, (Bi) и Фв, (Яг) методом касания образуется форма зуба

по длине, а обкаточным движением Фвг (ПзВ) - профиль зуба (индексы у групп Ф даны для станков, работающих дисковым кругом). Последняя группа сложная, и ее внутренняя кинематическая связь обеспечивается цепью профилирования (обката) /-2-2- с органом настройки гпроф- Эта цепь должна обеспечивать условие кинематического согласования вращения шпинделя стола (заготовки) с перемещением Яз каретка следующего вида:

1 об. заготовки *- nmz мм перемещения каретки,

-i-r<u>

Рис. 4.12. Кинематическая структура зубошлифовального станка, работающего обкатным дисковым кругом

где тяг - модуль и число зубьев заготовки.

Внешняя связь группы Фвг (Я3В4) обеспечивает передачу движения от источника движения Мз во внутреннюю связь. Настройка этого движения на скорость осуществляется гитарой подач is2, расположенной в цепи подачи обката, соединяющей двигатель с кареткой. Условие согласования вращения ротора двигателя с пере- мещением каретки имеет вид

Пи, об/мнн электродвигателя М3 Sm мм/мин перемещений каретки,

где Sm - скорость перемещения каретки.

Структура станка содержит также группу движения деления Л (В5). Внутренняя связь группы обеспечивается связью вращательной кинематической пары шпиндель стола - каретка, а внешняя связь - цепью 4-5-6-7-3, соединяющей двигатель со шпинделем стола. Так как шпиндель стола принадлежит двум группам Фвг и Д, то эти группы должны быть кинематически соединены между собой. Для их соединения может быть использован один из трех способов - последовательный, параллельный и смешанный. щ Движения деления Д (Bj), как и всякое другое делительное дви-

Щ жение, обычно настраивается по одному параметру (по пути) посред-

ством гитары деления (дел- В общем виде условие согласования пере-

мещений конечных звеньев цепи деления выглядит так:

п об. отсчетного звена- или об. заготовки,

п об. отсчетного звена

где Zi - число зубьев заготовки, пропускаемых за один делительный цикл при смешанном способе соединения групп Фйг и Д; г -число зубьев заготовки; п - число оборотов отсчетного звена за делительный цикл.