 |
 |
 |
 |
§ 5. ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Конические зубчатые колеса выполняют как с прямыми, так и с криволинейными зубьями. Колеса с криволинейными зубьями имеют ряд преимуществ: плавность и бесшумность работы, большую прочность и меньший износ, меньшую чувствительность к погрешностям монтажа и др. Особенно распространены колеса с криволинейным профилем, описанным по окружности в силу удобства изготовления. Для нарезания этих колес применяют резцовые головки, работающие методом обкатки (огибания).
Принципиальная схема работы головки показана на рис. 198. Нарезаемое коническое колесо 1 сцепляется в процессе обработки с круговой рейкой 5, называемой также производящим колесом. Производящее колесо воображаемое, оно в действительности не существует, а роль его зубьев выполняют резцы 5 резцовой головки 4. Нарезание зуба на заготовке выполняется при следующей кинематике.
Движениями обкатки являются вращение заготовки 1 вокруг своей оси и вращение резцовой головки 4 вокруг оси воображаемого производящего колеса. При повороте заготовки на один зуб резцовая головка поворачивается также на угол, соответствующий одному
зубу. Движение резания достигается вращением резцовой головки 4 вокруг своей оси. Нарезание одной впадины выполняется при совершении резцовой головкой определенного поворота вокруг оси производящего колеса. Для нарезания следующей впадины резцовая головка 4 и заготовка 1 возвращаются в исходное положение, а заготовка помимо этого поворачивается относительно головки на зуб (деление). Станки для нарезания конических колес обычно являются полуавтоматами и после соответствующей настройки и установки заготовки выполняют весь процесс нарезания автоматически.
Нарезание прямозубых конических колес выполняется аналогично, но вместо вращающейся резцовой головки применяют два строгальных резца, имеющих возвратно-поступательное движение. Профиль каждого из резцов головки совпадает с профилем зубьев производящего колеса лишь по одной из боковых сторон. Для чистового нарезания выпуклой и вогнутой сторон зуба применяют различные резцы; резцы для выпуклой стороны называются внутренними, а для вогнутой - наружными. В зависимости от на-
Рис. 198. Схема работы резцовой головки для нарезания конических зубчатых колес
значения головки бывают односторонними и двусторонними. Односторонние нарезают окончательно лишь одну сторону зубьев колеса и снабжаются внутренними или наружными резцами, а двусторонние обеспечивают полное нарезание и снабжаются чередующимися внутренними и наружными зубьями.
Для получения требуемых ширины впадины и соответственно толщины зубьев нарезаемых колес наружные и внутренние резцы должны быть смещены друг относительно друга на требуемую величину, называемую разводом зубьев. В зависимости от условий работы головки так же разделяются на чистовые для окончательного и черновые - для предварительного нарезания. В зависимости от направления вращения головки разделяются на право-режущие и леворежущие. В зависимости от направления вращения головки изменяются направления сил резания. При совпадении направления резания с направлением наклона зубьев резцы перемещаются от узкого конца зуба к широкому и силы направлены на оправку 2 заготовки. Направление резания следует выбирать таким образом, чтобы была достаточная жесткость и виброустойчивость узла крепления заготовки.
Для сокращения номенклатуры головок при малом объеме производства обычно применяют праворежущие головки, но при этом иногда приходится снижать режимы резания.
При значительном объеме производства для нарезания колес с передаточным числом до 1 : 2 (или 2:1) рекомендуется применять головки с направлением резания, обратным направлению зубьев.
Для нарезания всего диапазона конических колес используют 10 головок со следующими номинальными диаметрами: Vg; l/io; 1 Vg-, 2; SVa; 6; 2; 9; 12 и 18 дюймов. Первые четыре головки изготовляются с резцами, выполненными заодно с корпусом, а остальные со вставными резцами.
На рис. 199, а показаны элементы конструкции чистовой двусторонней головки со вставными резцами. Резцы наружные 1 и внутренние 2 располагаются по окружности в корпусе 3 и регулируются в радиальном направлении подкладками 4 и 5,клиньями б и 7 и винтами 8. Для контроля правильности расположения резцов два из них (наружный и внутренний) закрепляются наглухо штифтами 9. У односторонних головок лишь один неподвижный резец. Головку на станке центрируют с помощью точного конического отверстия. Посадка на фланец шпинделя производится по торцовой шпонке, а закрепление - четырьмя винтами. Для облегчения съема головки со шпинделя предусмотрены два съемных винта 10. Подвижные клинья 7 закрепляются регулировочными винтами И-Резцы чистовых головок работают лишь боковыми кромкамь, а прорезание впадин выполняется черновыми головками.
Резцы, показанные на рис. 199, б, снабжаются уширенной головкой, выступающей над задней плоскостью стержня резца. Этим
упорным выступом резец ложится на торец корпуса и закрепляется винтом 8. У черновых головок, как более грубых, зубья регулируются подкладками без клиньев. Боковая поверхность выполняется так, чтобы получились необходимые задние углы и сохранилась прямолинейность кромки; это достигается затылованием
Рнс. 199. Элементы конструкции резцовой головки
шлифовальными кругами. Номинальный диаметр Dg зависит от наружной длины образующей начального конуса Ье нарезаемого колеса, угла наклона его зубьев р и размеров зуба. Можно принять:
Dg = -у с округлением по нормалям [41 ].
Число резцов выбирают в зависимости от диаметра головки и характера обработки. Для головок /-З/г" число резцов берется в пределах 2-8. У более крупных головок принимают: у черновых 16-32, а у чистовых 12-24 резцов. Угол зацепления принят 20°. В связи с тем, что делительная плоскость производящего колеса параллельна внутреннему, а не начальному конусу заготовки, возникают погрешности профиля. Для устранения погрешностей вносят поправку в угол профиля резцов. Величина поправки зависит от размеров и наклона зуба нарезаемого колеса.
В соответствии с величиной поправки резцы нормализованы и обозначаются номерами: О, U, 1, IV2 и т. д. до 20Va- Номер резца N определяется по формуле
Sin р.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 [ 108 ] 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129