поворачиваемой на угол подъема червяка частью с шпинделем для фрезы.
Дисковая фреза приводится во вращение червячной передачей, колесо
которой видно на фото.
На фото 2 укрупненно показана рабочая зона станка сверху. Видно, что
ось шпинделя повернута на угол 10град., что позволяет зубьям дисковой
фрезы возможн ближе подойти к фрезеруемой заготовке, т.е. исключает
касание крышки червячной передачи (на фото она снята) фрезеруемой
- 3 -
заготовки. Такой наклон оси шпинделя у рассматриваемого станка делает
необходимым использовать дисковые фрезы с несимметричным прфилем зуба:
с одной стороны угол профили равен 30, а с другой 10град. при общем
угле 40град.
Дисковая фреза установлена на короткой оправке с конусом Морзе #5,
входящим в отверстие шпинделя, закреплена гайкой, после которой
имеется короткий конус для поддержки оправки отодвигаемой опорой.
Заготовка червячной фрезы устанавливается на специальной оправке,
имеющей с правой стороны конус Морзе #4 с замком, вставляемый в
отверстие шпинделя изделия. Базовый торец оправки отстоит от шпинделя
на минимально необходимое для выхода дисковой фрезы расстояние.
Заготовка устанавливается на цилиндрической части оправки на шпонке и
закрепляется гайкой с буртом. После гайки оправка имеет укороченный
конус, за который она поддерживается задней бабкой. Такое крепление
дисковой фрезы и заготовки обеспечивает наибольшую жесткость, что
позволяет фрезеровать червяк с глубиной фрезерования, равной высоте
профиля, т.е. за один проход.
В зависимости от модуля наружный диаметр, число зубьев и размеры
профиля дисковой фрезы меняются. Исполнение фрез с остоконечными
зубьями позволяет увеличить их количесво до максимально возможного.
При этом через зуб с правой и левой стороны зубья доходят лишь до
половины высоты профиля.
Червячное фрезерование дисковыми фрезыми из быстрорежущей стали
является надежным, но малопроизводительным процессом. Для уменьшения
влияния на машинное время пути врезания и сокращения вспомогательного
времени, одновременно фрезеруют не одну, а 2-3 заготовки, закрепленных
на одной оправке.
Фрезерование ведут с обильным охлаждением зоны резания эмульсией.
Режимы резания рассчитывают исходя из предельно допустимой скорости
фрезерования 25...30м/мин и подачи на зуб дисковой фрезы
sz=0,01...0,015мм/зуб. Под подачей здесь следует понимать медленное
вращение загтовки. Поэтому время фрезерования 1 заготовки составляет
более 60мин, что допускает многостаночное обслуживание.
Настройка станка заключается в установке сменных зубчатых колес в
гитару осевого шага, установку и закрепление дисковой фрезы, поворот
фрезерной головки на угол подъема витка червяка, установку и
закрепления заготовки или заготовок на оправке, перемещении фрезерной
бабки к оси заготовки на величину глубины фрезерования. Число оборотов
шпинделя фрезы n настраивают парой сменных зубчатых колес.
- 1 -
ОПЕРАЦИЯ ШЛИФОВАНИЯ ПРОФИЛЯ ЗУБЬЕВ ЧЕРВЯЧНЫХ ШЛИЦЕВЫХ ФРЕЗ
Является последней в технологическом процессе. Она выполняется после
операции заточки фрез по передней поверхности. Шлифованная передняя
поверхность является базой для измерения профиля шаблонами и на
проекторе.
На МИЗ"е за этой операцией постоянно закреплены два
универсально-затыловочных станка комбината MWM фирмы Max Mueler (ГДР)
модели UHD-2 и один шлифовщик 8 разряда. На одном из станков
выполняется шлифование-затылование профиля зубьев фрез, а на втором -
шлифуют и корректируют профиль ролика для накатывания шлифовального
круга.
На обоих станках установлены шлифовальные устройства на поперечных
суппортах вместо резцодержателей для токарного затылования.
Шлифовальное устройство имеет плиту 1 с цилиндрической поверхностью,
на которую базируется корпус 2 с возможностью поворота на угол подъема
витков фрезы. В корпусе закрепляется шлифовальный шпиндель 3 и
индивидуальный электродвигатель 4. Ременная передача 5 связывает
двигатель со шпинделе.
На корпусе закрепляется таже приспособление для алмазной правки
шлифовального круга 6.
Рис. Шлифовальное устройство на затыловочном станке
- 2 -
На конический конец шлифшпинделя устанавливается стальная бобина 7 со
шлифовальным кругом 7 (диаметром 65-90мм). На втором коническом конце
шлифшпинделя устанавливается малый шкиф ременной передачи, повышающей
частоту вращения от двигателя шпинделю примерно в 2,5 раза, что
необходимо для получения скорости шлифования до 35м/с.
Для выполнением операции станок настраивают сменными шестернями на:
* осевой шаг to нарезки фрезы;
* шаг винтовой линии канавок T;
* число зубьев фрезы Z.
Устанавливают кулачок затылования с падением k.
Шлифуемую фрезу на оправке с хомутиком устаналивают в центрах.
Вращение фрезы от шпинделя станка передается удлиненным пальцем.
Посадка фрезы на цилиндрическую поверхность оправки H6/h5. Она
упирается в торцец фланца оправки, биение которого не превышает
0,003мм, и закрепляется гайкой, торец которой прошлифован от резьбы.
Радиальное биение оправки в центрах не более 0,005мм.
Шлифовальный круг заправляют по всему криволинейному профилю и фаске
35град.по наружному диаметру накатным роликом. Его изготовляют из
стали Х6ВФ, ХВГ или Р6М5. Твердость после закалки и отпуска
HRCэ=60-63. Диаметр ролика 80-100мм с посадочным отверстием 32Н6 и
шлифованными торцами. На его наружной поверхности протачивают 2-4
кольцевые фасонные канавки, профиль которых соотверствует либо зубу,
либо впадине между зубьями фрезы. Одна из канавок служит для
предварительной накатки шлифовального круга, а другая - для
окончательного, что уменьшает влияние износа профиля накатника на
точность накатывания.
Рис. Ролик для накатывания профиля на шлифовальном круге
- 3 -
На накатном ролике имеются радиальные канавки шириной 3-4мм с
глубиной большей высоты профиля. Они облегчают выкрашивание зерен из
связки круга при накатывании.
Ролик шлифуют по профилю с контролем шаблонами и на проекторе. Этот
профиль не идентичен профилю зубьев шлицевой фрезы, задаваемому в
нормальном сечении, так как при шлифовании-затыловании профиль фрезы
образуется нормально спирали Архимеда. При этом координаты высот точек
профиля Y фрезы уменьшаются, а размеры толщины зуба в этих точках
остаются без изменения.
В САПР зуборезного инструмента есть программа пересчета координат
точек профиля накатного ролика. Вводятся все необходимые координаты
фрезы, полученные при ее расчете, радиус фрезы и фактическая величина
заднего угла по вершинам зубьев. Компьютер выдает скорректированные
координаты точек профиля, как это представлено ниже в стандартном
бланке расчета.
Рис. Станок-приспособление для предварительной накатки шлифовальных
кругов
- 4 -
Бланк расчета профиля накатного ролика для шлицевой фрезы
- 5 -
Шлифование профиля накатного ролика шлифовщик выполняет на втором
затыловочном станке. Этот станок не настраивают сменными шестернями и
работают с выключенным отбойным механизмом. Шлифовальный круг
заправляют по профилю с помощью стандартного присособления, т.е.
отдельно по радиусу заменяющей окружности с правой и левой стороны
алмазным карандашем и по двум фаскам при прямолинейном перемещении
алмаза. Профиль накатного ролика сначала контролируют шаблонами, а
затем на оптиметре.
Шлифовальный круг, установленный на своей бобине, сначала правят
накатным роликом на специальном стационарном приспособлении станкового
типа. При этом образуется много пыли, что пагубно бы влияло на износ
дорогого и точного затыловочного станка. Фото этого приспособления
показано ниже.
Приспособление состоит из сварной станины 1, внутри которой
расположен электродвигатель. Через ременную передачу (понижающую)
движение передается на стандартный шпиндель шлифовального круга 2.
Накатной ролик со своей оправкой устанавливается в центрах 3,
параллельно оси шпинделя. Центра находятся на крестовом суппорте 4.
При накатывании вращающийся с небольшой скоростью круг приводят в
соприкосновение с кольцевой канавкой или с выступом ролика. Подавая
вручную ролик на круг обеспечивают процесс выкрашивания его зерен и
образование на круге рабочего выступа или впадины.
Заправленный предварительно шлифовальный круг устанавливают на
шпинделе шлифовального приспособления затыловочного станка. Накатной
ролик устанавливают в центрах станка вместо изделия и окончательно
накатывают профиль круга вращая круг за приводной ремень вручную и
подавая его на ролик поперечным суппортом станка. После этого накатной
ролик снимают со станка и вместно него на своей оправке ставят
заготовку фрезы. Шлифуют-затылуют ее профиль, после чего фрезу
переносят на оптиметр, где
сравнивают ее фактический профиль с расчетным, вычерченным с масштабе
50:1 на прозрачной пленке. В случае отклонений координат отдельных
точек профиля свыше допуска, накатной ролик устанавливают обратно на
второй станок и перешлифовывают его профиль с учетом результатов
измерения.
- 1 -
Проектирование участка инструментального цеха
На проектируемом участке должны изготовляться червячные фрезы для
основного производства автозавода и в качестве товарной продукции.
Задана следующая годовая производственная программа:
1. Фрезы червячные для шлицевых валов с прямобочным профилем от
диам.63х40 до 80х63мм........................................ 120шт
2. Фрезы червячные для шлицевых валов с эвольвентным профилем от
диам. 70х60 до 80х70......................................... 100шт.