Полная версия

Главная arrow Техника arrow Абразивная обработка

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

СТАНДАРТНАЯ НАЛАДКА ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КРУГОМ С ДВУСТОРОННИМ КОНИЧЕСКИМ ПРОФИЛЕМ

ВЫБОР ЧИСЛА ПРОПУСКАЕМЫХ ПРИ ДЕЛЕНИИ ЗУБЬЕВ

Шлифовальным кругом с двусторонним коническим профилем оснащены зубошлифовальные станки мод. 5А841, 5М841 и 5843, специальные станки на базе названных (например, мод. МШ-441), а также станок мод. 584. Особенность работы этих станков состоит в том, что после зубошлифования одной впадины заготовка поворачивается не на один, а на шагов. Для назначения числа ^.имеется несколько вариантов, а следовательно, и несколько вариантов кинематической настройки станка на обработку одного зубчатого колеса. Возможность выбора варианта наладки, с одной стороны, создает определенные преимущества, с другой — требует более высокой квалификации наладчика.

Существуют определенные ограничения при назначении числа г,'

Во-первых, ; = 4, что связано с параметрами эвольвентного кулака, встроенного в кинематические цепи упомянутых станков. Поскольку станки мод. 5А841 и 5М841 с точки зрения наладки и подналадки одинаковы, то в дальнейшем будем рассматривать настройку в основном на примере станка мод. 5М841.

Во-вторых, число зубьев і шлифуемого колеса и число пропускаемых при делении зубьев ?. не должны иметь общих множителей. Иначе шлифовальный круг будет попадать в уже обработанные впадины, а некоторые зубья останутся без обработки. Когда стол повернется г раз, счетчик дает команду на отключение станка. Например, при числе зубьев і = 30 нельзя назначать г;. = 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12..., но допустимо ?. = 7, 11, 13. Если при г = 30 назначить г,- = 5, то будет обработано всего шесть впадин зубчатого колеса, после чего круг возвратится в первую шлифованную впадину и будет продолжать шлифовать уже обработанные зубья; при г, = 6 будет обработано всего пять впадин; при ?. = 4 и г,= 8 будет обработана половина впадин; при ?. = 9 — одна треть, т. е. 10 впадин, и т.д. При четном числе і число ?. должно быть обязательно нечетным, а при нечетном числе і число г; может быть четным или нечетным. Например, в руководстве к станку мод. 5М841 для шлифования зубчатого колеса с г = 70 рекомендованы два нечетных значения zi:zi = 9иzi = 17, а для шлифования колеса с 7 = 71 одно четное ^ = 16) и одно нечетное (г, = 7) значения, причем при zi = 7 обеспечивается большая производительность, а при 7. =16 — несколько большая точность обработки. Поэтому наименьшее количество ограничений будет при выборе zi у изделий с простым числом зубьев I-

В-третьих, назначение числа zj ограничивается длиной плеча рычага прямолинейного возвратно-поступательного перемещения стола станка.

Длина плеча рычага / должна быть пропорциональна значению zr Поэтому для больших значений іі ограничением является максимальная длина плеча рычага / , для малых значений zj — минималь

ная длина плеча рычага /тіп:

г"/ тіп - Тпіп С°Ф/(С/")> (П.1)

где і і тіп — минимальное значение іг обусловленное минимальной длиной плеча рычага (для станков мод. 5М841 и 5843 /тіп = 90 мм); (3 — угол наклона зуба; Ср постоянный коэффициент кинематической цепи станка (для станка мод. 5М841 С = 7,05, для станка мод. 5843 С = 6,9); т — модуль шлифуемого зубчатого колеса, мм.

Вычисленное по формуле (11.1) значение і”тіп следует округлить до ближайшего большего целого числа, однако это число не должно иметь общих множителей С ЧИСЛОМ 7.

С другой стороны,

г,ша*5/тахС08Р/(<>), <"-2>

где /тах — максимальная длина плеча рычага (для станка мод. 5М841 /тах= 500 мм, для станка мод. 5843 /тах= 700 мм).

Вычисленное по формуле (11.2) значение г, тах следует округлить до ближайшего меньшего целого числа.

Рассмотрим примеры определения возможных значений zj с учетом перечисленных ограничений.

Пример 11.1. Определить возможные значения числа пропускаемых при делении зубьев і, для обрабатываемого на станке мод. 5М841 прямозубого колеса (т = 1,5 мм, г = 70, Ь = 20 мм).

По формуле (11.1) определяем 7. . :

*/^90/(7,05-1,5) = 9;

по формуле (11.2) определяем 7

І II 1с1Л

7/тах> 500/(7,05- 1,5) = 47.

В диапазоне от zi тіп = 9 до zi тах = 47 нужно выбрать те значения Zi, которые не имеют общих множителей с 7 = 70; такими значениями убудут пятадцать значений г,: 9, 11, 13, 17, 19, 23, 27, 29, 31, 33, 37, 39, 41, 43 и 47.

Пример 11.2. Определить возможные значения числа пропускаемых при делении зубьев іі для обрабатываемого на станке мод. 5843 косозубого колеса (т = 10 мм, 7 = 60, (3 = 30°, 6=100 мм).

По формуле (11.1) определяем ?. тіп:

7/тіп>90со5(3/(6,9-10) = 2.

С учетом ограничения 7/тіп= 4 принимаем 7,- тіп = 4.

По формуле (11.2)) определяем 7. •

/ II 1с1 А

7/тах<700со530/(6,9- 10) <8.

В диапазоне от 7,- тіп = 4 до 7,- тах = 8 есть только одно значение не имеющее общих множителей С 7 = 60, ЭТО 7- = 7.

Пример 11.3. Определить возможные значения числа пропускаемых при делении зубьев г, для прямозубого колеса (/77 = 7 ММ, 7 = 42, Ь= 50 мм). Выполнив соответствующие расчеты, получим, что обработка этого колеса на станке мод. 5М841 возможна только при 7. = 5, а на станке большего типоразмера при трех значениях 7.: 5, 11 и 13.

Станок мод. 5843 невозможно настроить на шлифование даже прямозубого колеса с т = 12 мм и 7 =70, а на шлифование с наладкой крупномодульных (/77 = 10... 14 мм) колес — достаточно сложно.

Ограничением в выборе 7-и даже в возможности шлифования зубчатого колеса является также ход обката IV(рис. 11.1). С некоторым упрощением ход обката IVможно вычислить так:

IV = 2 (рд - р) соБаш + 4/77 tgаш +/, если Р„ - Р < Р - Р/ (11.3) ?= 2 (р - рр) соБаш -/ если рй - р > р - рр, (11.4)

где рд, р и р^— радиусы кривизны эвольвенты на окружности вершин зубьев, на делительной окружности и на окружности в начальной точке эвольвенты (точке А) соответственно, мм; ащ — угол шлифования (также и угол правки шлифовального круга), град; т — модуль зубчатого колеса, мм;/— толщина шлифовального круга на его периферии, мм.

Длину хода обката IVпри т =1 мм, стандартном угле исходного контура а = 20° и стандартной наладке, когда ащ = а = 20°, можно определить по табл. 11.1.

Таблица 11.1

Длина хода обката И/, мм, при т = 1 мм, о. = 20° и стандартной наладке

Коэффициент смещения X

Число зубьев обрабатываемого колеса і

10

20

30

40

50

70

100

150

-1.0

13,05

13,05

12,05

12,40

Окончание табл. 11.1

Коэффициент смещения X

Число зубьев обрабатываемого колеса і

10

20

30

40

50

70

100

150

-0,5

10,25

10,15

9,85

9,60

9,45

9,35

0

5,85

6,45

6,70

6,90

7,10

7,25

7,40

7,50

+ 0,5

7,10

8,10

8,45

8,80

9,15

9,45

9,80

10,00

+ 1,0

8,25

9,45

10,00

10,55

10,95

11,30

11,90

12,25

+ 1,5

9,45

10,85

11,45

12,15

12,75

13,25

14,00

14,55

Приведенные данные показывают, что при шлифовании зубчатых колес со стандартным профилем (а = 20°) наименьшая длина хода обката будет прих = 0 (без смещения исходного контура), а наибольшая — при большом числе зубьев и наибольшем по абсолютной величине смещении. Для неприведенных, но находящихся в их границах значений і и х значения IV определяются методом линейной интерполяции, а для т Ф 1 мм — умножением приведенного значения IV на модуль обрабатываемого зубчатого колеса.

Пример 11.4. Определить ход обката для шлифования зубчатого колеса (т = 4 мм, г = 30, х = +0,25).

Находим IVпри т = 1 мм, і= 30 и х = 0: это IV б = 6,70 мм. Находим IVпри тех же т и г, но при х = +0,5: это IV , = 8,45 мм. Тогда

при х = +0,25 и тех же /77 и ^ ход обката будет составлять !?= ? (6,70+ + 8,45) = 7,575 мм, а при /77 = 4 мм, і= 30 их = +0,25 Ц= 4 ? 7,575 = 30,3 мм.

Пример 11.5. Определить ход обката для шлифования зубчатого колеса (т = 2,5 мм, г = 80) без смещения исходного контура (х = 0). Находим IVпри х = 0 и і= 70: это И/табл = 7,25 мм, но при ? =100 IV б = 7,40 мм. Тогда при г = 80 и т = 1 мм, выполняя линейную интер-

80-70

поляцию, получим IV = 7,25 + |_ уд ' (7,40 — 7,25) = 7,25+0,05 = = 7,30 мм. Затем определяем ход обката для т =2,5 мм: 1У= 2,5 • 7,30 = 18,25 мм.

Теперь необходимо проверить ограничение по числу пропускаемых зубьев при делении 1Г

Находим ^ — минимальное число пропускаемых при делении зубьев, обусловленное ходом обката IV:

^*тіп-(т^+ Ьіф)/(кт), (11-5)

где Ь — ширина зубчатого венца, мм; (3 — угол наклона зуба, град; IV — ход обката, мм.

Условия возможного шлифования:

т. . < 7. ;

/ пип / тах’

к

/ тт

< г,

і тах

(П.6)

а - при ра - р > р - рр; б - при ра - р < р - рр; ЛЗ - линия зацепления; 6Ь - диаметр основной окружности колеса; А - начальная точка эвольвенты

Рассмотрим примеры определения допустимых значений ъ для шлифования косозубых колес на зубошлифовальных станках мод. 5М841 и 5843.

Пример 11.6. На станке мод. 5М841 предстоит шлифовать косозубое колесо (т = 8 мм, z = 20,х= +0,75, b = 80 мм и ss = 30°). Определить допустимые значения zt

Определяем 7. v по формуле (11.2):

/ тах

^max^500cos30°/(7,05-8) = 7,68.

Число зубьев, пропускаемых при делении, не должно быть дробным. Принимаем z'imax = 7.

Далее определяем z i min по формуле (11.1):

z”im - 90cos30°/(7,05 • 8) = 2.

Данное значение не принимается во внимание, так как z'jmin не может быть < 4.

Теперь определим z*min по формуле (11.5), подставив численные значения, в том числе W= 0,5 (8,10 + 9,45) (см. табл. 11.1); с учетом линейной интерполяции получаем

Z* min> (8 • 8,775 + 80tg30°)/3,14 • 8 = 4,63.

Принимаем z* min= 5. Таким образом, 5 <^.< 7. Однако значения Zj = 5 и Zj = 6 неприемлемы, так как имеют общие множители с z = 20. Следовательно, для зубчатого колеса с заданными выше параметрами есть только одно число пропускаемых при делении зубьев: z = 7.

Пример 11.7. На станке мод. 5843 предстоит шлифовать косозубое колесо (т = 10 мм, ^ = 63, /6 = 130 мм, ss = 44°, х = 0).

По формуле (11.2) вычисляем 7. v:

^max^700cOs44°/6,9- 10=7,30.

Принимаем Zj max = 7.

Определяем z* min по формуле (11.5). Для этого необходимо знать значение W. С учетом линейной интерполяции для 7 = 63 и .х = 0 получаем W= 7,20 (см табл. 11.1). Подставив исходные данные в формулу (11.5), получим

Vmin — 10°7,20+130 • tg44°)/(3,14 • 10),

откуда z* ? =1.

В итоге получили zjmax = ^*min = 7. Однако z,- = 7 и z = 63 имеют общий множитель, поэтому наладка станка на обработку зубчатого колеса с заданными параметрами на данном станке невозможна: максимальное число пропускаемых при делении зубьев ограничено максимальной длиной плеча рычага (/тах= 700 мм), а минимальное — минимальным ходом обката.

Приведенный пример показывает, что не исключены случаи, когда зубошлифование крупномодульных косозубых колес на станках мод. 5М841 или 5843 становится невозможным, хотя согласно паспортным данным такого ограничения нет.

Номограмма для определения диапазона допустимых значений і/ при шлифовании зубчатых колес на станке мод. 5М841 изображена на рис. 11.2, на станке мод. 5843 — на рис. 11.3. При выборе диапазона допустимых значений числа ^ необходимо пользоваться номограммами.

Предположим, что необходимо определить диапазон значений г,, для зубошлифования на станке мод. 5М841 косозубого колеса (т = 2 мм, г = 100, Ь = 30 мм и Р = 45°). В 1 -й четверти по оси абсцисс (см. рис. 11.2) отложены модули обрабатываемых колес, а по оси ординат — значения іг Здесь представлены две группы кривых: верхняя — для определения ?. , нижняя — для определения г"/тіп

минимального значения числа зубьев, ограниченное длиной плеча рычага. На оси абсцисс находим точку т = 2 мм. Из этой точки восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривыми, соответствующими (3 = 45°; затем из верхней группы кривых проводим горизонтальную прямую до пересечения с осью ординату — получаем значение 7. = 25; после пересечения с кривой Р = 45° из нижней

/ II 1(1 А

9 т, мм

Ь, мм

Рис. 11.2. Номограмма для определения диапазона допустимых значений числа г. при шлифовании на станке мод. 5М841 зубчатых колес с -0,1 <х< +0,1 и а = 20°

Номограмма для определения диапазона допустимых значений числа г. при шлифовании на станке мод. 5М843 зубчатых колес с -0,1

Рис. 11.3. Номограмма для определения диапазона допустимых значений числа г. при шлифовании на станке мод. 5М843 зубчатых колес с -0,1 <х< +0,1 и а = 20°

группы кривых аналогично проводим горизонтальную прямую до пересечения с осью ординат г, — получаем значение ^ = 5.

Теперь определяем 1*тт минимальное число пропускаемых при делении зубьев, ограниченное ходом обката IV. Для этого в 3-й четверти по оси ординат (где отложена ширина венца Ъ) находим точку, соответствующую ширине венца Ь = 30 мм, и проводим из нее влево горизонтальную линию до пересечения с прямой, соответствующей т = 2 мм. Из этой точки проводим вертикальную прямую до пересечения с прямой, соответствующей (3 = 45°, после чего проводим вправо горизонтальную прямую до пересечения с осью ординат 1Г Таким образом определилось минимальное число пропускаемых при делении зубьев, ограниченное ходом обката IV: =8. Отбрасывая

числа, имеющие общие множители с числом г = 1(51), получим допустимые значения 9, 11,13, 17, 19, 21 и 23.

Наиболее производительным будет зубошлифование при минимальном из допустимых чисел пропускаемых зубьев — при 1-, = 9; наиболее точное — при ?. = 17.

Для шлифования косозубого колеса (т = 10 мм, I= 56, Ь = 100 мм и (3 = 40°) на станке мод. 5843 воспользуемся другой номограммой (см. рис. 11.3). Выполняя аналогичные действия, получим ?, тах= 8. Поскольку т > 3 мм, то минимальная длина плеча рычага не является ограничением для выбора г"/гЫп, поэтому определяем только Z*min^ После выполнения аналогичных действий определяем 1*т[п = 6. В итоге получаем следующий диапазон: 6 < г(. < 8. Однако все три найденных значения (6, 7 и 8) имеют общие множители с I = 56. Следовательно, настройка станка на шлифование этого зубчатого колеса на станке мод. 5843 невозможна.

В ряде случаев имеет место специальная наладка для зубошлифо-вания, например, зубчатого сектора рулевого управления автомобиля, зубья которого имеют разную длину общей нормали у противоположных торцов. Для обеспечения достаточной производительности, что особенно важно в массовом и крупносерийном производстве, на специальных станках принимают ^ ^—1 или ^ ^ + 1, где ^ — условное число зубьев на всей окружности.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>