Зубострогальные станки играют важную роль в машиностроении. Они предназначены для нарезания зубчатых колес и других деталей. Давайте разберемся в устройстве и особенностях этих станков.
Назначение зубострогальных станков
Зубострогальные станки предназначены для обработки цилиндрических и конических зубчатых колес с прямыми и косыми зубьями. Они позволяют выполнить черновую и чистовую обработку заготовок.
К основным задачам, решаемым на зубострогальных станках, относятся:
- прорезка впадин между зубьями;
- чистовая обработка боковых поверхностей зубьев;
- придание зубьям требуемой формы и размеров.
Зубострогальные станки применяются при изготовлении зубчатых колес различного назначения: шестерен коробок передач, червячных колес редукторов, звездочек цепных передач и многих других деталей.
Принцип работы зубострогального станка
Работа зубострогального станка основана на принципе копирования формы инструмента на обрабатываемую заготовку. В качестве режущего инструмента используются зуборезные резцы.
Обработка заготовки выполняется путем ее обкатки резцами. При этом резцы совершают возвратно-поступательное движение, а заготовке сообщается вращение синхронно с качанием резцов.
За один рабочий ход резца формируется профиль одного зуба. После этого заготовка поворачивается на величину шага между зубьями и цикл повторяется.
Таким образом, на зубострогальном станке происходит постепенное копирование формы резцов на поверхность заготовки с сообщением ей необходимых движений.
Устройство зубострогального станка модели 526
Рассмотрим конструкцию одной из распространенных моделей зубострогальных станков - 526 производства Саратовского завода тяжелых зуборезных станков.
Основные узлы и механизмы станка 526
Станина станка щитовая, в нижней части которой расположены электродвигатель и электрооборудование. На станине установлены:
- бабка с закрепленной заготовкой - на поворотном столе;
- резцовый суппорт с приводом возвратно-поступательного движения резцов;
- механизм продольной подачи стола с заготовкой;
- механизм обкатки и делительный механизм.
Все механизмы приводятся в действие от одного электродвигателя мощностью 22 кВт и частотой вращения 1420 об/мин.
Кинематическая схема станка 526
Рассмотрим основные кинематические цепи, по которым передается движение заготовке и резцам.
- Цепь привода возвратно-поступательного движения резцов.
- Цепь механизма подачи стола с заготовкой.
- Цепь механизма обкатки.
- Цепь делительного механизма.
Подача и скорость перемещения всех механизмов регулируются сменными зубчатыми колесами соответствующих кинематических цепей.
Для закрепления заготовки на зубострогальном станке 526 обычно используются специальные оправки.
Оправка центрирует и фиксирует положение заготовки для обеспечения точности обработки. Крепление осуществляется с помощью резьбовых соединений или специальных цанг.
Порядок работы на зубострогальном станке
Работа на зубострогальном станке включает следующие основные операции:
- Подготовка станка к работе
- Установка и закрепление заготовки
- Черновая обработка заготовки
- Чистовая обработка
- Контроль качества детали
Подготовка зубострогального станка к работе
Перед началом работы выполняются следующие операции:
- Проверка смазки всех механизмов
- Проверка заточки резцов
- Установка и настройка необходимых калибров и шаблонов
- Разметка исходного положения резцов
- Установка подач и скоростей по паспорту станка
После подготовки можно приступать к установке заготовки и ее обработке.
Черновая обработка заготовки
На операции черновой обработки выполняется прорезка впадин между зубьями на требуемую глубину. Резцы врезаются постепенно без обкатки заготовки.
Черновая обработка может производиться двумя способами:
- Одновременная обработка двух зубьев с делением через два зуба
- Поочередная обработка каждого зуба
После завершения операции оставляется припуск 0,5-0,8 мм на чистовую обработку.
Чистовая обработка деталей
На операции чистовой обработки производится окончательная доводка геометрии зубьев с приданием им требуемой формы и размеров.
В отличие от черновой обработки, на этом этапе выполняется обкатка заготовки резцами. Резцы совершают быструю подачу без полного врезания, обрабатывая зубья сверху вниз. Затем направление вращения меняется и происходит зачистка зубьев снизу вверх.
Такая технология позволяет добиться высокой точности и качества поверхности зубьев за счет многократного копирования профиля резцов.
Контроль качества обработанных зубчатых колес
После обработки необходимо проконтролировать следующие параметры детали:
- Геометрические размеры зубьев
- Шероховатость рабочих поверхностей
- Точность изготовления по всем заданным параметрам
Для контроля используются специальные измерительные приборы, калибры и шаблоны. Также оценивается внешний вид детали, отсутствие задиров, сколов и других дефектов.
Помимо рассмотренной модели 526, выпускаются и другие типы зубострогальных станков, в том числе 5П23, 5П23А, "5а26" и другие.
Характеристики зубострогальных станков
Основные технические характеристики зубострогальных станков:
- Предельный модуль обработки
- Максимальный диаметр обработки
- Число оборотов шпинделя
- Мощность главного электродвигателя
- Точность обработки
- Масса станка
- Габаритные размеры
По этим параметрам можно ориентироваться при выборе необходимой модели станка для конкретных производственных задач.
Сравнение различных моделей зубострогальных станков
5т23в отличается от модели 526 вот чем:
- Повышенная жесткость вследствие оптимизации конструкции
- Увеличенный диапазон обрабатываемых модулей
- Усовершенствованная система ЧПУ
Особенности эксплуатации зубострогальных станков
Для обеспечения стабильной и безопасной работы зубострогального станка необходимо соблюдать следующие правила:
- Регулярно проводить техническое обслуживание, смазку и регулировку всех узлов станка
- Периодически проверять заточку резцов и при необходимости производить их заточку или замену
- Использовать рекомендованные заводом-изготовителем СОТС и режимы резания
- Следить за чистотой рабочего пространства, удалять стружку и загрязнения
- Выполнять ежедневный осмотр, проверять надежность креплений, отсутствие механических повреждений
Соблюдение этих рекомендаций позволит избежать поломок станка, обеспечит высокое качество обработки деталей и безопасные условия труда персонала.
Модернизация зубострогальных станков
Для повышения технологических возможностей зубострогальных станков проводится их модернизация с установкой систем ЧПУ:
- Система ЧПУ позволяет автоматизировать процесс настройки и переналадки станка
- Применение сервоприводов улучшает точностные характеристики
- Использование усовершенствованных резцов расширяет технологические возможности
Модернизация делает возможным применение зубострогальных станков в гибких автоматизированных производствах.
Примеры обрабатываемых на зубострогальных станках деталей
На зубострогальных станках обрабатываются такие детали, как:
- Зубчатые колеса различного назначения (цилиндрические, конические)
- Червяки
- Звездочки цепных передач
- Шестерни коробок передач
- Шлицевые валы и втулки
Выбор конкретной модели станка зависит от габаритов, материала и требуемой точности обрабатываемых деталей.
Особенности проектирования зубострогальных станков
При проектировании новых моделей зубострогальных станков уделяют внимание следующим аспектам:
- Выбор оптимальных кинематических схем и передаточных отношений для обеспечения требуемых скоростей резания и подач
- Конструирование жестких и надежных узлов (станина, шпиндельные узлы), влияющих на точность обработки
- Применение современных комплектующих, систем ЧПУ, сервоприводов
- Эргономичное размещение узлов с учетом удобства эксплуатации и обслуживания
- Оптимизация габаритных размеров и общей компоновки
Учет всех этих факторов на этапе проектирования является залогом создания высокоэффективного оборудования.
Перспективные направления развития зубострогальных станков
Основные тенденции совершенствования зубострогальных станков:
- Дальнейшее расширение функциональных возможностей (скорости, мощности, автоматизации)
- Повышение универсальности, возможности быстрой переналадки
- Уменьшение массогабаритных показателей
- Снижение энергопотребления и металлоемкости
- Интеграция в гибкие автоматизированные комплексы и "умные" фабрики
Эти тенденции обусловлены возрастающими требованиями промышленности к гибкому автоматизированному производству с минимальным участием человека.
Требования промышленной безопасности при эксплуатации зубострогальных станков
Для обеспечения безопасности работы на зубострогальных станках обязательно должны соблюдаться следующие меры:
- Наличие защитного ограждения зоны обработки
- Аварийное отключение станка
- Заземление корпуса станка
- Вытяжная вентиляция
- Системы сигнализации и блокировки
