Obrobka kol slimakowych na frez Nieznany

background image

Akademia Techniczo-Humanistyczna w Bielsku-Białej

Wydział Budowy Maszyn

Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji

LABORATORIUM OBRABIAREK

INSTRUKCJA

Temat: Obróbka kół ślimakowych (ślimacznic) na frezarce

obwiedniowej

background image

1

1. Cel ćwiczenia

Celem

ćwiczenia jest omówione metod obróbki kół ślimakowych (ślimacznic), zapoznanie

si

ę z frezarką obwiedniową jej charakterystyką i możliwościami oraz analiza schematu

kinematycznego nap

ędów niezbędnych do obróbki uzębienia koła ślimakowego. A następnie

dobór kół zmianowych przekładni i parametrów obróbki w celu naci

ęcia koła ślimakowego .

2. Wiadomości ogólne

Zasadniczo obróbk

ę kół ślimakowych przeprowadza się na frezarce obwiedniowej,

niemniej czasami mo

żna spotkać się z obróbką tych kół na frezarce uniwersalnej.

Obróbka na frezarce uniwersalnej

Obróbka jest przeprowadzana w dwóch przej

ściach:

zgubnym – wykonywane frezem kr

ążkowym z wykorzystaniem podzielnicy. Koło

mocuje si

ę na trzpieniu, a stół frezarki musi być skręcony o kąt wzniosu linii śrubowej

ślimaka z którym koło ślimakowe będzie współpracować. Frez powinien mieć promień
wi

ększy od promienia ślimaka o wartość luzu promieniowego. Następnie frez ustawia

si

ę symetrycznie względem czół koła i uruchamia się posuw pionowy aż do osiągnięcia

ębokości wrębu. Następnie opuszcza się stuł i dokonuje podziału. Frez powinien

mie

ć zęby cieńsze niż szerokość wrębu w celu pozostawienia naddatku na obróbkę

wyka

ńczającą.

wyka

ńczającym – przeprowadzana jest frezem ślimakowym. Koło osadzone jest na

trzpieniu, natomiast stół ustawia si

ę w tak aby kąt między osią freza a kołem

ślimakowym był taki, jaki ma przekładnia ślimakowa. Następnie wprowadza się zęby
freza mi

ędzy obrobione zgrubnie zęby koła i stół powoli podnosi się do góry, aż zęby

uzyskaj

ą żądane wymiary.

Metoda ta jest mało dokładna, dlatego stosowana jest dla kół o małej dokładno

ści lub gdy

inna obróbka jest niemo

żliwa.

Obróbka na frezarce obwiedniowej

Frezowanie to mo

żna przeprowadzać dwoma metodami: metodą promieniową lub styczną.

Narz

ędziem jest frez ślimakowy, którego konstrukcja jest inna w stosunku do frezów

ślimakowych do obróbki kół walcowych. Różnice konstrukcyjne polegają na tym, że:

a) podziałka jest odmierzana we frezie

ślimakowym:

do obróbki kół

ślimakowych – wzdłuż osi freza,

do obróbki kół walcowych – prostopadle do zwoju.

b) Wymiary

średnicowe we frezie ślimakowym

do obróbki kół

ślimakowych są ściśle związane z wymiarami ślimaka, z którym ma

współpracowa

ć obrabiana tym frezem ślimacznica,

do obróbki kół walcowych frez nie ma na ogół zwi

ązku z wymiarami średnicowymi

obrabianego koła, a raczej z wielko

ścią zęba (modułem).

Nale

ży wspomnieć jeszcze o różnicach wymiarowych pomiędzy frezem ślimakowym a

ślimakiem, który współpracuje z kołem ślimakowym:

wi

ększa średnica wierzchołkowa ze względu na konieczność obróbki dna wrębu (zęby

wy

ższe o luz wierzchołkowy w stosunku do ślimaka),

background image

2

z

ęby nieco grubsze o ok. ½ luzu międzyzębnego, jaki przewidział konstruktor w celu

zapewnienia poprawnej współpracy przekładni

ślimakowej.

Metoda promieniowa

W metodzie tej frez i koło

ślimakowe obracają się tak samo jak ślimak i koło ślimakowe w

przekładni. Ruchy te s

ą związane za pomocą kół zmianowych.

Poniewa

ż narzędzie nie może wyfrezować od razu wrębu na pełną głębokość, dlatego oś

koła

ślimakowego w stosunku do osi freza ustawia się w większej odległości niż w przypadku

osi

ślimaka współpracującego z tym kołem ślimakowym. Odległość ta jest stopniowo

zmniejszana przez przesuw freza do przedmiotu (lub odwrotnie).

Metod

ę ta stosuje się tylko wtedy, gdy:

k

ąt wzniosu zwoju ślimaka nie przekracza 6

÷

8

°

,

mamy do dyspozycji odpowiedni frez.

Promieniowe przesuni

ęcie wywołuje ścinanie wierzchołków zębów w kole ślimakowym

zwłaszcza gdy k

ąt wzniosu zwoju ślimaka

γ

oraz k

ąt opasania są duże (rys. 1).

Zjawisko to mo

żna tłumaczyć tym, że kąt wzniosu zwoju

γ

freza jest inny (mniejszy) na

walcu wierzchołkowym, a inny (wi

ększy) na walcu dna wrębów. Na początku zbliżania się

freza do obrabianego koła

ślimakowego następuje wcinanie wierzchołków zębów freza

(mniejszy k

ąt wzniosu), a pod koniec obróbki przez dolne części freza (większy kąt wzniosu

zwoju), co powoduje,

że jedna skrajna część zęba koła ślimakowego może być wykonana

poprawnie, lecz druga pozostanie obrobiona wadliwie.

Nadmierne

ścięcie wierzchołków zębów wpływa na zmniejszenie pola dolegania między

zwojami

ślimaka i zębami koła ślimakowego. Co powoduje silniejsze zużycie zębów koła

ślimakowego. Dlatego metoda ta nie jest stosowana przy wielokrotnych ślimakach i

ślimakach o kącie wzniosu zwoju większym od 6

÷

8

°

.

Rys. 1. cinanie z



bów koła



limakowego przy frezowaniu według metody promieniowej

background image

3

Metoda styczna

W metodzie tej o

ś narzędzia od razu ustawiana jest w odpowiedniej odległości od osi

przedmiotu. Narz

ędzie wprowadzane jest stycznie do obwodu koła ślimakowego co

uniemo

żliwia ścinanie zębów u wierzchołka. Przesunięcie narzędzia musi mieć taką wielkość

aby z

ęby koła ślimakowego były obrabiane na całej wysokości z obydwóch stron (rys. 2.).

Rys. 2. Frezowanie koła



limakowego według metody stycznej

Metody nacinania s

ą dwie:

frezem limakowym – o nakroju sto

żkowym, wówczas zęby zgrubne umieszczone na

sto

żkowej części nakroju powinny przy rozpoczęciu obróbki dotykać wieńca koła

ślimakowego (rys. 2.), by skrócić drogę, o jaką ma się przesunąć narzędzie podczas
obróbki,

pojedynczym no em – osadzonym we wrzecionie (rys. 3), nó

ż ten reprezentuje jeden

z

ąb freza. Na ogół krawędzie tnące noża pojedynczego są umieszczone w płaszczy nie

prostopadłej do zwojów, mog

ą jednak także znajdować się w płaszczy nie

przechodz

ącej przez oś wrzeciona .

Rys. 3. Frezowanie koła



limakowego z posuwem stycznym pojedynczym no em mocowanym we

wrzecionie

background image

4

W metodzie stycznej koło

ślimakowe obraca się, natomiast frez (nóż) wykonuje ruch

obrotowy i przesuwowy wzdłu

ż osi wrzeciona (rys. 4). Frez stożkowy spełnia podwójną rolę:

a)

ślimaka zazębiającego się z kołem ślimakowym,

b) z

ębatki 1 przesuwającej się w kierunku C i powodującej jednocześnie odpowiednie

pokr

ęcenie się koła ślimakowego 2 w kierunku E (rys. 4).

Rys. 4. Zestawienie zasadniczych ruchów przy nacinaniu z



bów w kole



limakowym metod styczn .

Ruchy A i B – odpowiadaj pracy



limaka z kołem



limakowym, ruchy C i E – z



batce z kołem

z



batym

Ruchy C i E musz

ą być ściśle ze sobą zgrane, tj. gdy frez (nóż) przesunie się o jedną

podziałk

ę, nacinane koło ślimakowe musi wykonać dodatkowo1/z obrotu.

Frezarka obwiedniowa umo

żliwiająca powyższe ruchy musi być zaopatrzona w suport

styczny do przesuwu narz

ędzia oraz mechanizm różnicowy włączony między mechanizm

obracaj

ący stół i śrubę pociągową przesuwającą ten suport styczny.

Wskazówki praktyczne

Aby uzyska

ć właściwe doleganie między ślimakiem i kołem ślimakowym należy przy

obróbce przestrzega

ć doboru odpowiednich metod obróbki ślimaka i koła ślimakowego.

Ponadto nale

ży zachować następujące środki ostrożności podczas obróbki koła

ślimakowego:

a) przy obróbce na gotowo odległo

ść między osiami freza i koła ślimakowego powinna

by

ć taka, jaka jest przewidziana dla danej przekładni ślimakowej,

b) nale

ży zachować dokładni takie samo położenie osi freza, jakie będzie zajmować

ślimak,

c) w przypadku, gdy wymagany jest luz mi

ędzyzębny, do obróbki należy użyć narzędzia

o z

ębach zgrubnych uwzględniających wartość luzu,

d) nale

ży dbać o to, aby w ostatnim przejściu (wygładzającym) zęby były obrabiane w

cało

ści (na całej wysokości).

Mo

żna stwierdzić, że metoda styczna ma więcej zalet w stosunku do metody

promieniowej.

Odmian

ą kół ślimakowych są koła ślimakowe globoidalne. Obróbkę tych kół można

przeprowadzi

ć tylko metodą obwiedniową promieniową. Wymuszone jest to kształtem

ślimaka współpracującego z kołem ślimakowym. Wskutek takiego wprowadzenia narzędzia
wierzchołki z

ębów (naroża) koła ślimakowego ulegają zniekształceniu.

background image

5

Do nacinania koła

ślimakowego używa się freza ślimakowego o kształcie ślimaka

globoidalnego, niemniej z

ęby tego freza ślimakowego powinny być cieńsze od zębów

ślimaka. Zęby koła ślimakowego ulegają ścięciu głównie u wierzchołka, co powoduje
zmniejszenie powierzchni dolegania. Je

żeli natomiast przy obróbce zgrubnej koła

ślimakowego frezem o zębach cieńszych spowoduje się powolne przekręcanie obrabianego
koła tak, aby tylko jeden bok był obrabiany, wówczas usunie si

ę te ścięcia i uzyska poprawny

zarys z

ębów (rys. 5). Zęby freza ślimakowego nie mogą znajdować się poza stycznymi TT,

inaczej nacinane z

ęby ulegały by zniszczeniu.

Rys. 5. Kierunki posuwów freza w czasie obróbki

3. Opis i charakterystyka frezarki obwiedniowej typ 5B310P
Półautomat przeznaczony jest do nacinania kół z

ębatych walcowych o zębach prostych i

sko

śnych o średnicy do 125 mm i module do 2,5 mm w warunkach produkcji małoseryjnej,

seryjnej i masowej (rys 6).

OPIS:

1- Przycisk „Posuw osiowy przyspieszony”,
2- Przeł

ącznik doprowadzania i odprowadzania imaka frezarskiego,

3- Przeł

ącznik „Koła ślimakowe – Koła o zębach prostych i skośnych”,

4- Przeł

ącznik „Ustawianie – Cykl – Cykl dwuprzejściowy”,

5- Zał

ączenie chłodzenia,

6- Stop awaryjny,
7- Przycisk zał

ączenia silnika hydraulicznego,

8- Przycisk „Rozruch cyklu”,
9- Przeka nik opó nienia zako

ńczenia posuwu promieniowego,

background image

6

Rys. 6. Widok ogólny frezarki obwiedniowej

10- Przeł

ącznik „Luzowanie i zaciskanie tulei konika”,

11- Gitara mechanizmu podziałowego ( za drzwiczkami ),
12- Gitara mechanizmu ró

żnicowego ( za drzwiczkami ),

13- Regulator pr

ędkości posuwu promieniowego,

14- Przycisk „ Rozruch krótkotrwały” – w przypadku zakleszczenia,
15- Regulator gł

ębokości wcinania promieniowego,

background image

7

16- D wignia „Posuw osiowy wł

ączony – wyłączony”,

17- D wignia „ Posuw styczny wł

ączony – wyłączony”,

18- D wignia zmiany kierunku przesuwu stołu „współbie

żnie – przeciwbieżnie”,

19- D wignie nastawiania okre

ślonej wartości posuwu osiowego,

20- Silnik główny,
21- Koła ci

ęgnowe napędu głównego,

22- Gitara mechanizmu posuwów stycznych ( za drzwiczkami ).

Wła ciwo ci konstrukcyjne półautomatu:
Półautomat jest wykonany w układzie pionowym z pionowo przemieszczaj

ącym się stołem.

Taki układ zapewnia zmniejszone gabaryty oraz wygodn

ą strefę do eksploatacji półautomatu.

Półautomat wyposa

żony jest w skrzynkę posuwów, co skraca czas przeregulowania i daje

mo

żliwość wyboru optymalnego wariantu posuwów podczas obróbki partii wyrobów. W celu

wykonania wcinania promieniowego wykorzystuje si

ę pomocniczy cylinder hydrauliczny z

zaworem

dławi

ącym. Imak frezarski przesuwa się po poziomych prowadnicach.

Przyspieszony dosuw imaka do otoczki nacinanego koła wykonuje si

ę cylindrem

hydraulicznym. Imak podczas obróbki jest zaciskany na prowadnicach ło

ża za pomocą

cylindra hydraulicznego. Korpus imaka jest stale przyci

śnięty do dolnej prowadnicy łoża

rolk

ą dociskaną sprężynami rolkowymi. Suport frezarski przesuwa się wzdłuż osi narzędzia

po prowadnicach w kształcie V . Przy pracy bez przeci

ągacza (metoda obróbki przekątna i

styczna) sanie suportowe zaciskane s

ą na prowadnicach przy pomocy cylindrów

hydraulicznych, których praca jest wł

ączona do cyklu pracy półautomatu. Półautomat

wyposa

żony jest w mechanizm drobnokrokowego przesuwu freza ( shifting ) wzdłuż osi

narz

ędzia. Shifting odbywa się po każdym cyklu obróbki. Napęd ruchu głównego z

dwustopniow

ą przekładnią pasową klinową zapewnia częstotliwość obrotów freza. Silnik

elektryczny nap

ędu ruchu głównego umieszczony jest z tyłu obrabiarki .

4. Schemat kinematyczny frezarki obwiedniowej typ 5B 310P

Na rysunku 4.1 przedstawiono schemat kinematyczny frezarki obwiedniowej typ 5B310P.
Nie wszystkie układy kinematyczne frezarki obwiedniowej bior

ą udział w kształtowaniu

ruchów freza i otoczki koła

ślimakowego podczas nacinania uzębienia. W metodzie

promieniowej bior

ą udział mechanizmy ruchu głównego, podziału, posuwu promieniowego.

W metodzie stycznej: ruchu głównego, podziału, mechanizmu ró

żnicowego, posuwu

stycznego.

background image

8

Rys. 7. Schemat kinematyczny frezarki obwiedniowej

1. Ła

ńcuch kinematyczny ruchu głównego łączy obroty silnika elektrycznego M2 napędu

głównego (N = 2,2 KW, n = 1000 obr/min) z obrotami wrzeciona freza za pomoc

ą

dwustopniowej przekładni pasowej klinowej. Przekazanie ruchu odbywa si

ę za pomocą kół

ci

ęgnowych D

1

, D

2

, D

5

, D

6

, kół z

ębatych 4, 5 ,6, 7. W celu otrzymania większej liczby

obrotów freza, pierwszy stopie

ń przekładni pasowej klinowej, może być nastawiany kołami

ci

ęgnowymi D

3

i D

4

. Dla obrabiarki wykonania podstawowego, przy nastawieniu pierwszego

stopnia przekładni pasowej klinowej D

1

= 93mm, D

2

= 177mm, a tak

że kombinacji

nastawienia zmianowych kół ci

ęgnowych drugiego stopnia D

5

/D

6

, liczba obrotów freza jest w

granicach 100–500 obr/min. Przeło

żenie łańcucha określone jest równaniem.

st

E

v

i

n

D

D

D

D

D

D

i





=

6

5

4

3

2

1

i

v

przeło

żenie łańcucha ruchu głównego,

n

E

pr

ędkość obrotowa silnika napędowego w obr/min,

i

st

warto

ść przełożeń stałych obrabiarki i

st

=D

6,

,

D

1-6

średnice zmianowych kół pasowych napędu.

background image

9

2.

Ła cuch kinematyczny

mechanizmu podziałowego ł czy obroty freza z obrotami wrzeciona

przedmiotowego. Do tego ła



cucha wchodz : koło z



bate suportu 7, 6, 5, 4, koła imaka I, 2,3, koła

ło a 8, 9, 10, 11, 12, 13, koła stołu 14, 15, 16, zmianowe koła z



bate gitary podziałowej X: a, b, c, d,

podziałowa przekładnia



limakowa 17, 18. Przeło enie ła



cucha okre



la poni sze równanie.

stolu

obrót

jeden

z

z

d

c

b

a

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

K

z

fr

=

1

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

9

8

3

2

2

1

4

5

6

7

st

ąd:

A

z

K

d

c

b

a

U

fr

x

=

=

gdzie:

24

1

041

,

0

30

1

20

20

42

42

20

20

24

22

22

24

96

50

50

60

25

25

32

64

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

9

8

3

2

2

1

4

5

6

7

=

=

=

=

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

A

A – warto





stała obrabiarki,

K

fr

krotno





freza



limakowego,

z – liczba z



bów koła



limakowego,

U

X

przeło



enie gitary mechanizmu podziału,

a,b,c,d – koła zmianowe gitary podziału.
3. Ła



cuch kinematyczny mechanizmu ró



nicowego stosuje si



przy nacinaniu:

-

kół o z



bach sko



nych,

-

kół



limakowych metod



posuwu stycznego,

-

kół o z



bach prostych i sko



nych metod



posuwu przek



tnego.

Przy nacinaniu kół o z

ębach skośnych łańcuch mechanizmu różnicowego łączy przesuw

pionowy wrzeciona przedmiotowego wzgl

ędem freza z dodatkowymi obrotami stołu.

Poł

ączenie tych ruchów odbywa się przez nastawienie gitary mechanizmu różnicowego

Y

.

Ła

ńcuch kinematyczny mechanizmu różnicowego składa się z śruby pociągowej

58

, kół

z

ębatych

57,56

, przekładni

ślimakowej

55, 54

, sprz

ęgła zębatego włączonego; zmianowych

kół z

ębatych gitary

Y – m, n, p, r

, kół z

ębatych

76, 77, 78

, przekładni

ślimakowej

79, 80

,

korpusu mechanizmu ró

żnicowego (jarzmo); kół zębatych

8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16

,

zmianowych kół gitary podziałowej

X – a, b, c, d

,

ślimaka podziałowego

17

i koła

podziałowego

18

sprz

ężonego z wrzecionem wyrobu.

Przy nacinaniu kół

ślimakowych metodą posuwu stycznego, łańcuch mechanizmu

żnicowego składa się z następujących elementów: śruba

74

(przeci

ągania suportu); koła

z

ębate

73, 72, 71, 70

, przekładnia

ślimakowa

69, 68

, koła z

ębate

67,66

, zmianowe koła z

ębate

gitary

T – k, e, o, f

, koła z

ębate

60, 61,59

(przy tym szerokowie

ńcowe koło zębate powinno

by

ć w zazębieniu jednocześnie z kołami

59 i 60,

d wignia posuw styczny – pozycja

ączony); koła zębate

52, 53

( sprz

ęgło zębate ślimaka

54

wyprowadzone z zaz

ębienia);

zmianowe koła z

ębate gitary

Y – m, n, p, r

, koła z

ębate

76,77,78

, przekładnia

ślimakowa

79,

80

, korpus mechanizmu ró

żnicowego (jarzmo); koła zębate

10, 11, 12, 13, 14, 15, 16

,

zmianowe koła z

ębate gitary

X

,

ślimak podziałowy

17

, podziałowe koło

ślimakowe

18

,

nasadzone na wrzeciono wyrobu. Przeło

żenie tego łańcucha określa równanie ( 8.10).

stolu

obrót

dodatkowy

z

z

z

d

c

b

a

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

r

p

n

m

z

z

z

z

z

z

f

o

e

k

z

z

z

z

z

z

z

z

h

m

p

=

1

18

17

16

15

14

13

12

11

11

10

80

79

78

77

77

76

53

52

59

61

61

60

66

67

68

69

70

71

72

73

π

(8.10)

background image

10

st

ąd:

π

=

=

m

K

C

r

p

n

m

U

fr

Y

gdzie:

18

17

16

15

14

13

12

11

11

10

80

79

78

77

77

76

53

52

61

59

53

52

59

61

61

60

66

67

68

69

70

71

72

73

24

1

2

2

2

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

i

A

h

C

st

p

=

=

z – liczba z

ę

bów koła

ś

limakowego,

h

p

– skok

ś

ruby poci

ą

gowej,

i

st

– warto

ść

przeło

ż

e

ń

stałych obrabiarki,

A – warto

ść

stała z przeło

ż

enia mechanizmu podziału,

C – warto

ść

stała,

m – moduł,
K

fr

– krotno

ść

freza

ś

limakowego,

g,h,i,j – koła zmianowe mechanizmu ró

ż

nicowego,

a,b,c,d – koła zmianowe mechanizmu podziału,
k,e,o,f – koła zmianowe mechanizmu posuwu stycznego.

Przy nacinaniu kół z

ębatych prostych i skośnych metodą posuwu przekątnego, łańcuch

kinematyczny mechanizmu ró

żnicowego łączy posuw pionowy wrzeciona przedmiotowego

wzgl

ędem freza i posuwu suportu z frezem wzdłuż osi wrzeciona narzędzia z dodatkowymi

obrotami stołu (wrzeciona przedmiotowego). Ła

ńcuch mechanizmu różnicowego składa się z

elementów kinematycznych jakie s

ą stosowane przy wykonywaniu kół o zębach skośnych i

kół

ślimakowych metodą posuwu stycznego.

4.

Ła

ń

cuch kinematyczny posuwów pionowych

ł

ączy obroty silnika

M1 ( N=1,1 KW, n=1500

obr/min)

z przesuwem:

-

stołu przy przesuwie pionowym,

-

suportu przy posuwie stycznym,

-

suportu i stołu jednocze

śnie przy przesuwie przekątnym.

Nap

ęd odbywa się za pomocą skrzynki posuwów, za której pośrednictwem jest możliwe:

regulowanie

15

stopni posuwów roboczych; wykonanie przyspieszonego przesuwu stołu i

suportu; zmiana kierunku przesuwu stołu i suportu. W skład ła

ńcucha posuwów roboczych

stołu wchodz

ą następujące elementy kinematyczne: koła zębate

19, 20, 21, 24, 25, 26, 27, 28

,

blok-koło z

ębate

29, 30, 31, 32, 33, 34

, blok-koło z

ębate

35-36, 37, 38, 39, 40, 41

, blok-koło

z

ębate

42, 43, 44, 45

, sprz

ęgło elektromagnetyczne

YC1

, koła z

ębate

46, 47, 49, 50, 51, 52,

53

, przekładnia

ślimakowa łoża

54,55

, koła z

ębate

56,57

,

śruba pociągowa

58

. Zmiana

kierunku posuwów odbywa si

ę za pomocą przesuwu bloku-koła zębatego

50-51

. Ła

ńcuch

przyspieszonego przesuwu stołu składa si

ę z koła zębatego

19, 20, 22, 48

, sprz

ęgła

elektromagnetycznego

YC2

, koła

46, 47, 49, 50, 51, 53

, pary

ślimakowej

54, 55

, koła

56, 57

,

śruby pociągowej

58

.

W skład ła

ńcucha roboczych posuwów stycznych wchodzą wszystkie elementy kinematyczne

skrzynki posuwów. Sprz

ęgło ślimaka

54

jest odł

ączone, a szerokowieńcowe koło zębate

61

wprowadzone w zaz

ębienie z kołami

59 i 60

. Ruch od wału

XXXII

jest przekazywany kołami

59,61,60

, zmianowymi kołami z

ębatymi gitary posuwów stycznych

T

, na koła sto

żkowe

66,

67

, przekładni

ę ślimakową

68, 69

, koła

70, 71, 72, 73

,

śrubę

74

. Przeło

żenie tego łańcucha

okre

śla następujące równanie:

2

min

min

S

i

h

S

U

st

p

p

=

=

(8.11)

background image

11

U

p

– przeło

ż

enie ła

ń

cucha kinematycznego posuwów pionowych,

i

st

– warto

ść

przeło

ż

e

ń

stałych obrabiarki ,

h

p

– skok

ś

ruby poci

ą

gowej,

S

min

– warto

ść

posuwu osiowego w mm/min.

5.

Ła

ń

cuch kinematyczny drobnokrokowego przesuwu freza wzdłu

ż

osi wrzeciona narz

ę

dzia

ł

ączy ruch postępowy tłoka cylindra hydraulicznego

6

z przesuwem sa

ń suportu wzdłuż osi

wrzeciona narz

ędzia. W celu uzyskania drobnokrokowego posuwu należy wprowadzić w

zaz

ębienie koło zębate

61

z kołem

59.

Nap

ęd ruchu odbywa się od cylindra hydraulicznego

6

.

W skład tego ła

ńcucha kinematycznego wchodzi: listewka

65

, koło

64

, z

ębate jednokrotne

sprz

ęgło koła

63

, koła

63, 62, 61, 60

, zmianowe koła z

ębate gitary

T

, koła z

ębate

66, 67

,

przekładnia

ślimakowa

68, 69

, koła

70, 71, 72, 73

,

śruba

74

.

6.

Ła

ń

cuch kinematyczny posuwu promieniowego

ogranicza pr

ędkość suwu promieniowego

imaka frezarskiego, pr

ędkością suwu postępowego tłoka cylindra

91

. W skład ła

ńcucha

wchodz

ą d wignie

90

, popychacz

92

, klin-listewka

86

, poł

ączone z trzonem cylindra

91

, z

klinem-listewk

ą

86

zaz

ębia się koło

87

, które obraca b

ęben sterowania głębokością posuwu

promieniowego. Równanie ła

ńcucha kinematycznego posuwu promieniowego określa

nast

ępujący wzór:

p

st

sh

pr

h

i

n

S

=

S

pr

– posuw wgł

ę

bny w mm/min,

n

sh

– pr

ę

dko

ść

obrotowa silnika hydraulicznego w obr/min,

i

st

– warto

ść

stałych przeło

ż

e

ń

obrabiarki,

h

p

– skok

ś

ruby poci

ą

gowej.

5. Przygotowanie frezarki obwiedniowej do obróbki kół ślimakowych

Sposób nastawienia frezarki obwiedniowej do obróbki kół ślimakowych z posuwem

promieniowym

1. Nastawi

ć odpowiedni przełącznik na tablicy sterowniczej w położenie „cykl”,

2. Nastawi

ć odpowiedni przełącznik w położenie „koła ślimakowe”,

3. Ustali

ć liczbę obrotów freza za pomocą zmiennych kół cięgnowych przekładni pasowej,

4. Ustawi

ć kąt skrętu suportu uwzględniając kąt i kierunek pochylenia zębów koła

ślimakowego i freza . Przykładowo:

koło

ślimakowe – pochylenie zębów prawe, kąt

β

= 4

o

40

frez – prawozwojny, k

ąt

γ

= 2

o

10

k

ąt skrętu suportu narzędziowego -

β

-

γ

= 4

o

40

- 2

o

10

=

2

o

30

5. Zamocowa

ć trzpień mocujący otoczkę koła ślimakowego w gnie dzie wrzeciona

przedmiotowego za pomoc

ą czterech śrub i ustawić jego bicie promieniowe za pomocą

czujnika zegarowego w granicach 0,02 mm,

6. Ustawi

ć otoczkę koła ślimakowego na średniej płaszczy nie względem freza

ślimakowego,

7. Wył

ączyć posuw osiowy za pomocą przełącznika na tablicy sterowniczej,

8. Ustali

ć rozstaw kłów,

9. Nastawi

ć gitarę

X

mechanizmu podziałowego według wzoru. Przeło

żenie wynosi

background image

12

1

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

9

8

3

2

2

1

4

5

6

7

=

z

z

d

c

b

a

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

K

z

fr

st

ąd:

A

z

K

d

c

b

a

U

fr

X

=

=

gdzie:

24

1

041

,

0

30

1

20

20

42

42

20

20

24

22

22

24

96

50

50

60

25

25

32

64

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

9

8

3

2

2

1

4

5

6

7

=

=

=

=

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

A

z – liczba z

ę

bów koła

ś

limakowego,

K

fr

– krotno

ść

freza

ś

limakowego,

U

x

– przeło

ż

enie.

Przykład:

z

= 52

K

fr

= 1

4615384

,

0

52

1

24

24

=

=

=

z

K

U

fr

x

Koła zmianowe daj

ące takie przełożenie dobieramy z tablicy umieszczonej na wewnętrznej

stronie drzwiczek zamykaj

ących gitarę mechanizmu podziałowego. W tym przypadku

odpowiednio s

ą to koła

65

67

67

30

,

10. Zało

żyć na wał gitary mechanizmu różnicowego zamek zabezpieczający,

11. Ustawi

ć prędkość posuwu promieniowego za pomocą regulatora hydraulicznego

znajduj

ącego się z boku obrabiarki,

12. Ustawi

ć szybki dojazd suportu narzędziowego oraz głębokość wcinania freza

ślimakowego

h

= 2,2m

Przykładowo moduł

m

= 2 – gł

ębokość wcinania

mm

h

4

,

4

2

2

,

2

=

=

,

13.Wł

ączyć obrabiarkę przyciskiem „Rozruch cyklu”.

Sposób nastawienia frezarki obwiedniowej do obróbki kół ślimakowych z posuwem

stycznym

1. Nastawi

ć odpowiedni przełącznik na tablicy sterowniczej w położenie „cykl”,

2. Nastawi

ć odpowiedni przełącznik w położenie „koła ślimakowe”,

3. Ustali

ć liczbę obrotów freza za pomocą zmiennych kół cięgnowych przekładni pasowej,

4. Ustawi

ć kąt skrętu suportu na 0

o

,

5. Zamocowa

ć trzpień mocujący otoczkę koła ślimakowego w gnie dzie wrzeciona

przedmiotowego za pomoc

ą czterech śrub i ustawić jego bicie promieniowe za pomocą

czujnika zegarowego w granicach 0,02 mm,

6. Ustawi

ć otoczkę koła ślimakowego na średniej płaszczy nie względem freza

ślimakowego,

7. Wył

ączyć posuw osiowy za pomocą przełącznika na tablicy sterowniczej,

8. Ustali

ć rozstaw kłów,

9. Nastawi

ć gitarę

X

mechanizmu podziałowego identycznie jak w metodzie promieniowej ,

background image

13

10. Nastawi

ć gitarę

T

mechanizmu posuwów stycznych. Do obliczenia przeło

żenia

korzystamy ze wzoru:

f

o

e

k

S

S

U

t

t

=

=

min

min

2

Dla przeliczenia obrotowej warto

ści posuwu stycznego na minutową stosuje się wzór:

z

K

n

S

S

fr

fr

to

t

=

min

S

tmin

– minutowy posuw styczny mm/min,

S

to

– obrotowy posuw styczny mm/obr,

S

min

– posuw osiowy mm/min,

n

fr

– liczba obrotów freza,

z – liczba z

ę

bów koła

ś

limakowego,

K

fr

– krotno

ść

freza

ś

limakowego,

k,e,o,f – liczba z

ę

bów zmianowych kół z

ę

batych gitary T

Przykład:

z=52, K

fr

=1, n

fr

=120 obr/min, zakładamy: S

to

=0,4, S

min

=2mm/min

min

/

9230

,

0

52

1

120

4

,

0

min

mm

z

K

n

S

S

fr

fr

to

t

=

=

=

9230

,

0

2

9230

,

0

2

2

min

min

=

=

=

S

S

U

t

t

Koła zmianowe daj

ące takie przełożenie, lub o najbliższej wartości dobieramy z tablicy

umieszczonej na wewn

ętrznej stronie drzwiczek zamykających gitarę posuwów stycznych.

W tym przypadku odpowiednio s

ą to koła

37

53

55

35

,

11. Nastawi

ć gitarę Y mechanizmu różnicowego. Przełożenie obliczamy ze wzoru:

z

z

z

d

c

b

a

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

r

p

n

m

z

z

z

z

z

z

f

o

e

k

z

z

z

z

z

z

z

z

h

m

p

1

18

17

16

15

14

13

12

11

11

10

80

79

78

77

77

76

53

52

59

61

61

60

66

67

68

69

70

71

72

73

=

π

st

ąd:

π

=

=

m

K

C

r

p

n

m

U

fr

Y

gdzie:

18

17

16

15

14

13

12

11

11

10

80

79

78

77

77

76

53

52

61

59

53

52

59

61

61

60

66

67

68

69

70

71

72

73

24

1

2

2

2

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

z

i

A

h

C

st

p

=

=

background image

14

z

– liczba z

ębów koła ślimakowego,

h

p

– skok

śruby pociągowej,

i

st

– warto

ść przełożeń stałych obrabiarki,

A

– warto

ść stała z przełożenia mechanizmu podziału,

C

– warto

ść stała z przełożenia mechanizmu różnicowego,

m

– moduł,

K

fr

– krotno

ść freza ślimakowego,

g,h,i,j

– koła zmianowe mechanizmu ró

żnicowego,

a,b,c,d

– koła zmianowe mechanizmu podziału,

k,e,o,f

– koła zmianowe mechanizmu posuwu stycznego

.

12. Przeł

ączyć d wignię w położenie „Posuw styczny”,

13. Ustawi

ć zderzaki ograniczenia posuwu stycznego suportu,

13.Ustawi

ć szybki dojazd suportu narzędziowego do otoczki koła ślimakowego, bez wcinania

promieniowego

h=0 ,

14. Ustawi

ć frez ze stożkiem skrawającym w położeniu wejściowym do frezowania zębów,

15. Wł

ączyć przycisk „Rozruch cyklu”.

Nastawianie liczby obrotów wrzeciona freza odbywa si

ę przy wybranej prędkości skrawania i

wielko

ści średnicy ustalane według wykresu (rys. 8.). Nastawianie częstotliwości obrotów

freza odbywa si

ę zgodnie z tablicą 8.1, za pomocą dwustopniowej przekładni pasowej

klinowej. Zakres posuwów osiowych przedstawia tablica 1.
Wielko

ść prędkości skrawania ustala się wg wzoru:

1000

1

n

d

v

z

c

=

π

gdzie:

v

c

pr

ędkość skrawania w m/min,

π

– liczba stała 3,14,

d

z1

średnica zewnętrzna freza,

n

– liczba obrotów freza obr/min.

Gitara podziałowa X

nastawiana jest przez zmianowe koła z

ębate. Luz boczny między

z

ębami nie powinien przekraczać wartości 0,08–0,16 mm. Dla freza lewego do mechanizmu

podziału dochodzi dodatkowe koło, które powoduje zmian

ę kierunku obrotu wrzeciona

przedmiotowego

Tabela 1. Nastawianie liczby obrotów freza

ślimakowego

6

5

D

D

3

1

D

D

4

2

D

D

5

D

6

D

200

80

180

90

165

105

150

120

135

135

120

150

105

165

90

180

100

125

160

200

250

315

400

500

2

1

D

D

50

63

80

100

125

160

200

250

200

250

315

400

500

630

800

1000

4

3

D

D

100

125

160

200

250

315

400

500

background image

15

Rys. 8. Wykres doboru liczby obrotów wrzeciona freza

Tabela. 2.Warto

ść posuwów osiowych

F

min

mm/min

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

45,0 32,5 23,0 16,2 11,4

8,0

5,8

4,1

2,9

2,0

1,45

1,0

0,72 0,50 0,35

Do obróbki kół z

ębatych konieczne jest dobranie

kół zmianowych mechanizmu podziałowego

,

który ł

ączy obroty freza z obrotami wrzeciona wyrobu. Dobór kół zmianowych dla

mechanizmu podziałowego wykonuje si

ę zgodnie z tabelą 3.

Nale

ży pamiętać aby luz między zębami był w granicach 0,08 – 0,16 mm. Schemat

nastawienia gitary przedstawia rys. 13.

Rys. 9. Schemat ustawienia przekładni gitarowej mechanizmu podziałowego

Ponadto musz

ą być spełnione następujące warunki zazębienia kół gitary

Dla schematu I

Dla schematu II

213

122

94

26

+

+

+

+

+

+

d

c

b

a

b

a

c

b

a

153

113

45

180

2

122

94

26

K

+

+

+

+

+

+

h

d

d

c

b

b

a

c

b

a

background image

16

Podział nastawia si

ę zgodnie ze wzorem

d

c

b

a

z

K

U

fr

x

=

=

24

K

fr

– ilo

ść zwojów freza,

z

– liczba nacinanych z

ębów.

Dla

K

fr

= 1 ilo

ść zębów kół zmianowych zaleca się dobierać z tab. 3.

Tabela 3. Nastawianie gitary mechanizmu podziałowego

Z

a

b

c

d

z

a

b

c

d

z

a

b

c

d

8

75

40

80

50

44

30

65

55

80

24

70

80

9

65

45

80

40

45

48

60

90

81

110

75

50

90

10

60

50

80

40

46

48

60

92

82

24

70

82

11

60

55

80

40

47

24

73

47

83

24

70

83

12

60

45

75

50

48

45

60

90

84

40

70

45

90

13

80

40

60

65

49

48

50

98

85

24

70

85

14

80

40

60

70

50

48

50

100

86

24

70

86

15

80

40

48

60

51

40

60

85

87

60

50

24

90

16

60

59

40

52

30

67

65

88

45

55

30

90

17

70

35

60

85

53

24

70

53

89

24

70

89

18

60

55

45

54

40

60

90

90

24

70

90

19

75

25

40

95

55

24

70

55

91

35

65

48

93

20

60

53

50

56

30

67

70

92

24

70

92

21

80

40

70

57

40

58

95

93

48

62

30

90

22

60

58

55

58

24

70

58

94

48

47

25

100

23

70

35

48

92

59

24

70

59

95

24

70

95

24

35

70

80

40

60

24

70

60

96

50

75

30

80

25

48

60

50

61

24

70

61

97

24

70

97

26

60

59

65

62

24

70

62

98

24

70

98

27

40

65

45

63

40

70

60

90

99

40

55

30

90

28

60

59

70

64

30

70

80

100

24

70

100

29

48

60

55

65

24

70

65

102

40

60

35

85

30

40

65

50

66

45

40

90

95

104

30

65

40

80

31

48

60

62

67

24

70

67

105

24

70

50

75

32

45

55

60

68

30

70

85

106

48

53

25

100

33

40

62

55

69

40

60

48

92

108

40

60

30

90

34

60

59

85

70

24

71

70

110

48

55

25

100

35

48

50

70

71

24

70

71

111

24

74

60

90

36

50

60

75

72

40

80

60

90

112

30

70

40

80

37

48

50

74

73

24

70

73

114

40

60

30

95

38

60

59

95

74

24

70

74

115

48

60

24

92

39

40

60

65

75

24

70

75

116

45

58

24

90

40

45

60

75

76

30

65

95

117

40

65

30

90

41

48

70

82

77

48

55

85

98

118

45

59

24

90

42

40

60

70

78

50

65

30

75

119

40

70

30

85

43

48

70

86

79

24

70

79

120

24

75

50

80

Wa

żne jest aby częstotliwość obrotów wrzeciona przedmiotowego nie przekroczyła 80

obr./min.

background image

17

Cz

ęstotliwość obrotów wrzeciona przedmiotowego można obliczyć ze wzoru

z

K

n

n

fr

fr

wyr

=

n

fr

– cz

ęstotliwość obrotów freza,

K

fr

– ilo

ść zwojów freza,

z

–liczba nacinanych z

ębów.

Gitara mechanizmu ró

ż

nicowego

jest nastawialna w nast

ępujących przypadkach:

a) Przy obróbce kół o z

ębach prostych, a także kół ślimakowych metodą posuwu

promieniowego na nap

ędzany wał gitary mechanizmu różnicowego ustawia się zamek

mechanizmu,

b) Przy obróbce kół o z

ębach skośnych,

c) Przy obróbce kół

ślimakowych metodą posuwu stycznego według wzoru:

n

fr

t

t

n

fr

t

y

m

K

S

U

gdzie

m

K

U

U

=

=

2

2

2

r

p

n

m

U

y

=

K

fr

– krotno

ść

freza

ś

limakowego,

m – moduł ,
S

t

– warto

ść

posuwu stycznego mm/min,

U

t

– przeło

ż

enie gitary T.

d) Przy obróbce kół o z

ębach prostych metodą posuwu przekątnego,

e) Przy obróbce kół o z

ębach skośnych metodą posuwu przekątnego.

Wzory te s

ą stosowane dla wyposażenia standardowego.

Schemat nastawiania gitary:

Rys.10. Schemat nastawiania przekładni gitarowej mechanizmu ró nicowego

Aby dobra

ć właściwie koła zmianowe przekładni mechanizmu różnicowego, należy spełnić

nast

ępujące warunki:

22

201

166

90

26

75

+

+

+

+

+

+

+

n

m

p

r

p

n

m

n

m

n

r

p

m

background image

18

Nastawianie gitary posuwów stycznych (T).

Słu

ży do nastawiania posuwu stycznego,

przek

ątnego i drobnokrokowego przesuwu freza. Nastawienie posuwów stycznych odbywa

si

ę przez dobór zmianowych kół zębatych (

k

,

e

,

o

,

f

) gitary

.

Zmianowe koła z

ębate ustawia się na osie stałe, a warunek wyboru wyraża się wzorem:

k + e + o + f = 90

Przy doborze zmianowych kół z

ębatych dla gitary

T

nale

ży korzystać z tablicy 8.5. Z tablicy

bierzemy najbli

ższą mniejszą wartość

U

t

wyznaczon

ą z obliczeń.

Tabl. 4. Doboru kół zmianowych gitary

T

posuwów stycznych

U

t

k

e

o

f

U

t

k

e

o

f

0,19

25

65

30

60

0,51

35

55

40

50

0,24

25

65

35

55

0,55

30

60

47

43

0,27

25

65

37

58

0,58

35

55

43

47

0,33

25

65

40

60

0,60

25

65

55

35

0,35

25

65

43

47

0,62

30

60

50

40

0,40

30

60

40

50

0,64

37

53

43

47

0,42

25

65

47

43

0,70

35

55

47

48

0,44

35

55

37

53

0,71

30

60

58

37

0,46

30

60

43

47

0,73

40

50

43

47

0,48

25

65

50

40

0,76

37

53

47

43

0,78

30

60

55

35

1,14

43

47

50

40

0,80

35

55

50

40

1,25

40

50

55

35

0,87

37

53

50

40

1,27

35

55

60

30

0,88

40

50

47

43

1,31

43

47

53

37

0,90

35

55

53

37

1,44

43

47

55

35

1,10

37

53

55

35

1,60

40

50

60

30

Przeło

żenie gitary

U

t

przy nacinaniu kół

ślimakowych metodą posuwu stycznego ustala się

według nast

ępującego wzoru:

f

o

e

k

S

S

U

t

t

=

=

min

min

2

Warto

ść posuwu stycznego dla obróbki dokładnej kół ślimakowych dobieramy w granicach

0,3 – 0,4 mm/obr. Dla przeliczenia obrotowej warto

ści posuwu stycznego na minutową

stosuje si

ę wzór:

z

K

n

S

S

fr

fr

to

t

=

min

S

tmin

– minutowy posuw styczny mm/min,

background image

19

S

to

– obrotowy posuw styczny mm/obr,

S

min

– posuw osiowy mm/min,

n

fr

– liczba obrotów freza,

z – liczba z

ę

bów wyrobu,

K

fr

– krotno

ść

freza

ś

limakowego,

k,e,o,f – liczba z

ę

bów zmianowych kół z

ę

batych gitary T.

Przy nacinaniu kół

ślimakowych ustawia się suport w położeniu poziomym tak, żeby oś freza

znajdowała si

ę w głównej płaszczy nie nacinania koła (położenie zerowe osi freza). Dotyczy

to zarówno nacinania

ślimacznic metodą promieniową jak i styczną (rys. 11 i 12). W celu

ustawienia freza w płaszczy nie nacinanego koła nale

ży:

-

zamocowa

ć na trzpieniu otoczkę próbną,

-

uruchomi

ć obrabiarkę i ustawić frez wizualnie na tej samej wysokości co otoczka próbna,

-

ączyć obroty freza i doprowadzić do uzyskania śladów obróbki o głębokości około 0,1

– 0,2 mm na otoczce próbnej,

-

w przypadku nierównomiernie rozło

żonych śladów na czole otoczki próbnej, należy

skorygowa

ć położenie freza (w górę lub w dół) poprzez pokręcenie wałem wchodzącym

w skład gitary mechanizmu ró

żnicowego. Wartość przesuwu freza odczytywana jest za

pomoc

ą czujnika zegarowego.

Dodatkowo frez powinien by

ć ustawiony na środku otoczki koła ślimakowego:

-

w metodzie promieniowej frez ustawiamy wizualnie na

środku otoczki (rys. 12). Do tego

celu u

żywamy wałka wchodzącego w skład gitary posuwów stycznych (jeden z czterech

wałków ma zako

ńczenie kwadratowe pod klucz). Frez powinien być oddalony o około 2-3

mm od czoła otoczki,

-

w metodzie stycznej frez ustawiamy tak, aby nakrój sto

żkowy dotykał krawędzi otoczki

koła

ślimakowego (rys. 11).

Rys. 11. Schemat ustawienia freza trzpieniowego przy nacinaniu kół

ślimakowych posuwem

stycznym

background image

20

Rys. 12. Schemat ustawienia freza trzpieniowego przy nacinaniu kół

ślimakowych posuwem

promieniowym

6. Przebieg ćwiczenia

1. Omówi

ć metody wykonania kół ślimakowych.

2. Przedstawi

ć charakterystykę frezarki obwiedniowej i omówić schemat kinematyczny

ła

ńcuchów potrzebnych do wykonania koła ślimakowego.

3. Przedstawi

ć sposób przygotowania frezarki obwiedniowej do obróbki koła ślimakowego

(obliczenia wykona

ć dla koła podanego przez prowadzącego zajęcia).

4. Wykona

ć sprawozdanie.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Obrobka kol zebatych na frezarc Nieznany
biologia zakres materiau na egz Nieznany (2)
5 Wplyw dodatkow na recyklingu Nieznany
PISEMNY EGZAMIN TESTOWY NA STOP Nieznany
Aerobik Step aerobik na laweczk Nieznany (2)
Formowanie ladunkow na srodkach Nieznany
Leki wplywajace na mechanizmy k Nieznany
,fizyka 1 C, dzialania na wekto Nieznany (2)
nom kol 2 odpowiedzi do pytan i Nieznany
2 Prognozowanie na podstawie s Nieznany (2)
7 Sterowanie logiczne na bazie Nieznany
Obróbka Kół Zębatych
Technologia obróbki ubytkowej odpowiedzi na pytania testowe
Obróbka wstępna biomasy na potrzeby systemów energetycznych
FOLIE porz udek na strzelnicy i Nieznany
38 stron efektow zzo na obstet Nieznany (2)

więcej podobnych podstron