Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami obróbki kół zębatych.

Wstęp teoretyczny:

Metodę nacinania zębów dobiera się w zależności od żądanej dokładności koła, wielkości produkcji, rodzaju obróbki cieplnej oraz kształtu koła. Stosuje się następujące rodzaje obróbki wiórowej:

1. Obróbka kształtowa:

1. głowicą do dłutowania

2. przeciąganiem

2. Obróbka kształtowo - podziałowa

1. frezem krążkowym modułowym

2. frezem palcowym modułowym

3. przeciąganiem

3. Obwiedniowa

1. podziałowa

• dłutowanie metodą Maaga

• dłutowanie metodą Sunderlanda

2. ciągła:

• dłutowanie metodą Fellowsa

• frezowanie obwiedniowe

Metoda kształtowa polega na użyciu narzędzia przesuwającego się jedynie wzdłuż linii zęba. Do obróbki kształtowej należy zaliczyć na przykład dłutowanie specjalną głowicą wielonożową. Liczba noży jest taka sama jak liczba wrębów. Ruchy dłutujące wykonuje obrabiane koło. Po każdym skoku wszystkie noże zbliżają się do środka. Dosuw jest wywołany przerywanym ruchem w dół obu stożkowych głowic, w których są osadzone trzonki noży. Kształt narzędzi jest dobrany do kształtu wrębów. Obecnie budowane obrabiarki są w stanie obrabiać koła o średnicach nie większych od 100 mm .

Głowica narzędziowa do kształtowego dłutowania zębów.

W metodzie kształtowo-podziałowej używa się narzędzi przeznaczonych do obróbki pojedynczego wrębu. Dla zębów prostych stosuje się najczęściej frezy tarczowe. Wśród nich najszersze zastosowanie znalazły frezy modułowe. Po wyfrezowaniu frezem krążkowym 2 wrębu w kole obrabianym 1 koło obracane jest o kąt podziałowy ϕ i następuje frezowanie następującego wrębu. Praca freza krążkowego modułowego.

Frezy krążkowe modułowe są frezami kształtowymi z ostrzami zataczanymi. Frezy te, przeznaczone do nacinania zębów niekorygowanych z kątem przyporu α_o=20^o i normalnej wysokości (y=1), są znormalizowane. Dla modułów 0,5÷0,9 mm frez ma konstrukcję jak na rys. b, dla modułów 1÷20 mm jak na rys. c. Kąt natarcia we frezach krążkowych modułowych γ_f=0^o , a kąt zatoczenia mierzony na wierzchołkach ostrza α_f=10÷15^o.

Frezy modułowe palcowe (rys. a) stosowane są na ogół przy nacinaniu kół zębatych o dużym module - powyżej 16 mm. Można nimi frezować zęby proste i śrubowe. Największe zastosowanie znalazły frezy modułowe palcowe przy obróbce kół zębatych z zębami strzałkowymi z dzielonym wieńcem (rys. b).

Wydajność tych frezów jest bardzo mała. Dla polepszenia ich pracy stosuje się obróbkę wstępną frezami palcowymi zdzierakami (rys. c) , a później frezem wykańczakiem (rys. d).

Do metod obwiedniowo-podziałowych zalicza się dłutowanie uzębienia narzędziem - zębatką. Ruch dłutujący wykonuje suwak narzędziowy. Ruchy obwiedniowe mogą wykonywać albo tylko koło obrabiane (metoda Maaga) albo i koło obrabiane i narzędzie (metoda Sunderlanda).

W pierwszym przypadku koło dłutowane wykonuje ruch obrotowy dookoła swej osi oraz posuwisty równoległy do zębatki. Ruchy te odbywają się z takimi prędkościami, jak gdyby koło odtaczało się po zębatce.

Przy nacinaniu kół zębatych o małym module stosowane są noże z płaską powierzchnią natarcia ; przy większych modułach - stosuje się noże mające wklęsłe powierzchnie natarcia ; przy bardzo dużych modułach dodatnie kąty natarcia uzyskuje przez wykonanie wgłębień wzdłuż obu krawędzi skrawających. Do nacinania kół zębatych z zębami śrubowymi stosowane są noże mające ostrza skośne z płaską powierzchnią natarcia dla każdego ostrza lub z dodatkowymi wgłębieniami wzdłuż jednej krawędzi .

W drugim przypadku ruch obrotowy wykonuje nacinane koło, a narzędzie oprócz ruchu roboczego (strugającego) wykonuje ruch posuwisty. Oba ruchy odbywają się z takimi szybkościami, jak gdyby koło i narzędzie stanowiły przekładnie zębatkową .

Noże zębatkowe Sunderlanda różnią się od noży Maaga tym, że pracują one w płaszczyźnie poziomej, a nie pionowej, oraz że dodatni kąt natarcia w układzie ustawienia, tzn. Po zamocowaniu go na obrabiarce, równy jest wykonawczemu kątowi natarcia, czyli γ_fu=γ_f=4^o.

Do obwiedniowej metody obróbki kół zębatych zaliczamy dłutowanie uzębienia nożem Fellowsa . Nóż Fellowsa ma postać koła zębatego. Nóż i koło obrabiane obracają się wokół swych osi, jak gdyby tworzyły parę współpracujących ze sobą kół. Ruchy dłutujące wykonuje suwak narzędziowy. W czasie jałowego ruchu powrotnego suwaka nóż lub koło obrabiane jest odsuwane nieco do tyłu, aby zapobiec niepotrzebnemu tępieniu się narzędzia. W obrabiarkach systemu Fellowsa odsuwane jest koło, a w obrabiarkach systemu Sykesa - nóż. Odmiany noży Fellowsa:

Do metod obwiedniowych należy również frezowanie obwiedniowe frezem ślimakowym. Frez i koło tworzą wtedy jak gdyby parę współpracujących ze sobą kół śrubowych. Do zalet frezowania obwiedniowego zaliczyć należy przede wszystkim możliwość obróbki zębów śrubowych, tym samym narzędziem co i zębów prostych. Poza tym frezowanie obwiedniowe zapewnia szczególnie dobrą współosiowość uzębienia z otworem lub wałkiem.

Przebieg ćwiczenia.

Ćwiczenie zostało przeprowadzone na frezarce uniwersalnej FWA-32 z zastosowaniem podzielnicy, a przedmiotem ćwiczenia było nacinanie zębów na otoczce żeliwnej. Otoczka zamocowana była w podzielnicy oraz podparta w koniku. W ćwiczeniu wykorzystaliśmy frez modułowy krążkowy o module m.=3 i numerze 4-tym, kącie zarysu α=20^o.

Dokonaliśmy podziału zwykłego na podzielnicy:

n_k=

gdzie:

40 - liczba zębów ślimacznicy

26 - liczba podziału

Proces technologiczny otoczki koła zębatego:

Półfabrykat: Odkuwka

Materiał: Żeliwo szare

Stanowisko robocze: tokarka uniwersalna pociągowa

frezarka uniwersalna

Rysunek wykonawczy koła

Operacja 10

Zamocowanie I (rys. poniżej)

1.Toczyć czoła zgrubnie V=280[m/min], p=0,37[mm/obr], g=3[mm]

2.Toczyć pow. zewnętrzną na φ 70 V=224 p=0,17 g=6,5

3.Toczyć na gotowo φ 60 V=224 p=0,17 g=6,5

4.Toczyć czoła większej średnicy V=224 p=0,37 g=3,5

5.Toczyć czoła na dł. 35 V=355 p=0,37

6.Wiercić otwór φ 27,75 przelotowo V=224 ręczny

7.Załamać krawędzie 2x45^o V=355 ręczny

Zamocowanie II

8.Planować czoło V=355[m/min], p=0,35[mm/obr], g=3[mm]

9.Wytaczać otwór na φ 29,75 V=450 p=0,17 g=1

10.Toczyć pow. walcową na φ 100 V=224 p=0,17 g=7

11.Toczyć pow. walcową na φ 85 V=224 p=0,17 g=7,5

12.Toczyć pow. walcową na φ 81 V=224 p=0,17 g=2

13.Załamać krawędź 2x45^o V=355 ręczny

14.Rozwiercać otwór na φ 30H7 V=45 ręczny

15.Załamać krawędź 5x15^o V=355 ręczny

Operacja 20

Wykonanie uzębienia

17.Frezować zęby V=112[m/min], p=1,5[mm/obr],

Wnioski:

Ćwiczenie zostało przeprowadzone na frezarce uniwersalnej poziomej. Do podziału obwodu na wymaganą liczbę zębów wykorzystaliśmy metodę podziału zwykłego. Wykonanie uzębienia nie jest łatwe, trzeba uważać aby się nie pomylić przy obracaniu korbką podzielnicy . W czasie ćwiczenia sami dokonywaliśmy podziału obracając korbką podzielnicy . Istotną rzeczą było ustawienie freza w osi przedmiotu obrabianego. Frezowanie odbywało się metodą przeciwbieżną.

---