Интересно



Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Металлорежущие станки

Обработка шлицевых (зубчатых) профилей на валах

Шлицевые (зубчатые) профили на шейках валов предназначены для передачи крутящего момента, сопрягаемым с валом деталям или для фиксации этих деталей на валу в определенном положении, что позволяет рассматривать шлицевое соединение как многошпоночное соединение со шпонками, изготовленными за одно целое с валом. Наибольшее распространение в машиностроении получили шлицевые соединения с прямоугольной, эвольвентной и треугольной формой зубьев. Обрабатывают аубья шлицевых валов на станках, работа которых основ-па на методе копирования инструментом, имеющим такой же профиль, как заданный профиль зуба или впадины, либо на станках, использующих метод обкатки. Б последнем случае профиль инструмента не совпадает с окончательно обработанным профилем впадины; профиль нарезанного зуба получается, как огибающая различных положений режущих кромок инструмента. Для обработки прямобочных шлицев созданы также одношпиндель-ные и многошпиндельные высокопроизводительные шлицефрезерные станки (горизонтального типа с продольным рабочим перемещением стола) с делительными устройствами. Черновая обработка на станках такого типа осуществляется фасонными дисковыми фрезами, а чистовая обработка боковых сторон зубьев торцовыми фрезами.

Для нарезания шлицев на шейках валов- применяются шлицефрезерные и зубофрезерные станки горизонтальной и вертикальной компоновок, шлицестрогальиые станки, а также кон-сольио-фрезерные, продольно-фрезерные, горизонтально-расточные станки, оснащенные универсальными или специальными делительными приспособлениями. Для фрезерования пазов в крупных валах типа роторов применяются роторофрезерные станки. В случаях, когда в конструкции шлицевого вала не предусмотрено достаточного места для выхода фрезы, применяют обработку на зубодолбежных станках. Для обеспечения высокой точности обработки шлицев по ширине, а также по внутреннему диаметру применяют шлицешлифовальиые и плосколрофиле-шлифовальные станки, оснащенные соответствующими приспособлениями для профильной правки круга, а при обработке валов-шестерен зубоше-винговальные и зубошлифовальные станки. Технические характеристики горизонтальных шлицефрезерных станков приведены в табл. 40, горизонтальных зубофрезерных в табл. 41, зубодолбежных станков для валов-шестерен в табл. 42, шлицестрогальных в табл. 43, роторофрезерных в табл. 44, шлицешлифовальных в табл. 45. Шлицефрезерные горизонтальные полуавтоматы 5350, 5350А, 5350Б и 5350В (см. табл. 40) предназначены для фрезерования на валах прямых прямобочных и эвольвентных шлицев, а также зубьев колес, выполненных заодно с валом. Шлицы и зубья фрезеруют червячной фрезой методом обката. Фрезе сообщается вращательное движение и движение подачи (перемещение вдоль оси обрабатываемой детали), а обрабатываемой детали только вращательное движение, согласованное с вращением фрезы. Фрезеровать можно в направлениях как к задней бабке, так и от нее, как против подачи, так и по направлению подачи. Установка заготовки, пуск станка с помощью кнопки, а также снятие готовой детали производят вручную. Подвод инструмента в зону резания, рабочая подача, отвод инструмента из зоны резания, возвращение инструмента в исходное положение, а также останов станка автоматические. Полуавтоматы имеют съемное приспособление для установки фрезы так, чтобы ее зубья были симметричны относительно оси заготовки. Для использования всех зубьев фрезы инструментальный шпиндель может перемещаться в осевом направлении. Шлицефрезерные горизонтальные полуавтоматы МШ-300 и МШ-301 предназначены для обработки валов как с прямобочным, так и эвольвентным профилем зубьев. Станки выполнены с подвижным столом, на котором установлены передняя и задняя бабки. Конструкция станков позволяет производить встречное и попутное фрезерование с осевым и радиальным врезанием. Обработка шлицевых валов на станках выполняегся в один или несколько проходов с автоматическим изменением режимов перед вторым проходом. При обработке вала длиной 500, диаметром 40 мм с шестью шлицами (длина шлицев 300 мм) достигается следующая точность обработки: отклонение от параллельности боковых поверхностей шлиц оси вала не более 0,016 мм, между собой 0,016 мм, разность окружных шагов для станка МШ-300 0,011 мм, для МШ-301 0,015 мм. Параметр шероховатости обработанной поверхности Rt = 20 мкм. Станки работают от системы циклового программного управления. Горизонтальный зубофрезерный станок ВЕ-90 (см. табл. 41) служит дли вубонарезания особоточных мелкомодульных цилиндрических прямозубых приборных колес методом обкатки за один проход в полуавтоматическом или автоматическом режиме, с попутной или встречной подачей при осевом или радиальном врезании инструмента. Заготовка устанавливается в центрах или цангах. Станок снабжается загрузочным устройством, приспособлением для снятия заусенцев, микроскопом для точной установки фрезы и для наладки загрузочного устройства. Установка на глубину резания и угол поворота фрезерного шпинделя контролируются измерительными головками с точностью отсчета 1 мкм. Станок имеет механизм коррекции кинематической точности цепи обката и механизм регулировки длины хода и глубины радиального врезания фрезы, позволяющий производить регулирование путем поворота лимбов на ходу, без остановки станка. Горизонтальный зубофрезерный станок ВО-2 предназначен для нарезания цилиндрических прямозубых колес. Фрезерная стойка станка движется по горизонтальным направляющим, пине ль с суппортом перемещается внутри фрезерной стойки для установления необходимого расстояния между осями инструмента и заготовки. Фреза имеет осевое перемещение от гидроцилиндра после каждого цикла. Обрабатываемая заготовка при зубонарезании поджимается задним центром, задний центр,

пиноль фрезерной каретки фиксируются гидрозажимами. В зависимости от характеристики нарезаемой заготовки станок изготовляется в различных исполнениях: с радиальным врезанием, без радиального врезания, для обработки шестерен-валиков, цилиндрических зубчатых колес с отверстием, с однозаходной либо трех- или шести-заходной делительной червячной парой, полуавтоматическом или автоматическом исполнении с загрузочным устройством. Горизонтальные зубофрезерные станки 5В370. 5В373 и 5В375 сл жзт для фрезерованияцилиндрическихзубчатых колес с наружным зубом (валов-шестерен) методами обкатки и единичного деления. Обработка на станках может производиться как червячными, так и дисковыми и пальцевыми фрезами. При укомплектовании станков по заказу дополнительными узлами возможна обработка пальцевой фрезой шевронных колес без проточки на вершине шевронного колеса. Наибольшая масса заготовки, которая может быть обработана на станке 5В370, 5В373 и 5В375, составляет соответственно 4000, 10 ООО и 30 000 кг. Горизонтальный зубофрезерный станок 5В371 служит для обработки цилиндрических зубчатых колес методом обкатки червячной фрезой. Станок особо высокой точности, он должен эксплуатироваться в помещениях с постоянной температурой (20+0,5°С) и устанавливаться на специальном фундаменте. Станок рассчитан на обработку валов-шестерен массой до 4000 кг.

Горизонтальный зубофрезерный станок КУ-267 предназначен для фрезерования зубьев цилиндрических валов-шестерен методом обкатки червячной фрезой нли методом единичного деления дисковой фрезой. Станок выполнен на базе станка 5В370 и рассчитан на обработку заготовок массой до 4000 кг. В конструкции станка предусмотрена возможность обработки шпоночных пазов шириной 2050 мм. Горизонтальный зубофрезерный станок КУ-311 Коломенского завода тяжелого станкостроения выполнен на базе станка модели 5В370 и служит для фрезерования зубьев цилиндрических валов-шестерен массой до 4000 кг червячной фрезой (методом обкатки) и дисковой фрезой (методом единичного деления). На стайке возможна обработка бочкообразных зубьев с наибольшей длиной фрезерования 400 мм. Горизонтальный зубофрезерный станок КУ-331, выполненный на базе станка модели 5B37I, предназначен как для фрезерования червячной фрезой, гак и для шевингования зубьев валов-шестерен. Наибольшая длина зуба при шевинговании 300 мм. Горизонтальный зубофрезерный станок КУ-377 предназначен для обработки по методу обкатки червячной фрезой точных зубчатых колес на валах. Горизонтальный зубофрезерный станок КУ-396, выполненный на базе станка модели 5В375, предназначен для фрезерования зубьев цилиндрических валов-шестерен червячной фрезой (методом обкатки) и дисковой фрезой (методом единичного деления). На станке возможно фрезерование профильных пазов длиной до 200 мм в дисках и роторах турбин диаметром 4501000 мм. Вертикальный зубодолбежный полуавтомат КН-24 предназначен для одно-и многопроходной обработки деталей типа вал-шестерня в центрах с использованием автоматизированного рабочего цикла. Зубодолбежный полуавтомат 5123 выполнен в горизонтальной компоновке и предназначен для обработки зуба на деталях типа валов-шестерен с зубчатыми венцами наружного и внутреннего зацепления. Станок пригоден для обработки зубчатых венцов (эвольвент-ных шлицев) внутреннего зацепления, глубоко расположенных в отверстиях длинных валов. Особенностями станка являются повышенная производительность за счет возможности введения инструмента непосредственно в зону долбления углубленных венцов, полная автоматизация рабочего цикла, возможность работы по жесткому упору при чистовом проходе, автоматический отвод детали от инструмента (до 200 мм) по окончании рабочего цикла. На станке возможна также обработка обычных цилиндрических зубчатых колес.

Зубодолбежный полуавтомат КН-44, выполненный на базе универсального зубодолбежного станка 5140, предназначен для обработки цилиндрических зубчатых колес наружного зацепления в центрах. По особому заказу станок может поставляться налаженным на обработку винтовых зубьев с определенным углом наклона винтовой линии в пределах 055 °. Станки МА-4В и МА-5104 (см. табл. 43) московского опытного завода Ста и коконструкция п редназна чены для обработки шлицев на валах методом одновременного строгания всех шлицевых впадин. Строгание на станках производится охватывающей головкой с профильными резцами, имеющими радиальную подачу на каждый двойной ход обрабатываемой детали. На станке МА-5104 могут быть обработаны как сквозные, так и несквозные шлицы (с плавным выходом). Производительность обработки в 35 раз превышает производительность шлицефре-зерных станков. Отклонение от параллельности шлицев относительно оси детали не более 0,01 мм на длине 100 мм. Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = 2,5ч-: 1,25 мкм. Горизонтальный роторофрезерный станок ГФ-610 (см. табл. 44) предназначен для фрезерования пазов в роторах газовых турбин и аналогичных деталей. Обработка пазов производится с помощью трех горизонтальных и одного вертикального шпинделя, смонтированных в двух шпиндельных бабках. Предельная масса обрабатываемых заготовок уточняется при согласовании технических заданий на изготовление станка и наладок к нему. Горизонтальные роторофрезерные станки КУ-347, КУ-275, КУ-348, КУ-317 и КУ-324 предназначены для фрезерования различных видов пазов на шейках роторов турбогенераторов н аналогичных изделий фрезами из твердых сплавов и быстрорежущей стали (КУ-347 и КУ-275); для обработки дисковыми (предварительно) и концевыми фасонными (окончательно) фрезами прямых и косых елочных пазов под хвостовики лопаток в роторах паровых и газовых турбин (КУ-348); для фрезерования твердосплавными н быстрорежущими фрезами- различных пазов крупногабаритных тяжелых роторов (КУ-317); для обработки радиусных елочных пазов под лопатки в роторах паровых турбин (КУ-324). Шлицешлифовальные станки 3451, 3451 Б, 3451В, 3451Г (см. табл. 45) предназначены для обработки различных зубчатых профилей на шлицевых валах профильным шлифовальным кругом или блоком кругов. Боковые стороны шлица и центрирующая внутренняя поверхность шлицевого вала обрабатываются одновременно. На станке возможно раздельное шлифование сначала центрирующей внутренней поверхности вала, а затем боковых сторон шлица. В этом случае обработка производится с двух установов со сменой шлифовальных кругов. Механизмы станка обеспечивают автоматическое деление и один зуб за двойной ход стола, автоматическую вертикальную подачу шлифовального круга за один оборот изделия, правку круга с управлением от кнопки и автоматическую правку. Механизм вертикальной подачи дает возможность производить автоматическую, ручную и толчковую подачи. В станке имеется прибср для правки шлифовального круга тремя алмазами одновременно (двумя алмазами по боковым сторонам и одним по периферии). Точность обработки на станке соответствует нормам точности станков класса П, параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = 1,25 мкм. Со станком поставлялся необходимое количество делительных дисков и оснастка для заданной обработки изделий с разным числом шлицев. Полуавтомат ЗБ450В предназначен для шлифования шлицевых валов и протяжек в условиях единичного, серийного и массового производства. Шлифование производится одним кругом или блоком из двух или трех кругов. Станок имеет полностью автомата зированный цикл, обеспечивающий существенное повышение производительности вследствие полного снятия чернового припуска на каждом пазу без деления. Точность обработки на станке по сравнению со станками 3451 и ЗП451 повышена в 1,6 раза и соответствует нормам точности шлифовальных станков класса В. Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = = 0,63 мкм. Полуавтомат ЗП451 предназначен для шлифования шлнцевых валов с пря-мобочньш профилем. Станок налаживается на обработку детали одним кругом или блоком кругов. Боковые стороны и дно шлицевых пазов (центрирующий внутренний диаметр вала) можно обрабатывать одновременно или раздельно. На полуавтомате предусмотрены автоматический и ручной режимы работы. Правка круга ведется тремя алмазами одновременно: боковых сторон двумя алмазами, по периферии одним. Шлицешлифовальный полуавтомат ЗП451с предназначен для шлифования шлицевых валов в серийном и массовом производстве. Полуавтомат в автоматическом режиме осуществляет деление, подачу, измерение в процессе шлифования, переход подачи с черновой на чистовую, выхаживание и правку круга. Полуавтомат выполнен на базе станка ЗП451 и оснащен системой автоматического регулирования (САР), которая при снятии чернового припуска изменяет скорость перемещения стола и поддерживает постоянной заданную мощность шлифования при изменении его глубины. Производительность станка выше на 2025 % , чем обычного шлицешлифовального полуавтомата, вследствие повышения скорости перемещения стола при обработке участков детали с припуском меньше заданного и скорости движения вне зоны шлифования. При чистовом шлифовании САР отключена. При обработке шлицевого вала с восемью шлицами длиной шлифования 350 мм и диаметром 48 мм на станке ЗП451с обеспечивается разность соседних окружных шагов не более 4 мкм, накопленная погрешность окружного шага не более 7 мкм, отклонение от параллельности боковых поверхностен шлицев от оси изделия и между собой не более 9 мкм, параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = = 1,25 мкм.

Интересно