Расчет настройки резьбофрезерных станков

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 16Следующая ⇒

Расчет настройки станков в общем случае сводится к определению параметров следующих кинематических цепей: главного движения - вращения фрезы; круговой подачи - вращения детали; осевой подачи. Исходными данными для расчета являются: шаг нарезаемой резьбы t_н, материал детали и инструмента. По нормативам режимов резания для фрезерования резьбы по диаметру фрезы d_ф и подаче на зуб S_z подбирают скорость резания V. По паспорту станка принимают ближайшее значение. Передаточное отношение сменных колес можно определить из уравнения кинематического баланса цепи главного движения.

Частота вращения фрезы

Решая уравнение относительно a₁/b₁ и обозначая все постоянные величины через С, получим

(1)

Скорость вращения заготовки определяется величиной секундной подачи. Величина пути за один оборот заготовки равна длине витка резьбы

где d - наружный диаметр резьбы (заготовки);

ψ - угол подъема витков;

t_н - шаг нарезаемой резьбы.

Для резьбы большого диаметра и малого шага угол подъема ψ близок к нулю, и, следовательно, Cosψ ≈ 0. Поэтому в таких случаях можно принимать l ≈ π d. Если обозначить S_z - подачу на один зуб фрезы в мм/зуб; z_ф - число зубьев фрезы; n_и - частота вращения шпинделя изделия, то подача S_м= S_zz_фn_ф=ln_и. Отсюда потребная частота вращения шпинделя изделия

(2)

Величина S выбирается по нормативам режимов резания. Для станков типа 561, схема которого представлена на рис.2, частота вращения шпинделя изделия n_и устанавливается с помощью коробки подач. При этом передаточное отношение сменных колес

Передаточное отношение сменных колес гитары круговой подачи для станков со звеном настройки определяется из следующего уравнения:

Обозначая все постоянные величины через С_и, получим для общего случая

Осевая подача фрезы производится с помощью ходового винта и гайки (аналогично токарно-винторезным станкам) или с помощью винтовых копиров. В первом случае передаточное отношение сменных колес резьбонарезной гитары определяется из уравнения (рис. 2)

где t_в – шаг ходового винта VIII, отсюда

где С_р- постоянная резьбонарезной цепи.

При осуществлении осевой подачи по второму методу для нарезания резьбы того или иного шага требуется соответствующий ему сменный копир. Копирами обычно являются торцовые кулачки с постоянным шагом или цилиндрические кулачки с винтовым пазом (например, кулачок 21 на рис.3).Настройка цепи осевой подачи в этом случае сводится к установке сменного копира. Его шаг должен соответствовать шагу нарезаемой резьбы согласно уравнению 1 об it_в=t_н. Обычно для копиров t_в=t_н. Как мы уже видели, полный цикл фрезерования резьбы совершается при повороте заготовки больше чем на 360º, в то время как копир делает один оборот. Пусть заготовка за цикл поворачивается на 360º, где m > 1, и представляет собой коэффициент превышения циклом одного оборота. Тогда потребный шаг копира

t_в.к=mt_н(3)

И уравнение кинематического баланса примет вид:

1 об imt_н=t_н или im=1

Величина m может иметь различное значение и определяется из кинематической схемы станка. За время рабочих ходов шпиндель изделия поворачивается на 468º или 510º, а кулачок 21 и распределительный диск 22 — на 78º или 85º.

Поэтому

Специальные случаи настройки. На отдельных резьбофрезерных станках можно по методу обкатки фрезеровать зубчатые колеса, шлицевые и зубчатые валы. Расчет таких настроек аналогичен обычной настройке зубофрезерных станков. Резьбофрезерный станок 561 (рис.2) имеет кинематические цепи, позволяющие осуществлять движение обката заготовки с червячной модульной фрезой, установленной на шпинделе фрезерной головки.

Настройка цепи обката (гитары деления), связывающей вращение шпинделя фрезы с вращением заготовки, рассчитывается по уравнению:

где z  - число заходов червячной фрезы;

z - число нарезаемых зубьев или шлицев.

Решая уравнение относительно передаточного отношения сменных колес, получим

(4)

Резьбонарезные станки

В последнее время для получения резьбы на деталях широкое распространение получили резьбонакатные станки. Эффективность замены нарезания резьбы накатыванием заключается в значительном повышении производительности. Кроме этого, резьба, полученная накатыванием, значительно выше по своим качествам, нежели нарезанная резьба. По виду накатного инструмента станки бывают с плоскими резьбовыми плашками, с круглыми резьбовыми роликами и с круглым резьбовым роликом и дуговой плашкой.

Рассмотрим резьбонакатный станок 5933, работающий круговыми роликами. Техническая характеристика станка: диаметр накатываемой резьбы 6 - 30 мм; наибольшая длина резьбы 40 мм; наибольший шаг резьбы 2, 5 мм. Кинематическая схема станка обеспечивает следующие формообразующие движения (рис.4): вращение накатного ролика, сидящего в шпинделе неподвижной бабки; вращение заготовки и ее перемещение в процессе накатывания.

Рис.4: Кинематическая схема резьбонакатного станка 5933.

Кинематическая цепь, передающая вращение накатному ролику, берет начало от электродвигателя 14, через клиноременную передачу 1 - 2, сменные колеса гитары скоростей а - b, колеса 3 - 4, шпиндель I. Благодаря набору сменных колес а - b можно регулировать частоту вращения накатного ролика в пределах от n_min=39 об/мин и n_max= 265 об/мин. От шпинделя I неподвижной бабки через кулачковую муфту 13 приводятся во вращение колеса 5, 6, 7 и шпиндель II подвижной бабки. Скорость вращения шпинделя II точно совпадает со скоростью вращения шпинделя I. Поскольку подвижная бабка перемещается, связь между шпинделями осуществляется путем шарнирного соединения рычагов 8 и 9. Поперечное перемещение подвижной бабки осуществляется от кулачка 15, который вращается по следующей цепи: шпиндель II, сменные колеса a₁ – b₁ червячная пара 10 - 11, кулачок. За один оборот кулачка 15 образуется резьба на поверхности детали, после чего станок выключается путем отключения муфты 12.

Скорость вращения кулачка устанавливается сменными колесами a₁ – b₁ в зависимости от продолжительности накатывания резьбы. Перед работой станка необходимо вершины резьб роликов сместить относительно друг друга на половину шага. Это достигается поворотом одного из шпинделей при выключенной муфте 13. Муфта имеет 100 зубьев, т. е. при повороте на один зуб вершины резьбы сместятся на величину 0, 01 шага резьбы.

⇐ Предыдущая 7 8 9 10 111213 14 15 16 Следующая ⇒