Компоновка, кинематическая схема и технологические возможности зубошлифовального станка модели 5893

- 14 -

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Северо-Западный государственный заочный

технический университет

Институт управления производственными и

инновационными программами

Кафедра технологии автоматизированного машиностроения.

Контрольная работа № 2

по дисциплине

«Оборудование машиностроительного производства».

Тема: “Компоновка, кинематическая схема и технологические возможности

зубошлифовального станка модели 5893”.

Выполнила студентка: Шестакова Мария Дмитриевна

ИУПиИП

Курс: IV

Специальность: 80502.65

Шифр: 5780304393

Оценка:

Преподаватель: Халимоненко Алексей Дмитриевич

Санкт-Петербург - 2009 г.

План

1. Основные характеристики зубошлифовальных станков

2. Зубошлифовальный полуавтомат модели 5893. Основные технические характеристики

3. Компоновка зубошлифовального полуавтомата модели 5893

4. Принцип действия станка

5. Кинематика станка

6. Конструктивные особенности станка

Библиографический список

1. Основные характеристики зубошлифовальных станков

Зубошлифовальные станки являются одним из видов металлорежущих станков и предназначены для определённого вида обработки - шлифования, зубчатых колёс. Металлорежущие станки наряду с прессами являются основным оборудованием машиностроительной отрасли. Металлорежущий станок - это машина для обработки резанием металлических и других материалов, полуфабрикатов или заготовок с целью получения из них изделий путём снятия стружки металлорежущим инструментом.

Станки, предназначенные для изготовления зубчатых колёс, реек, звездочек, шевронных колёс называют зубообрабатывающими. По принятой классификации эти станки относятся к 5 группе (первая цифра в обозначении модели) -- зубо- и резьбообрабатывающие станки. Вторая цифра указывает тип станка: 1 -- зубодолбежные станки для цилиндрических колес; 2 -- зуборезные станки для конических колес; 3 -- зубофрезерные станки для цилиндрических колес, 4 -- зубофрезерные станки для нарезания червячных колес; 5 -- станки для обработки торцов зубьев колес; 6 -- резьбофрезерные станки; 7 -- зубоотделочные и обкатные станки; 8 -- зубо- и резьбошлифовальные станки, 9 -- разные зубо- и резьбообрабатвающие станки.

Специальные станки обозначают, как правило, условными заводскими номерами. Этот шифр станка не дает конкретных сведений о нём, следовательно, необходима дополнительная информация. Она обычно изложена в паспорте станка.

По конструктивному исполнению и видам выполняемых работ различают: зубофрезерные, зубодолбёжные, зуборезные, зубошевинговальные, зубохонинговальные, зубопритирочные и зубошлифовальные станки.

Зубошлифовальные станки применяют для шлифования деталей определенного типа - шлифования цилиндрических прямозубых и косозубых колёс. Зубошлифовальные станки, работающие плоским кругом, по методу обкатки, предназначены для обработки эвольвентного профиля долбяков, шеверов и измерительных (эталонных) зубчатых колёс. Такие специальные прецизионные станки работают по методу обката (огибания) с помощью эвольвентного копира. Очень важной и сложной операцией является шлифование профиля зубьев.

У долбяков эвольвентный профиль зубьев шлифуют на специальных полуавтоматах, работающих по методу обката с периодическим делением. За каждый цикл обрабатывается лишь одна сторона зуба. Движение обката выполняется заготовкой. Принцип шлифования зубьев долбяков основан на зацеплении долбяка с неподвижной производящей рейкой, которую воспроизводит в этом случае шлифовальный круг.

Класс точности станков «С» по ГОСТ 8-82. Зубошлифовальные станки имеют повышенную производительность за счёт оснащения регулируемыми приводами главного движения и правки, введение системы поддержания постоянной скорости резания по мере износа шлифовального круга, рассчитан на применение как электрокорундовых, так и эльборовых кругов. Зубошлифовальные полуавтоматы предназначены для шлифования эвольвентного профиля зубьев термически обработанных цилиндрических прямо- и косозубых колёс наружного зацепления с модификацией по высоте и длине зуба. Зубошлифовальные полуавтоматы имеют оригинальную кинематическую схему, обеспечивающую производительность за счёт одновременного шлифования обоих профилей соседних зубьев. Кинематическая схема осуществляет деление через оптимальное расчетное число зубьев, что повышает точность соседних шагов и уменьшает накопленную погрешность шага по всему колесу.

В настоящее время выпускается пять гамм станков для обработки цилиндриче ских колёс, отличающихся по форме шли фовального круга.

В качестве примера рассмотрим зубошлифовальный полуавтомат модели 5893.

2. Зубошлифовальный полуавтомат модели 5893. Основные технические характеристики

3. Компоновка зубошлифовального полуавтомата модели 5893

Станок, работающий плоским кругом, модели 5893, применяют в инструментальной промышленности для шлифования эвольвентной поверхности прямозубых швелеров, долбяков, эталонных колёс и цилиндрических зубчатых колёс с прямыми спиральными зубцами по принципу обкатки эвольвентного профиля зуба изделия относительно плоской поверхности шлифовального круга. Обработка производится в две операции (предварительная и окончательная) за четыре установа, обеспечивая чистоту поверхности V 9. Станок не универсален и малопроизводителен, но вследствие очень коротких кинематических цепей точность обработки достигает 4-й степени.

Станок имеет горизонтальную компоновку. Круг устанавливается в вертикальной плоскости в середине зубчатого венца и совершает только вращательное движение. Движение обкатки осуществляется от эвольвентного кулака, установленного на одной оси с деталью. Шлифуется сначала одна сторона профиля зуба, затем деталь или круг поворачиваются и шлифуется вторая сторона профиля в требуемый размер. Поворот заготовки на следующий зуб производится при помощи делительного диска (лимба).

Изделие устанавливается в шпиндель бабки изделия на специальной оправке. Бабка изделия имеет возвратно-поступательное и качательное движения и может быть развернута в вертикальной плоскости на некоторый угол посредством ходового винта.

Шлифовальная бабка имеет вертикальное, продольное и поперечное перемещения и может быть повернута в вертикальной плоскости на определённый угол.

На станке предусмотрены приспособления для правки круга и отсоса абразивной пыли.

Рис. 1. Компоновка зубошлифовального полуавтомата мод. 5893:

1 -- педаль тормоза;

2 -- станина;

3 -- нижний стол;

4 -- квадрат продольного перемещения круга;

5 -- верхний стол;

6 -- маховичок поперечного перемещения круга;

7 -- маховичок вертикального перемещения круга;

8 -- пылесос;

9 -- колонна;

10 -- поворот колонны;

11 -- рукоятка продольного перемещения приспособления для правки круга;

12 -- кнопка для установочного перемещения приспособления;

13 -- поворотная кнопка для поперечного перемещения приспособления;

14 -- шлифовальная бабка;

15 -- рукоятка ручного поворота рабочей головки;

16 -- рабочая головка;

17 -- маховичок тонкой поперечной подачи шлифовального круга;

18 -- салазки.

4. Принцип действия станка

В основе работы станка лежит известный принцип образования эвольвенты окружности: производящая прямая СС₁ неподвижна, а основная окружность вращается равномерно вокруг своего центра и в то же время движется поступательно, параллельно С со скоростью, равной окружной скорости точки, лежащей на основной окружности.

Рис. 2. Схема расположения салазок зубошлифовального полуавтомата мод. 5893 под углом установки б_уст: АА -- касательная к эвольвенте зубьев долбяка; ВВ -- касательная к эвольвенте профиля копира

При вращении шпинделя вместе с закреплённым на нём долбяком и копиром вся система перемещается под действием груза (или пружины) параллельно производящей прямой СС₁. Основная окружность катится без скольжения по этой прямой. Конструкцией станка предусмотрена возможность установки салазок вместе с производящей прямой под углом б_уст к оси шпинделя шлифовального круга. Это позволяет шлифовальному кругу работать всей кольцевой поверхностью, так как центр основной окружности долбяка перемещается из одного положения в другое по наклонной прямой ОО₂, а профиль зуба долбяка при этом перемещается от точки М к точке М₂.

Установка салазок под различными углами б_уст позволяет пользоваться одним и тем же копиром для шлифования долбяков с раз личными начальными окружностями. Изменение угла установки для использования одного копира при обработке долбяков с различными окружностями должно оставаться в пределах 14...30° (лучше 16...25°). Такое ограничение диктуется тем, что при больших значениях б_уст шлифовальный круг может задевать соседний зуб долбяка. К тому же, чем больше угол б_уст, тем больше зона ММ₂, но это приводит к чрезмерно большой разнице между окружными скоростями крайних точек окружностей, расположенных на шлифовальном круге и, как следствие, к его неравномерному износу. Исходя из этого, на практике принимают 10° < б_уст < б, где б -- угол зацепления шлифуемого долбяка.

5. Кинематика станка

При обработке на металлорежущих станках очертания, форма деталей (производящие линии) образуется в результате согласованных между собой вращательных и прямолинейных движений заготовки и режущей кромки металлорежущего инструмента. Эти движения, называемые рабочими, могут быть простыми и сложными. На металлорежущих станках используются 4 метода получения производящих линий: копирование, огибание (обкатка), методы следа и касания. При копировании форма режущей кромки инструмента совпадает с формой производящей линии; при огибании производящая линия возникает в форме огибающей ряда последовательных положений режущей кромки инструмента, движущегося относительно заготовки; при методе следа производящая линия образуется как след движения точки режущей кромки инструмента; при методе касания производящая линия является касательной к ряду геометрических вспомогательных линий, образованных реальной точкой (вершиной) движущейся режущей кромки инструмента.

Рабочие движения в станке - главное движение и движение подачи. Главное движение, происходящее в направлении вектора скорости резания, обеспечивает отделение стружки от заготовки, а движение подачи - последовательное внедрение инструмента в заготовку, "захват" новых, ещё не обработанных участков. Главное движение совершается инструментом, в нашем случае - шлифовальным кругом, и в данном случае является вращательным движением. Помимо рабочих движений, на станке совершаются также установочные и делительные движения, которые не используются в процессе обработки резанием, однако необходимы для осуществления полного технологического цикла. Все движения в станке обеспечивают соответствующие механизмы, в которые входят различные передачи: клиноременные, зубчатые, червячные, винтовые, кулачковые, фрикционные. Эти передачи сочленяются между собой в определённой последовательности и образуют кинематические цепи, совокупность которых составляет кинематическую схему станка. При этом пользуются условными обозначениями элементов и механизмов станка по ГОСТ 3462-61.

Принципиальная кинематическая схема зубошлифовального станка мод. 5893 показана на рис. 3.

От электродвигателя 3 (N = 1 кВт, п = 15,5 с"1) через клиноременную передачу 2 с четырёхступенчатыми шкивами и фрикционную конусную муфту 1 вращение передаётся червячному валу 8, с которого движение сообщается цепи качания рабочей головки (бабки изделия) и цепи деления.

Рис. 3. Кинематическая схема зубошлифовального полуавтомата мод. 5893:

На одном валу 12 с червячным колесом 10 закреплён кривошипный диск 11 с профрезерованным диаметральным пазом. По этому пазу винтом 16 можно перемещать ползушку 14, ось, которой связана через опору качания с шатуном 13. При вращении червяка 9 и червячного колеса 10 шатун 13 через систему рычагов сообщает качательное движение рабочей головке вокруг оси шпинделя изделия.

Скорость и величина хода головки определяются скоростью вращения червячного вала 8 и радиусом кривошипа (положением ползушки 14), который можно регулировать в пределах 50...110 мм.

Эвольвентный копир 4, закреплённый на шпинделе рабочей головки, при качании упирается в неподвижную плоскость регулируемого упора 5 и сообщает рабочей головке возвратно-поступательное перемещение по направляющим салазок 6, установленных под углом б к горизонтальной плоскости. Постоянный контакт копира 4 с плоскостью упора 5 обеспечивается грузом 7. Для шлифования следующего зуба заготовка поворачивается при помощи делительного механизма, смонтированного в рабочей головке.

Кинематические цепи.

Цепь 1. Цепь главного движения. Данная цепь соединяет электродвигатель станка с вращением инструмента, то есть шлифовального круга. Соответственно главное движение совершается шлифовальным кругом, и является вращательным движением.

Цепь 2. Цепь качания рабочей головки (бабки изделия). Данная цепь соединяет ходовой винт со шпинделем изделия, сообщая при этом качательное движение рабочей головке вокруг оси шпинделя изделия.

Цепь 3. Цепь подачи. Эта цепь соединяет вращение инструмента, то есть шлифовального круга, с движением рабочей головки, которое представляет собой возвратно-поступательное перемещение. Такое перемещение обеспечивается эвольвентным копиром и регулируемым упором.

Цепь 4. Цепь деления обеспечивает работу делительного механизма, при помощи которого заготовка поворачивается для шлифования следующего зуба. Соединяет делительный механизм и червячный вал.

6. Конструктивные особенности станка

Все кинематические цепи и рабочие органы станка выполняются в виде конструктивных узлов (механизмов), состоящих из различных деталей. Узлы и детали станка можно разделить на 2 группы.

Группа несущей и направляющей системы обеспечивает правильное направление прямолинейных и круговых перемещений узлов с изделиями и с режущими инструментами. К ней относятся:

Ш станина и основание;

Ш детали и узлы для поддержания и обеспечения прямолинейных перемещений изделий (консоли, салазки, столы);

Ш детали и узлы для поддержания и обеспечения прямолинейных и качательных перемещений режущих инструментов (суппорты, салазки и поперечины суппортов);

Ш детали и узлы для обеспечения вращения изделий и режущих инструментов (шпиндели, опоры шпинделей, маховички для поперечного и вертикального перемещения круга, вращающаяся колонна);

Ш детали и узлы для поддержания и направления вращающихся деталей М. с. (корпуса коробки скоростей и коробки подач, а так же шпиндельной бабки).

Группа привода и управления осуществляет формообразование деталей и движения управления. К ней относятся:

Ш механизмы главного движения, движения подачи и делительных движений;

Ш механизмы вспомогательных движений (транспортирующих, зажимных, установочных, стружкоотводящих);

Ш механизмы управления (пуском и остановом, скоростью и реверсированием равномерных движений),

Ш копировальные, программные, адаптивные, самоподстраивающиеся системы.

Библиографический список

1. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов / Под ред. В.Э. Пуша, - М.: Машиностроение , 1985. - 256 с.

2. Шувалов Ю.А., Веденский В.А. Металлорежущие станки, 2 изд., М., 1959.

3. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки, М., 1967.

4. Детали и механизмы металлорежущих станков / Под ред. Д.Н. Решетова, т.1 - 2. М., 1972.

5. www.gig-ant.com/machinery/81/

6. www.rstcom.ru

7. www.machine-tools-repair.com