No Image

Станок для нарезания шлицев

СОДЕРЖАНИЕ
111 просмотров
21 января 2020

5Б352П – Полуавтомат шлицефрезерный повышенной точности

Купить станочный подшипник с доставкой Podshipnik@podshipnik.info

Технические характеристики:

Станки модели 5б352п предназначены для нарезания шлицевых валов, прямозубых и косозубых цилиндрических колес, а также звездочек червячными фрезами методом обката.

Высота центров над станиной, мм 250
Наибольшая длина заготовки, мм 1000
Диаметры обрабатываемых зубчатых колес, мм 20. 200(400*)
Наибольшая длина нарезаемых шлицев, мм 820
Модуль, мм 1. 8
Наибольший угол наклона зубьев, град +/- 45
Наибольшая длина червячных фрез, мм 200
Наибольший диаметр червячных фрез, мм 160
Наибольшее перемещение червячной фрезы (шифтинг), мм 100
Диапазон частоты вращения шпинделя червячной фрезы, мин-1 25. 400
Диапозон рабочих осевых подач, мм/мин (мм/об) 2,0. 100
бесступенчато
Скорость быстрых перемещений фрезы, мм/мин 600
Мощность привода главного движения, кВТ (трехскоростной электродвигатель) 5/6, 3/10
Суммарная мощность двигателей, кВт 19,8
Точность обработки зубчатых колес по DIN3962 7 квалитет

Габаритные размеры, мм

длина 4100
ширина 2600
высота 2140

Масса полуавтомата (вместе с отдельно расположенными агрегатами и гидрооборудованием), кг 8000

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 10.V.1971 (№ 1662895/25-8) с присоединением заявки №вЂ”

Опубликовано 25. 1/Н.1973. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 3.1.1974

Совета йиниотроа СССР

l39 делам нзооретений и открытий

Г. М. Королев и Е. Н. Шершнев

Завод «Северный пресс»

УСТРОЙСГВО ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ШЛИЦЕВ

Зажим, ориентирующий винты 8 относительно фрезы 10, состоит из двух параллельных направляющих 11 и 12, охватывающих тело каждого из винтов 3, прижимной плиты 13 и затвора, выполненного из двух подпружиненных щеколд 14 (вторая щеколда на чертеже не показана) . Эти щеколды установлены перпендикулярно направляющим 11 и 12 и снабжены скошенными набегающими кром1о ками. Направляющие П и 12, плита 13 и щеколды 14 смонтированы на общем корпусе 15.

Для параллельного раздви>кения направляющих П и 12 они снабжены ходовым винтом

lб с левой и правой резьбой и двумя направ1ь ляющими пальцами 17 и 18. Расстояние между параллельными направляющими 11 и 12 определяется диаметром винтов 8 с плюсовым зазором и фиксируется стопором 19.

Прижимная плита 18 снабжена продоль20 ным пазом 20 для фрезы 10 и расположена параллельно верхней плоскости направляющих П и 12 и регулируется по высоте винтом 21. Пальцы 22 и 23 обеспечивают при такой регулировке параллельное перемещение

25 плиты 13. Стопор 24 фиксирует положение плиты 18, которое определяется толщиной головки винтов 8, также с плюсовым допуском.

При шлицевании изделий цилиндрической формы между направляющими 11 и 12 устазо навливается планка 25. Ее положение по выИзобретение относится к области металлообработки.

Известны станки для нарезания шлицев на головках винтов и подобных деталях, подаваемых последовательно в зону резания с помощью толкателя шагового перемещения и фиксируемых относительно плоскости режущего инструмента.

Цель изобретения — нарезание шлицев без заусенцев.

Для этого механизм фиксации выполнен в виде двух параллельных направляющих, между торцом которых и толкателем установлен затвор. состоящий из двух подпружиненных щеколд со скошенными кромками. При нарезапии шлпцев на цилиндрических деталях внутри направляющих устанавливается планка.

На черте>ке изобра>кено предлагаемое устройство для нарезания шлицев.

Внутри бункера 1 установлена доска 2, совершающая возвратно-поступательное движение и подающая винты 8 на питатель 4. На противоположном конце питателя 4 размещен отсекатель 5 в виде рычага, одно плечо которого отсекают винты 8, а другое — расположено против рычага б. Рычаг закреплен на толкателе 7 шагового перемещения. Толкатель 7 осу цествляет возвратно-поступательное движение под действием кулачкового механизма 8 или механизма ручной подачи 9.

УЛ K 621,914.7.621.882 214 (088.8) 390880 соте по отношению к Kopn) ñ1 1д !викс!!руе !ся стопориым болтом 2б.

Устройство работает следующим образом.

Бинты из загрузочного бункера 1 попадают па доску 2, совершающую возвратно-поступательное движение. Вследствие этого вицть!

8ориентируютс,я головками вверх и сплошным потоком подаются по питателю 4 к отсекателю 5, который препятствует дальнейшему перемещени!о винтов 8. Винт, расположенный по другую сторону отсекателя 5, под действием толкателя 7 упирается в скошенные кромки щеколд 14, раздвигает пх п попадает в направляющие 11 и 12. При этом головка винта своей нижней плоскостью опирается на верхние плоскости направляющих 11 и 12, а его тело заключено между последними. Одновременно с этим з винтом 8 смыкаются подпружиненные щеколды 14. Толкатель 7, совершая возвратно-поступательное движение, подает очередной винт 8 через затвор на направляющие 11 и 12.

Фреза 10 производит шлицевание встречно с подачей «на зуб». Сплошная подача под фрезу 10 винтов 8, головки которых прижаты друг к другу, обеспечивает нарезание шлицев на всех головках без образования заусенцев на боковой поверхности головок винтов 8.

После прохождения под фрезой 10 винты 8 выпадают с направляющих 11 и 12.

Шлицевание цилиндрических изделий не отличается от вышеописанного, однако в этом случае планка 20 уста!(авл!!Вается между на правляющими 11 и 12 на требуемой высоте и служит для поддержания и перемещения цилиндрических изделий, заключенных между прижимной плитой 18, пла! ко!! 25 и двух направляющих 11 и 12.

Предлагаемое устройство для нарезания шлицев иа головках винтов может быть также использовано без загрузочного узла и кулачкового механизма 8. В этом случае уст-!

Читайте также:  Камаз самосвал тюнинг фото

О ройство устанавливается на стол горизонтального фрезерного станка. При этом изделие к щеколдам 14 затвора подают вручную, 3 винты под фрезу 10 механизмом ручной под!! ч и.

1. Устройство для нарезания шлицев JJa головках винтов и подобных деталях, подавае20 мых последовательно в зону резания с помо!цыо толкателя шагового перемещения и фиксируемых относительно плоскости режущсго инструмента, отлича!о!Чееся тем, что, с целью предотвращения образования заусен25 цев, механизм фиксации выполнен в виде двух !!apaëëåëüíû÷ направляющих, между торцом которых и толкателем установлен затвор, состоящий из двух подпружипеншгх щеколд со скошенными кромками. зй 2. Устройство по и. I, отличающееся тем, что, с целью парезания шлицев па цилиндрических деталях, внутри направляющих уста. иовлена планка.

Составитель И. Покрасова

Редактор Н. Козлова Текред Т. Ускова Корректор О. Тюрина

Заказ 3351 Изд. № 846 Тира>к 888 Подписное

ЬНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Шлицы нарезают фрезерованием, строганием, протягиванием и холодным накатыванием (в основном эвольвентные шлицы). Технологический процесс обработки шлицев зависит от метода центрирования шлицевого соединения и термической обработки.

На валиках нарезать шлицы можно двумя методами:

1) фрезерованием по методу обкатки специальными червячными фрезами (рисунок 7.4) на шлицефрезерных или обычных зубофрезерных станках;

2) фрезерованием дисковыми или фасонными фрезами на горизонтально-фрезерных станках.

В неавтоматизированном серийном производстве обычно нарезают шлицы на шлицефрезерных или зубофрезерных станках червячной фрезой методом обкатки. Рабочая часть червячной фрезы выполнена по профилю, обеспечивающему получение шлицев при обкатке. Фрезерование червячными фрезами шлицевых валов одинаково как для получения прямобочного профиля шлицев, так и для эвольвентного и осуществляется при тех же рабочих движениях фрезы и детали.

Рис.7.4. Схема фрезерования шлицевого вала червячно-шлицевой фрезой.

Этот метод довольно трудоемкий, так как выполняется при сравнительно невысоких режимах резания (v=20. 30 м/мин и S=20 мм/мин). Нарезать шлицы можно за один или два рабочих хода в зависимости от требуемой точности. Можно применять многозаходную червячную фрезу для чернового фрезерования, которая увеличивает производительность, но требуемой точности не дает.

Черновое фрезерование шлицев иногда производят фасонными дисковыми фрезами на горизонтально-фрезерных станках с помощью делительной головки.

Фрезеровать шлицы можно способом, позволяющим применять более дешевый фрезы, чем дисковой фасонной фрезой, но менее производительным. Для повышения производительности применяют одновременное фрезерование двух-трёх шлицевых валов двумя-тремя дисковыми фрезами с помощью трёхшпиндельной делительной головки. Фрезерование дисковыми фрезами не обеспечивает достаточную точность по шагу и ширине шлицев.

Предварительное фрезерование боковых поверхностей шлицев может производиться на горизонтально-фрезерных станках двумя дисковыми быстрорежущими или твердосплавными фрезами с последующей обработкой профиля впадины дисковой профильной фрезой (рисунок 7.5,а). При этом вставляется припуск на шлифование. Фрезерование впадин в одну операцию производят дисковой фасонной фрезой (рисунок 7.5,б).

В мелкосерийном и единичном производстве при центрировании шли цевой втулки по наружному диаметру фрезерование ведется двумя дисковыми фасонными фрезами, обрабатывающими одновременно боковые стороны и впадины (рисунок 3.5,в).

Рисунок 3.5. Схемы фрезерования шлицев.

Существуют и более совершенные методы фрезерования шлицев на валах. Например, разработано нарезание прямобочных шлицев предварительным фрезерованием фасонными дисковыми фрезами и чистовым фрезерованием боковых поверхностей шлицев торцовыми фрезами, оснащенными пластинами из твердого сплава (рисунок 7.6).

Режимы резания при обработке валов из среднеуглеродистой стали: для предварительного фрезерования v=30. 35 м/мин и S=190 мм/мин, для чистового фрезерования v=180 м/мин и S=0,55 мм/зуб. Обработку выполняют на горизонтальных продольно-фрезерных станках с применением делительных приспособлений. Такой метод нарезания шлицев в 3—4 раза производительнее, чем обработка на шлицефрезерных станках.

Обработка шлицев вала с центрированием по наружному диаметру по этому способу исключает необходимость применения шлицевых фрез высокой точности, сложного оборудования, а также необходимость шлифования шлицев.

Чистовое фрезерование торцовыми твердосплавными фрезами обеспечивает чистоту обработки в пределах Ra=1.6 мкм и высокую точность шлицевого соединения.

Станки для обработки шлицев таким способом могут быть легко автоматизированы.

После окончания фрезерных операций шлицевые валы подвергаются термической обработке.

Рисунок 7.6. Схема фрезерования шлицев фасонными фрезами:

а — предварительная обработка; б — чистовая обработка боковых поверхностей шлицев.

Детали, у которых длина шлицевого участка небольшая и нет места для выхода фрезы, обрабатываются долблением по методу обкатки на зубодолбежных станках с помощью специального долбяка.

Метод обкатки применяют в массовом и серийном производствах. Преимуществом этого метода является высокое качество шлицевых валов и стабильность технологического процесса, что весьма важно в массовом производстве.

Недостатком метода обкатки является высокая трудоемкость по сравнению с фрезерованием дисковыми фрезами, высокая стоимость режущего инструмента, необходимость специальных станков.

В последнее время в крупносерийном и массовом производствах шлицефрезерование вытесняется контурным шлицестроганием, шлицепротягиванием, холодным накатыванием роликами или рейками, а также профильными многороликовыми головками. Это объясняется тем, что применение многозаходных фрез для шлиценарезания ведёт к удорожанию стоимости инструмента и не обеспечивает повышенных требований к точности шлицевых поверхностей.

Строгание шлицев на валах производят набором фасонных резцов, собранных в головке, и эффективно может быть применено в крупносерийном и массовом производстве. Их количество и профиль соответствуют числу шлицев и профилю впадины между шлицами вала (рисунок 3.7). Число двойных ходов головки определяется глубиной шлицевой канавки и принятой глубиной резания за один рабочий ход. Резцы в головке затачивают комплектно в специальном приспособлении. За каждый двойной ход резцы сходятся радиально на заданную величину подачи.

Читайте также:  Как зарегистрировать контрактный двигатель в гибдд

Этим методом можно обрабатывать как сквозные, так и несквозные шлицы. В последнем случае предусматривается канавка для выхода резцов глубиной не менее 6. 8 мм и ускоренный отвод резцов от заготовки. Шлицестрогание выполняют на станке МА4, предназначенном для обработки валов диаметров 20. 50 мм, длиной до 435 мм, с длиной обрабатываемой части 70. 370 мм. Этот метод позволяет вести обработку шлицев и на валах, имеющих уступы диаметром на 25. 30 мм больше обрабатываемого, что невозможно осуществить другими методами. Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra=2,5. 1,25 мкм.

Рисунок 7.7. Резцовая головка шлицестрогального станка.

Для строгания несквозных шлицев в станке предусмотрен ускоренный отвод резцов на установленную длину обработки. Станок допускает обработку шлицевых впадин как на проход, так и с выходом на поверхность наружного диаметра.

Другим высокопроизводительным методом образования шлицев является шлицепротягивание. Шлицепротягивание производят двумя блочными протяжками (рисунок 7.8) одновременно двух диаметрально противоположных впадин на валу с последующим поворотом вала на угол a=360/z (где z – число шлицев) после каждого хода протяжки.

Блок протяжки состоит из набора резцов-зубьев, которые могут независимо перемещаться в радиальном направлении. Резцы затачивают комплектно и устанавливают в блоки в специальном приспособлении. Этот метод позволяет обрабатывать сквозные и несквозные шлицы. Копирная линейка дает возможность протягивать несквозные шлицы по заданной траектории. Разность диаметров ступеней, при обработке валов с несквозными шлицами не должна превышать 25. 30 мм. По производительности шлицестрогание и шлицепротягивание производительнее шлицефрезерования примерно в 5—8 раз (в зависимости от размеров шлицев).

Рисунок7.8. Схема протягивания шлицев на валах.

Большие перспективы имеет холодное накатывание шлицев, при котором шлицы образуются пластическим деформированием без снятия стружки. Накатка выполняется роликами, рейками и многороликовыми профильными головками (рисунок 7.9).

Рисунок 7.9. Схемы накатывания шлицев:

а — круглыми роликами, б — рейками; в — многороликовой головкой.

Уплотнение слоя металла при накатывании повышает прочность шлицевых валов. По данным ЭНИМСа, накатанные шлицы при скручивании на 10. 20 % прочнее шлицев, полученных фрезерованием. В ряде случаев холодное накатывание позволяет избежать термической обработки валов и дальнейшей механической обработки шлицев. Холодной накаткой в основном делают эвольвентные шлицы, так как для прямобочных шлицев значительно усложняется профиль рабочих поверхностей накатных роликов, что требует специального оборудования для их изготовления. Шлицы эвольвентного профиля с модулем до 2,5 мм получают холодным накатыванием двумя или тремя роликами. Их устанавливают по делительной окружности предварительно обработанной заготовки с учетом упругих деформаций системы станок—приспособление—инструмент—заготовка. Диаметр заготовки при накатывании меньше наружного диаметра детали и точность диаметра под накатку значительно выше диаметра под шлицефрезерование. Так, для валов диаметром 30. 50 мм допустимое отклонение наружной поверхности — не более 0,05. 0,07 мм, допустимое отклонение биения относительно оси центров — не более 0,06 мм.

Ролики изготовляют из высоколегированных сталей. Одним и тем же роликом определенного модуля можно обработать валы с различным числом шлицев. Рекомендуемые режимы накатывания: окружная скорость роликов 15. 20 м/мин при диаметре начальной окружности 200 мм; осевая подача 150. 200 мм/мин. Накатыванию подвергают заготовки твердостью не более НВ 220. Погрешность шага не более 0,03 мм; накопленная погрешность шага 0,05. 0,1 мм; параметр шероховатости поверхности Ra=0,63. 0,32 мкм.

В зависимости от длины шлицев производительность при накатывании примерно в 10 раз выше, чем производительность при шлицефрезеровании. Предпочтительнее накатывать валы с большим числом шлицев (не менее 18), так как в этом случае процесс протекает более плавно.

Холодное накатывание многороликовыми профильными головками (рисунок 7.9,в) требует особо точного изготовления инструмента.

Инструментальная головка состоит из жёсткого закалённого кольца, в котором размещены сегменты (на схеме не показаны), в каждом скгменте5 установлено по одному профилирующему ролику (на схеме 8 роликов), свободно вращающемуся на осях в подшипниках. Ролики регулируют и заменяют независимо один от другого. Обрабатываемую заготовку закрепляют в центрах зажимного устройства, а многороликовая головка перемещается со скоростью 3 м/мин вдоль оси неподвижной обрабатываемой детали на точно установленную длину, образуя на ней шлицы, профиль которых соответствует профилю ролика. Все шлицы накатываются одновременно без вращения заготовки. Получаемая точность шлицев по шагу 0.04 мм, непрямолинейность не превышает 0.04 мм на 100 мм длины.

Полный профиль шлицев формируется за несколько ходов (три-шесть). Обжатие металла осуществляется постепенно, путём периодического вдавливания накатных роликов в заготовку. Радиальная подача роликов осуществляется автоматически.

При накатывании профильными роликами пластические деформации проникают на большую глубину в обрабатываемую заготовку. Твёрдость заготовок не должна превышать НВ 220, поэтому в процессе накатки происходит её удлинение, вытесненный металл частично размещается и на наружной поверхности детали. После накатывания наружный диаметр обработанной детали несколько увеличивается и поэтому она должна быть подвергнута наружному шлифованию.

Читайте также:  Размер заднего стекла хендай акцент

При накатывании многороликовыми головками поверхностные слои обрабатываемой детали упрочняются на 20 – 30%; стойкость инструментальной головки составляет до 100 тыс. деталей. Этот метод обработки высокопроизводительный, но каждая многороликовая головка предназначена для обработки только одного размера шлицев.

Многороликовой головкой можно накатывать и эвольвентные шлицы, если их число не превышает 16 – 18, а наименьшее – 6; при большем числе шлицев невозможно разместить ролики в головке.

Холодное накатывание шлицев можно делать и рейками по методу «Рото-фло». Этот метод заключается в том, что обрабатываемая заготовка вращается в центрах между верхней и нижней инструментальными рейками, которые быстро перемещаются в противоположных направлениях, выдавливая при этом металл по периферии круглой заготовки. Накатывание шлицев рейками за один рабочий ход на всю длину производительнее, чем накатывание роликами, но вследствие возникающих больших сил оно не рекомендуется для накатывания шлицев длиной более 80. 100 мм.

Существует и другое высокопроизводительное холодное накатывание эвольвентных шлицев на валах, которое основано на принципе формирования обрабатываемого профиля по планетарному методу (рисунок 3.10, а). Формирование профиля производится двумя роликовыми головками, имеющими встречное вращение. Головки, оснащенные накатным инструментом, располагают встречно и приводят в действие двумя двигателями. Профильные ролики 3 одновременно и синхронно внедряются во вращающуюся вокруг своей оси заготовку 2. При этом частоты вращения накатных головок и заготовки согласуют друг с другом с учетом числа изготовляемых зубьев (рисунок 3.10, б). Одновременно производится непрерывная подача заготовки в осевом направлении.

Рисунок 7.10. Схема накатывания шлицев планетарным методом:

а — схема движения роликов и заготовки; 6 — схема формирования шлицев при накатке;

1 — траектория движения роликов; 2 — заготовка; 3 — ролики.

Основная работа по формированию профиля происходит в зоне преобразования, где при каждом рабочем ходе инструмента образуется серповидный сегмент.

Накатный ролик изготовляют из высоколегированных сталей Х12ФН и Х6ФН с твердостью рабочей части HRC 63. 66. Одним комплектом накатных роликов можно обработать 3000. 30000 заготовок.

Для накатывания шлицев высокой точности заготовки должны быть предварительно обработаны по наружному диаметру. Диаметром заготовки является среднеарифметическое между диаметром окружности выступов и диаметром окружности впадин зуба. Рекомендуемый допуск диаметра 0,05. 0,10 мм и допуск биения 0,03. 0,06 мм.

Этот метод рекомендуется только для материалов со следующими характеристиками: d>9 %, sв = 1274*10 6 Па. Параметр шероховатости Ra +300 *82 +87 *12 размер отверстия равен 72.4—0.06=72,34 +87 . Направляющая часть протяжки изготовляется с размером 72.34 +87 . Такой технологический размер обеспечивает одинаковую глубину всех шлицев при протягивании.

Если зубчатое колесо, имеющее шлицевое отверстие, термически обрабатывается, то обработка отверстия несколько усложняется.

Для получения точного наружного диаметра впадин шлицевого отверстия требуется введение протяжек для калибрования и более точная предварительная обработка шлицев. Можно применять местную цементацию так, чтобы шлицы, подлежащие калиброванию, не были науглерожены и при последующей закалке не приобрели повышенной твердости.

Недостатком калибрования является неизбежность эксцентричности центрирующей окружности впадин относительно начальной окружности зубчатого колеса.

В данном случае преимущество метода центрирования по внутреннему диаметру заключается в том, что посадочное отверстие можно прошлифовать на базе зубьев зубчатого колеса. Благодаря этому обеспечивается концентричность внутреннего диаметра относительно начальной окружности зубчатого колеса. Шлифование отверстия производится на внутришлифовальном станке.

Эвольвентные шлицы во втулке обычно нарезаются на зубодолбежных станках. В настоящее время в массовом производстве внедрено протягивание эвольвентных шлицев. Протягивание эвольвентных шлицев во много раз производительнее долбления. Недостатком этого способа является сложность изготовления протяжки с эвольвентным профилем.

Т.о. технологический процесс обработки шлицевого вала состоит из следующих основных операций:

1. токарной обработки вала;

2. обработки шлицев;

4. шлифования внешних поверхностей;

5. шлифования элементов шлицев.

В зависимости от принятого типа центрирования шлицевого соединения в серийном производстве устанавливается технологический процесс обработки шлицевого вала (таблица 7.1).

Таблица 7.1. Технологический процесс обработки шлицевого вала.

№ операции Наименование операций Применяемое оборудование
При центрировании по наружному диаметру При центрировании по внутреннему диаметру Серийное производство Индивидуальное производство
I. Фрезерование торцов и центрование Фрезерно-центровальный полуавтомат
II. Обработка цилиндрических ступеней вала под шлицы с припуском на шлифование. Обработка цилиндричес-ких ступеней вала без припуска на шлифование по наружному диаметру шлицев Токарный станок Многорезцовые гидрокопироваль-ные полуавтоматы Токарный станок
III. Нарезание шлицев в размер по ширине и внутреннему диаметру Нарезание шлицев с припуском на шлифова-ние по внутреннему диа-метру и по боковым сто-ронам шлицев Шлицефрезерные, зубофрезерные, зубодолбежные станки Горизонтально-фрезерный станок
IV. Термическая обработка Термическая обработка Установка ТВЧ Электропечь ванны
V. Шлифование вала по наружному диаметру Шлифование опорных шеек вала. Шлифование боковых сторон шлицев и внут-реннего диаметра Круглошлифоваль-ныи станок. Шлицешлифоваль-ныи станок Круглошлифо-вальный станок. Универсально-заточный станок.

Дата добавления: 2014-11-29 ; Просмотров: 21579 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Комментировать
111 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
Adblock detector