книги / Цилиндрические зубчатые колеса
..pdfDO
Рис. 133. Групповое приспособление с гидропластной оправкой.
6 Глава
6.4.Приспособления фирмы «ТОБЛЕР»
Французская фирма «ТОБЛЕР» специализируется на создании высокоточной технологической оснастки для всех видов механичес кой обработки и, в частности, разжимных патронов для обеспечения беззазорной посадки. Такие приспособления, применяемые на опе рациях зубообработки, отличаются точностью, прочностью и быст ротой действия.
Благодаря возможности точной соосности деталей с осью шпин деля станка, на котором они обрабатываются, эти приспособления с самоцентрирующими оправками не требуют калибровки внутрен него диаметра деталей, что значительно увеличивает диапазон допус ков, обеспечивая, таким образом, уменьшение числа операций и по вышение точности обработки.
Комплектация зубообрабатывающих станков разжимными патро нами позволяет использовать их для автоматической загрузки и выг рузки деталей.
Рассмотрим ниже конструкцию некоторых приспособлений фир мы «ТОБЛЕР», применяемых на операциях зубообработки.
На рис. 135 представлены приспособления для зубофрезерования пакета заготовок. В приспособлении используется центровая оправ ка с раздвижными сухарями. В случае «а» зажим двух деталей неза висимый при помощи тарельчатых уравновешивающих пружин. Раз жим осуществляется гидравликой. В случае «б» центровка деталей независимая при помощи четырех наборов сухарей, усилия на кото рые передается тарельчатыми пружинами. Зажим в осевом направ лении осуществляется при помощи раструба и осевой тяги.
Вусловиях крупносерийного и массового производства зубчатых колес большое значение имеет на операции зубофрезерования точ ная обработка пакета заготовок. Поэтому фирма «ТОБЛЕР» предла гает ряд конструктивных решений оснастки такого рода.
На рис. 136 показаны приспособления для зубофрезерования и зубодолбления, позволяющие центрировать детали самых разных конфигураций.
Вприспособлении (а) предварительная центровка двух деталей при помощи пружинных шайб компенсируется торцовым креплени ем. Приспособление (б) предназначено для одновременного нареза ния четырех деталей. Предварительная ручная центровка является независимой и компенсируемой для всех деталей. Выполняется по средством только одного винта.
Когда усилие задней бабки является достаточным для торцового
Рис. 135. Оправки с раздвижными сухарями.
крепления (7-10 кН), центровка и зажим по внутреннему диаметру мо жет выполняться гидроцилиндром стола станка. Такое крепление до бавляется к торцовому креплению задней бабки. Приспособление по казано на позиции (в). Компенсация между двумя деталями произ водится при помощи плавающей установки нижнего цилиндра, обеспечивающей два обратных и компенсированных действия.
Для нарезания зубчатых муфт применяется разжимной патрон, оснащенный колпаком с храповым соединением, торцовое крепле ние которого обеспечивает отличную жесткость, несмотря на отсут ствие задней бабки (г).
ЬУ
Рис. 137. Конструкции приспособлений для зубошевингования.
На некоторых станках может производиться одновременное на резание и долбление зубчатых венцов. Оснастка для таких станков должна быть очень жесткой. Такую жесткость обеспечивает опорная поверхность люнета, предусмотренная в приспособлении непосред ственно под деталью (д).
Во избежание слишком длинного хода задней бабки полые шес теренчатые валы могут зажиматься с двух сторон (е). Один патрон устанавливается на шпинделе и приводится от нижнего цилиндра. Другой патрон, установленный на задней бабке, прижимает ее к тор цу детали.
При обработке шестерни-вала сплошного сечения рекомендует ся ввод детали в шпиндель станка (ж).
Создавая приспособления для шевингования, специалисты фир мы исходили из того, что зажим деталей должен производиться по аналогии с нарезанием, т.е. также с помощью разжимных патронов. На рис. 137 представлены варианты конструкций оснастки для зубошевинговальных станков.
На позиции (а) показана оправка с раздвижными сухарями. Цен тровка производится по внутренней поверхности, зажим — уравно вешивающими тарельчатыми пружинами. Для возможности автома тической разгрузки служат встроенные выталкиватели.
На позиции (б) приведен разжимной патрон, устанавливаемый в центрах, на позиции (в) — патрон для станков с автоматической загрузкой. Центровка и крепление по внутреннему диаметру вы полняются одновременно и уравновешиваются усилием задней бабки.
Глава 7
Специальный зуборезный инструмент для работы методом обката
Зуборезный инструмент относится к категории наиболее сложно го и специфичного в проектировании, изготовлении и эксплуатации, а потому и дорогостоящего. Поэтому все вопросы, связанные с его созданием, должны решаться комплексно с учетом его конструктив ных особенностей и назначения.
От зуборезного инструмента, в первую очередь, зависит образо вание правильной формы зуба колеса, что в наибольшей степени оказывает влияние на качество зубчатой передачи в отношении ки нематической точности, плавности и контакта.
К специальному инструменту, работающего по методу обката от носятся: червячные фрезы, круглые долбяки, зуборезные гребенки, шевера, червячные абразивные круги.
7.1. Материалы для изготовления зуборезного инструмента
Зуборезный инструмент должен иметь высокую стойкость, кото рую помимо технологических факторов, призваны обеспечивать свойства и термическая обработка материалов, из которых он изго тавливается, а именно:
•твердость не ниже HRC 62;
•высокая износостойкость;
•способность не терять режущих свойств при нагреве в процес се резания — красностойкость;
•достаточная вязкость, позволяющая использовать инструмент
вусловиях ударных нагрузок и повышенного уровня вибраций. Такими свойствами обладают ряд инструментальных легирован
ных и быстрорежущих сталей и некоторые марки твердых сплавов.
Во всех случаях выбор инструментальной стали должен основываться на достижении максимального экономического эффекта, выражен ного стоимостью режущего инструмента, отнесенной к одной обра ботанной детали.
Сравнительно простые режущие инструменты, такие, как диско вые и пальцевые модульные фрезы, зубострогальные резцы изготав ливают из легированных инструментальных сталей марок 9ХС, ХВГ, термически обработанных до твердости HRC 61-64, с красностойскостью до 300-350°С.
Сталь ХВГ хорошо прокаливается, не коробится при термообра ботке, но имеет повышенную чувствительность к образованию кар бидной сетки.
Недостатком стали 9ХС является повышенная чувствительность к обезуглероживанию поверхностного слоя.
Основная масса зуборезного инструмента изготавливается из бы строрежущих сталей по ГОСТ 19265-73. К сталям нормальной произ водительности относятся стали марок Р18, Р12, Р9, Р6МЗ, Р6М5. Инструменты, изготовленные из этих сталей, имеют твердость HRC 62-65, красностойкость 550-600°С, достаточно высокую прочность и могут использоваться на скоростях резания до 50-60 м/мин.
Сталь марки Р18 универсальна — она пригодна практически для всех режущих инструментов; обладает высокой красностойкостью, износостойкостью и хорошей шлифуемостью. Недостатком этой ста ли является повышенная карбидная неоднородность и высокая сто имость. Сегодня эта сталь применяется очень ограниченно.
Сталь марки Р9 сравнима по стойкости со сталью Р18 при работе в зоне высоких скоростей резания, поскольку обладает высокой красностойкостью. При работе на низких скоростях, когда главным фактором является не красностойкость, а износоустойчивость, при менять сталь Р9 не рекомендуется. Кроме того, из-за высокого содер жания ванадия эта сталь плохо шлифуется и склонна к прижогам при шлифовании и заточке.
В вольфрамо-молибденовой стали Р6М5 вольфрам частично за менен молибденом, что снимает карбидную неоднородность и повы шает пластичность. Недостаток — повышенная чувствительность к обезуглероживанию поверхностного слоя.
К сталям повышенной производительности относятся стали ко бальтовой группы — Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф5, Р9М4К8. Эти стали после термообработки имеют более высокую твердость (Н RC 64-66) и превышают красностойкость и износостойкость стали Р18 в 2-3 раза [39], однако они более чувствительны к обезуглероживанию и
Таблица 20. Основные физико-механические свойства инструментальных и быстрорежущих сталей для зуборезного
|
|
|
|
|
|
|
инструмента |
||
|
|
Твердость |
После закалки |
Температура, *С |
Тепло- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Марка |
р, г/смэ |
после |
после |
|
Ударная |
|
|
стойкость |
|
стали |
закалки |
<тп, МПа |
вязкость, |
|
|
(красно |
|||
|
отжига |
закалки |
отпуска |
стой |
|||||
|
|
и отпуска |
анЮ » |
||||||
|
|
НВ |
|||||||
|
|
HRC |
|
Дж/ма |
|
|
кость), *С |
||
|
|
|
|
|
|
||||
9XC |
7,83 |
<241 |
63-66 |
<2200 |
0,25 |
- |
180-250 240-250 |
||
хвг |
7,83 |
<255 |
63-66 |
<3400 |
- |
830-860 |
150-200 |
200-220 |
|
Р18 |
8,75 |
255 |
63 |
2900- |
3,0 |
1270 |
570 |
620 |
|
3100 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Р12 |
839 |
255 |
63 |
3000- |
3,8 |
1250 |
560 |
620 |
|
3200 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Р9 |
8,3 |
255 |
63 |
3350 |
2,0 |
1230 |
560 |
620 |
|
Р6М5 |
8,15 |
255 |
64 |
3300- |
4,8 |
1220 |
550 |
620 |
|
3400 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Р9М4К8 |
8,3 |
285 |
65 |
2500 |
2,6 |
1230 |
550 |
630 |
Примечание. Красностойкость оценивается температурой отпуска в течение 4ч, после которого твердость стали будет составлять 59 HRC.
шлифуются хуже, чем вольфрамовые стали. Инструмент из этих ста лей может работать на скоростях резания до 80м/мин. Физико-меха нические свойства сталей для зуборезного инструмента представле ны в табл. 20 [41].
Зуборезный инструмент должен иметь мелкозернистую структу ру с равномерным распределением карбидов. Нормальная твердость зуборезного инструмента из быстрорежущих сталей — HRC 64-66. Как показывает опыт, даже небольшое изменение твердости может оказать существенное влияние на режущие свойства инструмента.
Кроме твердости на качество инструмента оказывают влияние процент науглероживания, наличие обезуглероженного слоя, размер зерна, размер и распределение карбидов, образование полосчатой структуры.
Для обеспечения более высокой стойкости на зуборезный инст румент, изготовленный из быстрорежущей стали, наносят износос тойкие покрытия. Наибольшее распространение получил способ ка тодного напыления. Он основан на нанесении тонких пленок карби дов, нитридов, окислов металлов IV-VI группы таблицы Менделеева
на поверхность изделия в вакууме. Процесс заключается в |
|
щем: под действием напряжения, возникающего |
яется> |
делие) и катодом (металл-испаритель), металл с кат |
зоО- |
образуя ионное поле. Инструмент нагревается до температуры