Методи нарізання і шліфування черв"яків

Методи нарізання і шліфування черв’яків

Гвинтова поверхня циліндричних черв’яків у залежності від серійності може бути нарізана за допомогою профільних різців на токарно-гвинторізних верстатах або за допомогою дискових фрез на універсально-фрезерних, різьбофрезерних і спеціальних черв’ячно-фрезерних і довбальних верстатах.

Для зменшення похибки профілю витка остаточне нарізання гвинтової поверхні рекомендується виконувати різцями з прямолінійною різальною кромкою. Потрібний профіль витка забезпечується при цьому за рахунок відповідного установлення різця.

Для нарізання архімедова черв’яка різець з прямолінійним профілем установлюють так, щоб його різальні кромки лежали в осьовій площині черв’яка (рис. 1, а). Черв’яки з малим кутом підйому гвинтової лінії нарізають двобічними різцями. При великих кутах підйому гвинтової лінії провадять нарізну обробку лівого і правого боку витка однобічними різцями.

Для нарізання евольвентного черв’яка різець з прямолінійним профілем установлюють так, щоб його різальні кромки розташовувались у площині, що є дотичною до основного циліндру (рис. 1, б).

Для нарізання конволютного черв’яка різець з прямолінійним профілем установлюють так, щоб його різальні кромки відповідно потрібної геометрії черв’яка лежали в площині, яка є нормальною до напрямку витка або напрямку западин (рис. 1, в).

де ro — радіус основного циліндра;

Z1 — число заходів;

mос — модуль в осьовому перерізі;

= 0.

В серійному і масовому виробництві циліндричні черв’яки нарізають дисковими фрезами. Для нарізання фрезу установлюють так, щоб її вісь обертання була нахилена на кут підйому витка черв’яка q, а середня точка, А розташовувалась на одній висоті з віссю черв’яка (рис. 2). При такому установленні фрези черв’як профілюється у нормальному перерізі по западині. Тому для нарізання архімедова, евольвентного і нелінійного черв’яків фреза повинна мати криволінійний профіль, а для нарізання конволютного черв’яка — прямолінійний. Черв’яки з m10 мм фрезерують за один прохід, а з m10 мм — за два проходи, знімаючи на першому проході до 0,8 повної глибини западани.

Рис. 1. Схема нарізання різцем черв'яків: а) архимедова; б) евольвентного; в) конволютного

нарізання шліфування черв’як

Рис. 2. Схема нарізання циліндричного черв'яка дисковою фрезою

Фрезерування дисковими фрезами в основному застосовують для чорнового нарізання витків черв’яка. В цьому випадку використовують фрези з прямолінійним профілем, залишаючи припуск на чистову обробку, який повинен перевищувати похибку профілю черв’яка, яка одержується при чорновому фрезеруванні.

Пальцеві фрези використовують для нарізання крупномодульних черв’яків в малосерійному і індивідуальному виробництві. Фрезу установлюють так, щоб її вісь обертання перетинала вісь черв’яка під кутом 90°.

Нарізання черв’яків черв’ячними фрезами за методом обкатки провадять на універсальних зубофрезерних і шліцефрезерних верстатах. Цим методом нарізають евольвентні черв’яки з великим кутом підйому витка, для чого використовують черв’ячні фрези з прямолінійною різальною кромкою Цей метод забезпечує високу продуктивність, оскільки всі витки багатозаходних черв’яків нарізають одночасно, проте, точність, що при цьому одержується, невисока (8−9-й ступінь), тому його застосовують в основному на попередніх операціях.

Нарізання черв’яків круглим довб’яком у великосерійному і масовому виробництві провадять на спеціальних верстатах або універсальних зубофрезерних верстатах оснащених протяжним супортом (рис. 3). Черв’як і довб’як обертаються, їх осі обертання схрещуються під прямим кутом. Одночасно відбувається відносне переміщення довб’яка уздовж осі черв’яка. Цим методом нарізають архімедові і евольвентні черв’яки.

Рис. 3. Схема нарізання черв’яків довб’яками

Для нарізання черв’яків з кутом підйому витка менш 5−6° використовують прямозубі довб’яки, при куті підйому більше 6° - косозубі.

Кут підйому гвинтової лінії на ділильному циліндрі довб’яка повинен бути рівним куту підйому на ділильному циліндрі черв’яка. Тому треба багато довб’яків.

Цей метод забезпечує високу точність і велику продуктивність.

В умовах великосерійного і масового виробництва черв’яки можна нарізувати кільцевими головками на токарних верстатах (вихрове нарізання) аналогічно нарізанню нарізок. Для нарізання архімедових і евольвентних черв’яків в кільцевих різцевих головках застосовують різці з відповідним криволінійним профілем, а для нарізання конволютних черв’яків — з прямолінійним.

Шліфування черв’яків провадять дисковими, чашковими і пальцьовими кругами.

Дисковими кругами шліфують архімедові, евольвентні і нелінійні черв’яки. При двосторонньому шліфуванні дисковим кругом вісь обертання круга, як при фрезеруванні, нахилена до осі черв’яка під кутом підйому витка на ділильному циліндрі q.

Для шліфування архімедових і евольвентних черв’яків при такому установленні круг повинен мати криволінійний профіль, який одержують шляхом правки по шаблонах, профіль шаблону розраховується так же, як і для дискових фрез.

При малих кутах підйому архімедові черв’яки невисокої точності 8−9 й ступінь точності) можна шліфувати прямобічним кругом.

Похибка, профілю, що при цьому виникає, зі зменшенням діаметру круга зменшується.

При однобічному шліфуванні евольвентних черв’яків дисковим кругом з прямолінійним профілем (рис. 4) твірна круга повинна збігатись з твірною черв’яка.

Рис. 4. Схема шліфування евольвентного черв'яка одним боком круга

Для шліфування евольвентного черв’яка плоскою стороною дискового круга вісь круга повертають в горизонтальній і вертикальній площинах.

Чашкові круги використовують для однобічного шліфування евольвентних і архімедових черв’яків. Схема установлення круга дана на рис. 5. Чашкові круги забезпечують краще наближення до архімедового черв’яка, ніж дискові круги того ж діаметру. Точна архімедова поверхня одержується при криволінійному профілі круга.

Пальцеві круги застосовують як для однобічного, так і для двобічного шліфування крупномодульних черв’яків (m15 мм). Однобічне шліфування застосовують при обробці евольвентних черв’яків. Круг установлюють так, що його прямолінійна твірна збігається з прямолінійною твірною евольвентної гвинтової поверхні.

При двобічному шліфуванні архімедових і евольвентних черв’яків пальцевий круг повинен мати криволінійний профіль; вісь круга повинна перетинати вісь черв’яка під прямим кутом (рис. 6).

Рис. 5. Схема шліфування евольвентного черв'яка чашковим кругом

Рис. 6. Схема шліфування черв'яка пальцевим кругом

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА.

1. Проектирование технологии. Под редакцией Ю. М. Соломенцева. — М., 1990. — 416 с.

2. Руденко П. А. Раздел 3. Технология изготовления машин. Конспект лекцій. — Чернишов, 1986. — 159 с.

3. Технология машиностроения (специальная часть). Гусев А. А., Ковальчук Е. О., Колосов И. М. и др. М.М. 1986, 480 сторінок.

4. Технология обработки конструкционных материалов. / Под ред. П. Г. Петрухи. М. Высшая школа, 1991.

5. Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова, Т. 1. — М., 1985. — 656 с.