5А870в Станок зубошлифовальный для шлифования конических колес
схемы, описание, характеристики

Сведения о производителе зубошлифовального полуавтомата 5А870в

Производитель зубошлифовального полуавтомата 5А870в Саратовский завод тяжелых зуборезных станков, СЗТЗС, основанный в 1947 году.

5А870в Станок зубошлифовальный для конических зубчатых колес с круговыми зубьями. Назначение и область применения

Зубошлифовальный полуавтомат 5А870в заменил в производстве устаревшую модель 5870.

Станок 5А870в является аналогом станка 58к70в и отличается от него только размерами. Кинематическая схема, конструкция основных узлов, процесс шлифования идентичны.

Зубошлифовальный полуавтомат 5А870в предназначен для шлифования зубьев конических колес с круговой линией зуба.

Принцип работы и особенности конструкции станка

Схема шлифования зуборезного станка 5А870в

На рис. 99 показана схема шлифования. Обработка колеса 1 производится по методу обката чашечно-коническим шлифовальным кругом 3, рабочая поверхность которого воспроизводит зуб плосковершинного производящего колеса 2. При двустороннем способе шлифования круг одновременно шлифует разноименные стороны зуба и дно впадины, при одностороннем — одну сторону зуба и дно впадины. Процесс снятия стружки осуществляется при вращении люльки с инструментом в направлении против хода часовой стрелки. В конце каждого рабочего хода люлька останавливается, бабка с изделием отводится от шлифовального круга, происходит процесс деления с вращением люльки в обратную сторону (по ходу часовой стрелки) и в конце холостого хода люльки бабка с изделием подводится к шлифовальному кругу.

Программа работы полуавтомата включает в себя черновую и чистовую правку круга, черновое и чистовое шлифование, а также выхаживание без подачи.

5А870в Общий вид зубошлифовального станка

Фото зубошлифовального станка 5А870в

Расположение составных частей зубошлифовального станка 5А870в

Расположение основных узлов зубошлифовального станка 5А870в

Расположение основных узлов зубошлифовального станка 5А870в. Смотреть в увеличенном масштабе

Полуавтомат 5А870в (рис. 100) состоит из станины 1, на которой с левой стороны закреплена стойка 2 люльки, механизм подачи 7 и за ним механизм главного привода.

Внутри стойки 2 размещена люлька 11, совершающая движение обката от привода, который находится внутри стойки.

В расточке люльки, эксцентричной относительно ее оси, смонтирована гильза с инструментальным шпинделем и шлифовальным кругом 13, над которым размещен механизм правки 12.

На передней стороне стойки 2 находится пульт управления 9, ниже его маховик 5 перемещения ручного упора стола и кран 4 управления перемещением стола и зажимом изделия.

Сверху стойки находится квадрат 10 поворота изделия для распределения припуска.

На передней стенке механизма управления расположено штекерное устройство 3 управления автоматическим циклом, счетчик циклов 6 и сигнальные лампы 8.

С правой стороны на станине расположен стол 19 с бабкой 18 изделия. Заготовка 15 зажимается в шпинделе гидравлическим устройством. Стол поворачивается на круговых направляющих для установки на угол конуса шлифуемого изделия. Рабочая зона станка закрыта ограждением 16.

Пульт управления зубошлифовального станка 5А870в

Пульт управления зубошлифовального станка 5А870в. Смотреть в увеличенном масштабе

Схема кинематическая зубошлифовального станка 5А870в

Кинематическая схема зубошлифовального станка 5А870в

Кинематическая схема зубошлифовального станка 5А870в. Смотреть в увеличенном масштабе

Кинематическая схема (рис. 101) зубошлифовального полуавтомата 5А870в состоит из кинематических цепей привода шлифовального круга, деления, обката, вращения диска управления, подачи на врезание, подачи на правку и правки шлифовального круга.

Кинематическая цепь привода шлифовального круга связывает вращение регулируемого электродвигателя M1 с вращением инструмента (Ин) через клиноременные передачи 165/125, 135/125 и 125/135. Частота вращения шлифовального круга устанавливается с пульта управления потенциометром в пределах 1980— 4490 об/мин.

Кинематическая цепь деления связывает вращение гидромотора ГМ2, находящегося внутри червячного колеса передачи 1/73, с поворотом изделия. Перед срабатыванием гидромотора включается гидроцилиндр Ц, который через реечную передачу выводит из корпуса дифференциала фиксатор и включает муфту, соединяющую ротор гидромотора ГМ2 с корпусом дифференциала. После этого гидромотор ГМ2, ротор которого может повернуться только на 180°, поворачивает дифференциал на 1/2 оборота.

Учитывая передаточное отношение дифференциала iдиф = 2 из уравнения кинематического баланса цепи деления (рис. 101)

(1/2) · 2 · (26/26) · (34/34) · (26/52) · (a1/bl) · (c1/d1) · (5/75) = 1/z,

Цепь обката связывает качательное движение люльки (Л), несущей на себе инструмент (Ин), с вращением заготовки (Заг). Привод цепи обката осуществляется от электродвигателя М2 через гидронасос (Н) и гидромотор (ГМ), червячную передачу 4)28, цилиндрическую передачу 48/34 и далее в сторону инструмента через коническую передачу 24/48, гитару обката d/c и b/а и передачу с коническими колесами 5/150 вращения люльки (Л).

В сторону заготовки вращение передается через зубчатые колеса дифференциала 26/26 и 26/26, коническую передачу 26/26 и дальше через вал верхнего привода, конические передачи 34/34, 26/52, гитару деления а1/b1, c1/d1 на конические колеса 5/75 гипоидной делительной передачи.

Уравнение кинематического баланса цепи обката составляется из условия, что при повороте люльки на угол, соответствующий одному зубу инструментального производящего колеса (1/zc), заготовка должна повернуться на один зуб (1/z часть оборота):

(1/zс) · (150/5) · (a/b) · (c/d) · (48/24) · (26/26) · (26/26) · (26/26) · (34/34) · (26/52) · (a1/b1) · (c1/d1) · (5/75) = 1/z.

Подставляя zc = z/sinδ и (a1/b1) · (c1/d1) = 30/z и преобразуя уравнение, получим формулу настройки цепи обката:

а/b · с/d = z/60 sinδ

где δ — угол делительного конуса шлифуемого колеса.

Кинематическая цепь вращения диска управления связывает вращение люльки (Л) с вращением диска управления (ДУ) через коническую передачу 150/5, гитару обката а, b, с, d, коническую передачу 48/24, цилиндрическую передачу 34/48 и коническую передачу 35/35. Уравнение кинематического баланса этой цепи составляется с учетом того, что за угол поворота Q Δ ЛЮЛЬКИ необходимый для обкатного движения, диск повернется на угол φупр:

QΔ (150/5) · 2/(60 · sinδ) · (48/24) · (64/48) · (35/35) · (25/60) · (20/42) · (32/32) · (32/74) = φупр.

Решая это уравнение, получим формулу, по которой находят угол установки диска управления:

φупр = 0,08 · QΔ · z/ sinδ.

Кинематическая цепь подачи на врезание связывает вращение электродвигателя МЗ с поворотом кулака (Кул1) через червячные передачи 1/28 и 1/34. С кулаком контактирует упор (Уп) гидроцилиндра Ц2, связанный, в свою очередь, с гидроцилиндром ЦЗ. От действия этих гидроцилиндров бабка изделия перемещается на врезание и отводится от шлифовального круга во время деления. На одном валу с кулаком (Кул1) закреплен вращающийся контакт программного управления (конт. ПУ).

Цепь подачи шлифовального круга на правку осуществляет подачу круга к механизму правки на определенную величину. Подача производится от гидромотора ГМЗ, ротор которого может поворачиваться только на 120°, приводя в движение храповой механизм. Далее через зубчатую передачу 13/68 и ходовой винт 3x1 производится перемещение гильзы (Г) со шпинделем шлифовального круга на величину, зависящую от положения перекрышки храпового механизма.

Кинематическая цепь аппарата правки приводит в движение три алмаза: наружный (Алм. н), внутренний (Алм. в) и торцовый (Алм. т). Привод алмазов осуществляется от двух гидравлических цилиндров Ц4 и Ц5, поршни которых снабжены рейками. Рычаги боковых алмазов опираются через шарики на копиры, а рычаг торцового алмаза через диск (Д) на кулак (Кул2), воспроизводя на рабочей поверхности шлифовального круга требуемый профиль.

Перемещение рабочих органов вручную осуществляется от вращения квадратов, назначение которых следующее: Кв1 — распределение припуска через вращение дифференциала, Кв2 — поворот эксцентрика люльки при радиальной установке оси шпинделя изделия, КвЗ — осевая установка шпинделя изделия, Кв4 — установка бабки изделия на угол делительного конуса шлифуемого колеса, Кв5 — установка скользящей базы, Ке6 — правка шлифовального круга.

Особенности наладки станков для шлифования конических зубчатых колес

Наладка станков для шлифования конических колес осуществляется на основании наладочных карт, которые составляются по специальным инструкциям, прилагаемым к станку, и руководящим материалам по расчету наладочных установок станков для обработки конических колес. Основными наладочными операциями являются установка шлифовального круга, установка люльки на угол, наладка механизмов обката, деления и правки, а также механизма управления циклом. Рассмотрим наладку станка на примере шлифования колеса m = 5 мм; z = 32; b = 40; δ = 75°58'.

Движения рабочих органов и механизмов станка осуществляются кнопками и переключателями, находящимися на пульте управления (рис. 102). Перед тем как начать наладочные работы, необходимо рубильником подать на станок электрическое напряжение, при этом на пульте загорается лампочка 10, затем нажатием на кнопку 5 включить в работу насос гидравлики и смазки (отключение производится кнопкой 19), переключатель 4 установить в положение «наладка», переключателем 6 включить освещение станка, а переключателем 2 — пылесос.

Установка шлифовального круга (рис. 103) производится в случае изменения параметров шлифуемого колеса и в случае изнашивания круга по высоте Н. Допускаемая величина износа составляет 45 мм, при этом у наружного торца кольца, охватывающего гильзу с шлифовальным кругом, появится красная риска, нанесенная на гильзе. Диаметр шлифовального круга должен быть равен диаметру резцовой головки, используемой при нарезании данного колеса. Выбираем шлифовальный круг 250х100х127 24А25СМ18Б. Шлифовальный круг 1 устанавливается на планшайбу 2 и прижимается гайкой 7 через кольцо 3. Между планшайбой, кругом и кольцом обязательно устанавливают прокладки 4 я 6 из алюминиевой фольги или картона. Смонтированный на планшайбе круг балансируют за счет передвижных сухарей 5, вставленных в кольцевой паз планшайбы 2. Перед балансировкой шлифовальный круг должен быть пропитан маслом.

После установки планшайбы с кругом на шпиндель станка и закрепления ее гайкой 8 необходимо проверить вращение круга. Для этого головкой, находящейся на электрошкафу, устанавливают частоту вращения круга (nкр = 1980 об/мин) в соответствии с требуемой скоростью (v = 26 м/с). Затем кнопкой 15 (см. рис. 102) включают вращение шлифовального круга (выключение производится кнопкой 16). После 3..4 мин вращения необходимо произвести черновую правку круга.

Правка шлифовального круга осуществляется механизмом 12 (см. рис. 100), установленным на передней стороне люльки.

На рис. 104 показана часть механизма правки со штангами, на которых крепятся алмазы, и рычагами. Корпус 1 механизма правки при вращении квадрата 5 устанавливается в такое положение, чтобы его качание вместе с люлькой происходило над осью люльки. Затем с помощью специального калибра необходимо произвести установку по длине боковых и торцового алмазов. Вращением квадрата 13 осуществляется радиальная установка механизма правки в соответствии с диаметром шлифовального круга. Поворотом направляющих планок 4 и 7, к которым прижимаются шарики рычагов 6 и 8 боковых алмазов 2 и 3, производят установку угла заправляемого профиля, контролируя поворот по шкале, нанесенной на наружной стороне планок. Затем необходимо установить кулак 14 торцового алмаза на такой же угол, на какой установлены планки боковых алмазов.

После установки механизмов правки в требуемое положение производят правку круга, для чего необходимо переключатель 1 на пульте управления (рис. 102) установить в положение «Черновая правка», переключатель 3 установить в положение «Рабочая позиция», кнопкой 15 включить вращение шлифовального круга (загорается сигнальная лампочка 12) и кнопкой 17 включить правку круга (загорается сигнальная лампочка 11).

В процессе правки поршни-рейки 9 и 11 (рис. 104) совершают возвратно-поступательное движение и поворачивают рычаги 6 и 8 с боковыми алмазами и через колесо 12 — рычаг с торцовым алмазом.

Правку можно осуществить и вручную, вращая квадрат 10.

Наладка люльки заключается в установке ее на центр обката механизмом (рис. 105), находящимся на левом торце станка, и установке эксцентрика с шлифовальным шпинделем на требуемый угол.

Поворот люльки производится вращением вала ведущего зубчатого колеса гитары обката специальной рукояткой. При этом люлька устанавливается таким образом, чтобы упор 8 центра обката люльки включил кран 6 реверсирования гидромотора вращения цепи обката. После этого упоры 1 и 3, воздействующие на конечные выключатели 5 и 9, устанавливают по шкале 2 в соответствии с углами качания люльки согласно карте наладки станка.

После этого устанавливают сменные зубчатые колеса гитары обката, рассчитанные по формуле

а/b · с/d = z/(60 sin δ)

Для рассматриваемого примера шлифования:

a/b · c/d = 32/(60 · 0,97015) = 0,549743; a/b · c/d = (23/41) · (98/100).

На упоре 3 помещен рычаг 4, который в конце каждого рабочего хода люльки нажимает ролик микропереключателя 7, дающего команду на счетчик циклов. Кратковременное включение двигателя обката осуществляется нажатием на кнопку 20 (см. рис. 102).

Вид на люльку с переднего торца показан на рис.106. В люльке 1 находится эксцентрик 3, в котором расположен шлифовальный шпиндель 2. Сверху шпинделя расположен гидромотор 4 подачи шпинделя на правку и квадрат 8 установки перекрышки храпового механизма подачи на правку. Поворот эксцентрика производится вращением валика 7 с контролем угла поворота по шкале линейки 5 и нониусу 6. После поворота эксцентрик закрепляется гайками 9.

Наладка механизмов группы изделия состоит в установке стола и бабки изделия по высоте относительно шлифовального круга, установке сменных зубчатых колес гитары деления и установке оправки с изделием в шпиндель станка. В рассматриваемом случае гитара деления iдел = 30/z = 30/32 настраивается колесами a1/b1 · c1/d1 = 45/48 · 60/60.

Установка стола 21 на базовое расстояние относительно шлифовального круга производится вращением винта 20 (см. рис. 100) с отсчетом перемещения по шкале линейки, находящейся около винта. Расстояние между изделием и шлифовальным кругом должно быть больше теоретического на величину, достаточную для дошлифовки изделия в размер при ручной подаче.

Установка расстояния от торца шпинделя изделия до оси поворота бабки изделия (монтажная дистанция) производится поворотом винта за квадрат КвЗ (см. рис. 101).

Установка вертикального (гипоидного) смещения шпинделя изделия осуществляется поворотом головки 17 (см. рис. 100).

Механизм управления циклом зубошлифовального станка 5А870в

Механизм управления циклом зубошлифовального станка 5А870в. Смотреть в увеличенном масштабе

Наладка механизма управления циклом, изображенного на рис. 107, заключается в установке штекеров 1 в соответствующие гнезда 2 и 3 программного устройства. Цифры, нанесенные на панель механизма, обозначают величину радиального врезания на глубину зуба, оставшуюся до конца обработки. Общая величина врезания на глубину определяется по формуле R = 1,37 ΔS,

где ΔS — разность между фактической толщиной зуба заготовки до шлифования и толщиной зуба по чертежу при ΔS = 0,36 мм, R= 1,37 · 0,36 = 0,50 мм.

Устройство позволяет установить следующие элементы автоматического цикла: количество рабочих ходов за цикл обработки, величину подачи на врезание перед каждым рабочим ходом, количество и место правок в цикле, момент перехода от чернового режима правки к чистовому.

Внутренний ряд гнезд 3 служит для установки рабочих ходов и величины подачи, наружный ряд 2 определяет места правки. Стопор 5, установленный в одно из гнезд у центра панели, определяет, что все штекеры, находящиеся до него от начала обработки, будут давать команду на черновую правку, а после него на чистовую. Стрелка 4 при повороте показывает величину оставшегося радиального врезания. В настоящем случае штекеры устанавливают в гнезда 3 начиная с позиции 0,50 мм, разделяя припуск на 14 рабочих ходов, из которых 3 хода выхаживания. Штекеры правки устанавливают в позиции 0,10 и 0 (К =14, Кпр= 2, tц= 0,45 с, tnp=60 с).

Поворот диска управления можно осуществить нажатием на толчковую кнопку 18 на пульте управления (см. рис. 102).

Пробное шлифование осуществляется после полной наладки станка согласно карте наладки. При этом заготовка должна находиться в шпинделе бабки изделия, шлифовальный круг подведен к заготовке и введен в ее зубья. Переключатель 3 (см. рис. 102) механизма правки должен быть установлен в положение «Включено», переключатель 4 установлен в положение «Автоматический режим», счетчик циклов 7 — на начало отсчета. Время цикла устанавливается нормативное tц=4,5 с/зуб. С нажатия на кнопку 8 «Пуск цикла» начинается автоматический цикл работы станка. При этом происходит следующее: включается вращение шлифовального круга, начинает работать пылесос 14 (см. рис. 100), охлаждение и центрифуга очистки СОЖ, происходит процесс шлифования по программе, установленной на диске управления. При процессе выхаживания горит сигнальная лампочка 13. После выполнения последнего рабочего хода останавливается обкат, стол отходит в позицию загрузки, отключается вращение шлифовального круга, а также подача СОЖ и пылесос. Останов цикла можно произвести кнопкой 9, при этом загорится сигнальная лампочка 14.

Основное (технологическое) время шлифования cледующее: To = tц · z · K + tпр · Кпр = 4,5 · 32 · 14 + 60 · 2 = 2136 с = 35,6 мин.

Основные погрешности шлифования конических зубчатых колес и способы их устранения приведены в табл. 24.

Установка шлифовального круга зубошлифовального станка 5А870в

Установка шлифовального круга зубошлифовального станка 5А870в. Смотреть в увеличенном масштабе

Механизм управления качанием люльки зубошлифовального станка 5А870в

Механизм управления качанием люльки зубошлифовального станка 5А870в. Смотреть в увеличенном масштабе

Читайте также: Зубофрезерные станки для цилиндрических колес

5А870в Станок зубошлифовальный полуавтомат. Видеоролик.

Связанные ссылки. Дополнительная информация