Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» (ПНИПУ) Механико-технологический факультет кафедра «Инновационные технологии машиностроения» направление подготовки и профиль программы бакалавриата: 15.03.01 «Машиностроение» «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой ИТМ д.т.н.,проф Карманов В.В ________(В. В.Карманов) «___»___________20__ г. РЕФЕРАТ на тему: Координатно-расточные станки (дисциплина: Учебно-исследовательская работа) Выполнил студент гр БПМ-21-1бзу Муравьев Н.В. (Фамилия, имя, отчество) ___________________ (подпись) Проверил: д.т.н., профессор каф. «ИТМ» Муратов К. Р. _________________________ (оценка) ____________________ (подпись) _____________ (дата) Пермь, 2023 Содержание Содержание ............................................................................................................ 2 Структурная схема зубострогательного станка для нарезания цилиндрических станков .............................................................................................. 3 Инструмент для изготовления цилиндрических зубчатых колес .................... 7 Список литературы ............................................................................................. 11 2 Структурная схема зубострогательного станка для нарезания цилиндрических станков Рис. 1 На рисунке 1 представлена структурная схема зубострогального станка с внутренними гидравлическими связями для нарезания зубьев цилиндрических зубчатых колес зуборезной гребенкой c системой управления от блоков гидрораспределителей, построенной на базе двухкромочного золотника, c торцовым распределителем рабочей жидкости. Станок включает в себя инструмент 12, который совершает возвратно-поступательное движение от электродвигателя Д через звено настройки i v, заготовку 11,которая получает вращение от шагового гидродвигателя 10 посредством червячной передачи 14, связанной с круглым столом. Поступательное перемещение прямоугольного стола 13 вместе с круглым столом и заготовкой 11 осуществляется шаговым гидродвигателем 21, выходной вал которого через суммирующий механизм 20 в виде дифференциала с коническими колесами кинематически связан посредством 3 ходового винта 17 с прямоугольным столом 13.Для получения круглым столом с заготовкой сложного движения формообразования, вызванного тем, что движение обката составлено из разнородных движений: поступательное перемещение прямоугольного стола и вращательного движения круглого стола, а также тем, что стол является общим исполнительным звеном, одновременно принадлежащим группам деления и обката, соединение групп осуществляется через суммирующий механизм (дифференциал) 20. Дополнительное движение осуществляется шаговым гидродвигателем 18, кинематически связанным с ходовым винтом продольной подачи прямоугольного стола 13 посредством червячной передачи 19 и управляемым генератором гидравлических импульсов 15, золотниковая втулка с рабочим щелями которого получает вращение от приводного зубчатого колеса 16, закрепленного на ходовом винте продольного перемещения прямоугольного стола. Управление шаговым гидродвигателями 10 и 21 приводов вращения круглого стола с заготовкой 11 и продольного перемещения прямоугольного стола 13 осуществляется от блоков 8 и 9 гидрораспределителей с торцовым распределением рабочей жидкости, выполненных на базе двухкромочного золотника. Настройка цепи формообразования, связывающей между собой в необходимом соотношении на требуемое передаточное отношение вращение круглого стола с заготовкой и продольное перемещение прямоугольного стола, производится генератором гидравлических импульсов, который представляет собой устройство, выполненное в виде набора кодирующих дисков 3, закрепленных на общей оси и получающих вращение от отдельного гидромотора 4. Количество таких кодирующих дисков в генераторе определяет общее число передаточных отношений гидравлической связи. Генератор гидравлических импульсов формирует гидравлические импульсы давления и распределяет их по рабочим камерам шаговых гидродвигателей путем периодического, в определенной последовательности, открытия и закрытия рабочих щелей. Наружная поверхность каждого из кодирующих дисков выполнена таким образом, что его выступы либо перекрывают сопло, либо оставляют его открытым, при этом один выступ диска может перекрывать только лишь одну 4 щель. При таком расположении щелей относительно выступов вращающегося кодирующего диска через две оставшиеся не перекрытыми щели рабочая жидкость поступает на слив, а одна щель всегда перекрывается выступом диска. Поверхность кодирующего диска и рабочая щель (сопло) образует управляемый дроссель, а пространство между соплом и постоянным дросселем образует междроссельную камеру, давление в которой зависит от величины зазора между соплом и поверхностью выступов кодирующего диска. В момент, когда выступ вращающегося диска генератора гидравлических импульсов находится напротив рабочей щели и перекрывает ее, происходит скачкообразное повышение управляющего давления в междроссельный камере, в результате чего происходит переключение гидрораспределителя. При отсутствии управляющего сигнала (импульса давления) распределитель находится в левом положении под действием давления питания. Рабочая жидкость для получения управляющих импульсов для гидро-распределителей с торцовым распределением рабочей жидкости поступает от насосной установки 1 через блок управляемых дросселей 6. Генератор гидравлических импульсов обеспечивает постоянное для данной настройки отношение частот гидравлических импульсов давления, а следовательно, частот вращения выходных валов, гидравлических шаговых двигателей приводов вращения круглого стола с заготовкой и продольного перемещения прямоугольного стола. Передаточное отношение между исполнительными шаговыми двигателями 10 и 21 гидравлической связи зависит от соотношения частот гидравлических импульсов, формируемых генератором гидравлических импульсов и подаваемых к исполнительным силовым шаговым двигателям, которые приводят во вращение заготовку и ее поступа-тельное перемещение для обеспечения жесткой кинематической связи, и определяется количеством гидравлических импульсов, подаваемых за один оборот блока кодирующих дисков генератора гидравлических импульсов. Изменение передаточного отношения цепи обката (деления) производится перемещением ползушек 2 корпусе генератора гидравлических импульсов относительно периферии кодирующего диска с различным числом выступов, осуществляя при 5 этом коммутацию потоков рабочей жидкости по силовым каналам, в зависимости от того, какая щель управляющих каналов перекрыта в данный момент выступом вращающегося диска генератора импульсов. Давление питания на вход каждого из гидрораспределителей подается через регулируемый дроссель блока дросселей от насосной установки 7, а затем, в зависимости от положения торцовых гидрораспределителей, по одному из каналов поступает в рабочие камеры шаговых гидродвигателей 10 и 21 приводов вращения круглого стола с заготовкой. Применения агрегатно-модульного принципа построения внутренних (формообразующих) цепей металлорежущих станков позволяет: − существенно сократить время и трудоемкость проектирования и изготовления кинематических цепей, так как имеется возможность использования готовых агрегатов и модулей; − значительно повысить надежность работы модульной внутренней связи благодаря предварительной обработке конструкции модулей и наиболее полного их соответствия выполняемой технологической задаче (точности, цепи, количества формообразующих движений и др.); − расширять производственные возможности модульной системы путем ее постоянного наращивания на ранее разработанной элементной базе; − улучшить условия эксплуатации и ремонтопригодности создаваемых модульных систем гидравлических связей путем уменьшения разнообразия цепей и их элементов. Используя возможности шагового гидропривода, осуществляется частотное регулирование скорости силового исполнительного шагового гидродвигателя и высокие компоновочные качества гидравлического шагового привода, представляется возможным применить гидравлические связи для построения на основе агрегатно-модульного принципа внутренних цепей металлорежущих станков, где требуется обеспечить точную функциональную связь между заготовкой и инструментом. [1] 470-472c. 6 Инструмент для изготовления цилиндрических зубчатых колес Цилиндрические зубчатые колеса наружного зацепления с прямым, косым и винтовым зубьями можно нарезать на зубострогальных станках с применением долбяков в виде гребенок (реек), которые изготовлять и затачивать проще, чем долбяки в виде шестерен. Зубострогальные станки для нарезания зубчатых колес гребенками работают по методу обкатки. При нарезании косых зубьев суппорт с гребенкой поворачивается на угол наклона зуба. Гребенки изготавливают трех типов в зависимости от модуля и характера обработки: обдирочная – для чернового нарезания зубьев; отделочная – для чистового нарезания зубьев; шлифовочная – для зубьев, которые после нарезания будут шлифоваться. Обдирочные гребенки изготавливаются меньшей ширины, чем отделочные; после обдирки остается припуск на отделку до 0,5 мм на сторону. Нарезание зубьев гребенками обеспечивает 7–8-ю степень точности и шероховатость поверхности Ra = 1,2...2,5 мкм. Однако, ввиду меньшей производительности по сравнению с нарезанием круглыми долбяками и червячными фрезами, нарезание зубьев гребенкой применяется редко.[2] Зуборезная гребенка представляет собой зубчатую рейку, превращенную в фасонный строгальный резец. Гребенки применяют для обработки зубчатых колес на специальных зубострогальных станках. Гребенка, таким образом, строгает профиль колеса методом обкатки. Длина гребенки должна была бы быть равной длине начальной окружности колеса, но для упрощения изготовления ее делают короткой. В связи с этим в конструкции станка предусмотрен специальный механизм, позволяющий после нарезания одного – трех зубьев отводить колесо в исходное положение и начинать процесс сначала. В сравнении с червячной фрезой нарезание гребенкой более точный, но менее производительный метод. Гребенки делят на две основные группы: прямозубые – для нарезания цилиндрических колес и косозубые – для нарезания шевронных колес. [3] 7 Рис.2 Параметры зубострогальной гребенки Прямозубые гребенки (рис. 3, б и в) изготовляют двух типов: гребенки типа I не имеют переднего угла, последний получается в результате наклонной установки гребенки под углом 6° 30' на станке. Гребенка типа II имеет передний угол 4°, ее устанавливают перпендикулярно направлению резания. 8 Рис 3. Зубострогальные гребенки Основные конструктивные элементы гребенки (рис. 2, б): z – число зубьев; L – длина; Н – ширина; В – толщина; а – расстояние от вершины зубьев до сварочного шва (у сварных гребенок). К элементам профиля гребенки отнесем следующие: t – шаг, равный шагу зуба колеса на делительной окружности; αв – угол профиля гребенки в плоскости передней поверхности; αо – угол зацепления исходной зубчатой рейки; r1, r2 – радиусы закругления вершины и впадины зуба; S – толщина зуба; h1 – высота головки зуба; h – полная высота зуба. По характеру своей работы зуборезная гребенка – фасонный призматический строгальный 9 резец, следовательно, все расчеты по искажению профиля, необходимые для проектирования резцов, применимы и для гребенки. 10 Список литературы 1. Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн: материалы V Международной научно-практической конференции. Выпуск 5 : материалы конференции : в 3 томах / под редакцией М. Н. Краснянского. — Тамбов : ТГТУ, 2018 — Том 1 — 2018. — 705 с. — ISBN 978-5-8265-1996-7. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/319883 - C 470-472 2. (Бахвалов, В. А. Процессы обработки заготовок : учебное пособие / В. А. Бахвалов. — 2-е изд., испр. и доп. — Пермь : ПНИПУ, [б. г.]. — Часть 1 : Методы механической обработки поверхностей деталей машин — 2013. — ISBN 978-5-398-01007-7. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная https://e.lanbook.com/book/160619 система. — URL: — С. 151-152.). 3. (РезниковЛ.А.Проектирование сложнопрофильного режущего инстру мента : учебное пособие / Л. А. Резников. — Тольятти : ТГУ, 2014. — ISBN 978-5-8259-0768-0. — Текст : электронный // Лань : электроннобиблиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/139713 — С. 116-118.). 11
