Зубодолбежные станки: технические характеристики, настройка, схемы

 Для нарезания зубьев на цилиндрической или иной поверхности применяются зубодолбежные станки.

При этом зубья могут быть самыми различными: косыми, прямыми, винтовыми, с внешним или внутренним зацеплением. В последнее время большой популярностью пользуется зубодолбежный станок с ЧПУ, который способен провести обработку в автоматическом режиме по установленной программе. Рассмотрим то, какая схема зубодолбежного станка и какими особенностями обладают популярные и типовые модели станков.

Внешний вид зубодолбежного станка

Как работает и где применяется?

Рассматривая устройство зубодолбежного станка прежде всего следует учесть область применения и принцип работы. Область применения зубодолбежных станков следующая:

1. При использовании оборудования с рассматриваемой группы можно провести нарезку шевронного или червячного колеса с прямым и косым расположением зубьев.
2. Существенно расширить возможности оборудования можно путем его оснащения дополнительными специальными устройствами. К примеру, дисковая фреза может применяться для обработки зубьев и подрезки различных поверхностей.
3. Современные зубодолбежные станки, характеристики которого могут варьировать в достаточно большом диапазоне, применяются для нарезания зубьев на колесах с диаметром от 12 мм. Если конструкция имеет систему реверсного хода, то есть присутствует возможность обрабатывать заготовки с закрытым углом шеврона.
4. Зубодолбежный станок, описание которого приведено в этом материале, работает при установке долбяка в качестве основного режущего инструмента.

Рассматривая зубодолбежные станки, их назначение и область применения уделим внимание принципу работы:

1. Проводится жесткая фиксация зубчатого колеса.
2. Во время обработки деталей режущая кромка контактирует с заготовкой.
3. Режущий инструмент изготавливается из износостойкого металла, что и позволяет проводить нарезание зубьев на поверхности заготовки.

Обработка внутренних и наружных колец

Зубодолбежный станок, назначение которого может существенно изменятся, работает по принципу обкатки. При этом у режущего инструмента и заготовки профиль может не соответствовать, что позволяет использовать одну фрезу для получения различных деталей.

Кроме этого, виды зубодолбежных станков могут существенно отличаться. Они весьма практичны и позволяют получить практически любую деталь. Процесс подборки режущего инструмента заключается в нижеприведенных особенностях:

1. Фреза и заготовка цилиндрической формы вращаются вокруг своей оси, при этом создается определенное пятно контакта, где и происходит образование формы зуба.
2. Под диаметр заготовки подбирается фреза с правильным количеством зубьев и с подходящим профилем.

Зубодолбежная обработка

Основные узлы зубодолбежных станков размещаются на станине. Обеспечивают и поступательное движение режущего инструмента для того, чтобы обеспечить равномерную обкатку поверхности без переустановки заготовки. На требуемую глубину зуба установить долбяк нельзя, так как сопротивление металла очень велико, и возникающую нагрузку  станки не выдержат. В результате происходит деформация основных узлов и режущего инструмента, а также перегрев установленного электрического двигателя.

Особенности типовой конструкции

Практически все современные зубодолбежные станки имеют практически идентичную компоновку. Основные узлы следующие:

1. Станина. Устройство практически всех металлообрабатывающих станков имеет станину, которая необходима для объединения всех элементов и гашения вибрации.
2. Гитара обкатки. Схема зубодолбежного станка предусматривает возможность настройки устройства для получения заготовок с определенными параметрами.
3. Шпиндель. Зубодолбление проходит при контакте режущего инструмента с заготовкой. Шпиндель предназначается для крепления режущего инструмента.
4. Рабочий стол. Зубодолбёжные станки также имеют рабочий стол, на котором проводится крепление заготовки во время обработки.
5. Направляющие суппорта. Рассматривая зубообрабатывающее оборудование следует уделить внимание тому, что подвижные элементы представлены суппортами.
6. Гитара, которая обеспечивает круговую и радиальную подачу. Гитара сменных колес представлена шестернями самого различного диаметра.
7. Долбежный суппорт. Назначение его достаточно просто: крепление долбяка и обеспечение его подачи.
8. Кулачки врезания. Эти элементы позволяют настроить режим обкатки, довольно быстро сменяются при необходимости.

Следует учитывать, что принцип работы зубофрезерных станков основан на работе четырех цепей:

1. Главное движение, передаваемое режущему инструменту. Главное движение круговое, принимает основной крутящий момент от установленного электродвигателя.
2. Радиальная подача может подаваться как заготовке, так и режущему инструменту.
3. Круговая подача, передающаяся обрабатываемой заготовке.
4. Обкатка.

Примером подобной работы можно назвать модель 5М14. Проводя обзор можно уделить внимание тому, что основное вращение передается от главного электродвигателя. Момент, который передается на режущий инструмент или заготовку, передается через клиноременную передачу. Кроме этого есть и коробка скоростей, которая позволяет управлять зуборезным оборудованием.

Кинематическая схема станка 5М14

Основные технические характеристики

При выборе станка уделяется особое внимание на его описание. Основные технические характеристики следующие:

1. Колесо может обладать различным диаметром. Этот показатель выбирается при настройке оборудования. Ограничение ведется как по максимальному, так и минимальному показателю диаметрального размера заготовки. От этого показателя зависят основные параметры обработки.
2. Показатель максимальной ширины нарезаемых зубьев. Этот параметр зависит от типа устанавливаемого режущего инструмента.
3. Диапазон нарезаемых модулей.
4. Рассматривая основной узел размещения режущего инструмента и возможность регулировки отметим, что угол наклона зубьев может быть самым различным.
5. Размеры стола. Данный параметр определяет то, насколько большая заготовка может обрабатываться. Закономерность довольно проста: с увеличением размеров стола увеличивается размер самого станка и заготовки.
6. Тип установленного электродвигателя. Электрическая схема станка определяет то, что вращение передается от мотора через привод к исполнительным органам. В продаже встречаются модели, которые могут иметь мотор с мощностью несколько киловатт.
7. Размеры оборудования. Примером можно назвать вес станка, длину и ширину. Важным параметром считается вес по причине того, что под этот параметр создается наиболее подходящее основание.

Кроме этого отметим зубодолбежный станок с ЧПУ, который относится к отдельной группе. Данный тип оборудования может использоваться для точного фрезерования или обкатки.

Какие особенности моделей с ЧПУ?

Сегодня наибольшее распространение получили модели, которые работают от блока числового программного управления. Характеристики данного оборудования определяет нижеприведенные моменты:

1. Работа станка может проходить в автоматическом режиме. Для этого требуется всего лишь провести установку заготовки и задать требуемую программу.
2. Инструкция по эксплуатации определяет возможность получения высокоточных деталей. За счет того, что все узлы позиционируются с высокой точностью относительно друг друга, погрешность в размерах существенно снижается.
3. Есть модели, которые даже проводят автоматическую погрузку/разгрузку заготовок. Они устанавливаются в цехах конвейерного производства, когда деталь передается с одного этапа обработки к другому.

Зубодолбежный станок с ЧПУ

Модель зубодолбежного станка с ЧПУ

Существует довольно большое количество вариантов исполнения зубодолбежных станков с ЧПУ. Рассматривая паспорт нужно уделить внимание тому, какой язык или метод программирования применяется. Электросхема моделей с ЧПУ намного сложнее, чем обычных.

Особенности настройки

Зубодолбежные станки могут настраиваться под определенные режимы работы. Их принцип работы определяет то, как проводится установка основных параметров. Для того чтобы обработать цилиндрический элемент различных конструкций выполняется следующая работа:

1. Подбираются шестерни деления и подачи. Кинематическая схема предусматривает возможность смены колес, за счет и происходит деление цилиндрической поверхности на нужное количество зубьев.
2. Подбираются наиболее подходящие кулачки радиальной подачи. Следует учитывать, что за один проход может сниматься только определенное количество металла.
3. Подбирается требуемая скорость оборотов и число хода долбяка. Следует учитывать тот момент, что скорость резания и другие параметры зависят от типа установленного режущего инструмента. Так износоустойчивый материал лучше выдерживает воздействие повышенной температуры и трения.

Многие показатели выбираются путем использования специальных формул. Все основные значения можно взять с паспорта зубодолбежного станка. Сам процесс замены представлен выполнением демонтажных работ и установкой более подходящих элементов. Отметим, что на это уходит довольно много времени. Поэтому рассматриваемая группа зубодолбежных станков без ЧПУ применяется при крупносерийном производстве, когда настройка выполняется для выпуска большой партии.

Особенности наладки определяют то, что ее может провести как мастер, так и технолог. Для этого к сменным шестерням и кулачкам предоставляется быстрый доступ: зачастую достаточно провести снятие защитной панели. Рассматриваемую работу можно провести при наличии обычного набора инструментов.

Подача смазывающей жидкости

Рассматриваемый метод производства характеризуется повышенным износом режущего инструмента. Для достижения высокой скорости обработки увеличивается скорость и величина хода долбяка. Подобный метод увеличения производительности становится причиной:

1. Быстрого износа режущего инструмента. За счет повышения температуры материала режущей кромки повышается показатель пластичности и уменьшается сопротивление трению. Поэтому решением проблемы становится использование режущего инструмента с высокопрочным сплавом.
2. Изменение эксплуатационных качеств материала заготовки. Из-за повышения температуры в зоне резания он начинает пригорать, что приводит к появлению заусеницей. Кроме этого изменяются основные характеристики получаемых зубчатых колес. В определенных случаях это может привести к браку, из-за которого изделие не сможет использоваться.
3. При неправильном выборе режимов обработки страдает и само оборудование. Следует учитывать, что производитель указывает максимальное значение нагрузки, которая может возникать на момент обкатки заготовки.

Станки зубодолбежные классического вида имеют систему подачи смазывающей жидкости. Электросхема зачастую представлена отдельным мотором, который создает давление в системе подачи смазывающей жидкости. Она подается в зону резания, что снижает силу трения и температуру поверхности.

В качестве смазки могут использоваться самые различные масла, а также эмульсионная жидкость. Из-за обильной смазки изделие после обработки также остается покрытым смазкой. Конечно, в большинстве случаев оно будет эксплуатироваться также при подаче масла, но все же этот момент усложняет транспортировку, погрузку и разгрузку, а также процесс установки. Поэтому в некоторых случаях подобный метод охлаждения зоны резания не подходит.

В заключение отметим, что рассматриваемый тип станков относится к отдельной группе узкоспециализированного оборудования. Встречается оно чаще всего в машиностроительной отрасли производства, так как именно в транспортных средствах довольно много различных шестерен и цепных, ременных передач. Большинство моделей имеет большие размеры и вес, что определяет особые требования к подготовке основания.