Зубофрезерные станки: технические характеристики, схемы, модели

 Среди всего металлообрабатывающего оборудования следует выделить зубофрезерные станки. В принятой системе классификации их вынесли в отдельную группу.

Станки зубофрезерные горизонтальные, вертикальные или иной разновидности применяются для получения зубчатого эвольвентного профиля. Получение сложной поверхности проводится методом обкатки.

Зубофрезерный станок

Где применяются?

Модели зубофрезерных станков могут отличаться по достаточно большому количеству характеристик, не получили столь широкого распространения как оборудование токарной или фрезерной группы. Поэтому они применяются в:

1. Машиностроительной отрасли промышленности.
2. Авиационной и автомобильной отраслях промышленности.
3. Приборостроении.

Универсальный зубофрезерный станок устанавливается с иным металлообрабатывающим оборудованием, так как обработка на зубофрезерных станках не позволяет изменить диаметральный размер цилиндрической формы. В продаже можно встретить модели, пригодные для применения в серийном, мелкосерийном и крупносерийном производстве.

Вертикальный зубофрезерный станок

Общий вид зубофрезерного станка

Основные технические параметры

Данный вид станков обладает достаточно большим количеством технических характеристик. При этом настройка зубофрезерного станка позволяет провести изменение некоторых параметров, что позволяет одну панель применять для получения зубчатых колес с различными параметрами.

Зубофрезерные станки имеют следующие основные технические характеристики:

1. Настройка зубофрезерного станка с учетом диаметра венца и максимального размера модуля зуба
2. Важным показателем можно назвать ширину зубчатого венца.
3. Проводя расчет гитары дифференциала зубофрезерного станка можно задавать режим обработки при нарезании зубьев под углом. При этом угол может устанавливаться в определенном диапазоне.
4. Рассматривая универсальный зубофрезерный станок отметим, что конструкция имеет суппорт, перемещающийся в вертикальном и поперечном направлении. Важным моментом является максимальный показатель перемещения.
5. Классическое устройство зубофрезерного станка имеет узел, в котором проводится крепление режущего инструмента. Ручная установка или устанавливаемые системы ЧПУ для зубофрезерных станков могут устанавливать скорость вращения режущего инструмента в определенном диапазоне.
6. Устанавливаемые зубофрезерные станки имеют технические характеристики, которые определяют диапазон подачи. Она может быть ручной или механической, быть вертикальной, тангенциальной и радиальной.
7. Принцип работы основан на передаче вращения от основного электродвигателя через привод режущему инструменту и креплению заготовки. Именно поэтому одним из основных показателей является мощность основного электродвигателя. Кроме этого горизонтальный или вертикальный зубофрезерный станок может иметь несколько двигателей, каждый отвечает за выполнение определенных задач.
8. Различные зубофрезерные станки имеют разные габаритные размеры. Стоит учитывать тот момент, что размеры оборудования определяют не только особенности его установки, но и некоторые эксплуатационные качества. Так с увеличением габаритных размеров зачастую увеличивается ход суппорта и режущего инструмента, а также увеличиваются размеры стола.
9. Вес может варьироваться также в большом диапазоне.

Формулы настройки гитар зубофрезерных станков

Гитара деления зубофрезерного станка может также существенно отличаться в зависимости от особенностей конкретной модели. Это должны учитывать проводя расчет гитары деления зубофрезерного станка.

Типовые конструктивные компоновки

Рассматривая зубофрезерный станок и принцип работы следует уделить внимание тому, какая у него компоновка. По данному показателю можно выделить следующие группы:

1. Вертикальная ориентация оси заготовки. Компоновка зубофрезерных станков определяет особенности обработки, имеют подвижный стол. Компоновка применяется при производстве универсальных моделей, получивших наибольшее распространение.
2. Вертикальная ориентация оси заготовки, инструмент подвижен по горизонтали. Устройство данного зубофрезерного станка имеет инструментальный суппорт, через который проводится передача осевой подачи. Данная компоновка наиболее подходит для моделей, оснащенных системой автоматизации погрузки/выгрузки заготовок. Именно подобные зубофрезерные станки с ЧПУ, принцип работы которых предусматривает автоматическую подачу заготовки, получили широкое распространение при выпуске больших партий продукции.
3. Зубофрезерные станки при размещении заготовки в вертикальном направлении. Рассматривая основные узлы отметим стол, который зачастую подвижен в вертикальном направлении. Радиальная подача осуществляется инструментальной стойкой. Данные зубофрезерные станки, модели которых могут существенно отличаться в зависимости от предназначения, имеют конструкцию, которые позволяют легко их встраивать в различные автоматические линии обработки. Обработка на современных зубофрезерных станках сводится к уменьшению количеству операций, требующих вмешательства оператора.
4. Горизонтальные с размещение оси заготовки в этой плоскости. Стол подвижный также в этом направлении, передает осевое вращение. Инструмент крепится на инструментальной стойке. Зубофрезерный станок данного вида получил широкое применение в сфере нарезания мелкомодульных зубчатых колес. Конструкция имеет горизонтальные направляющие для обеспечения перемещения инструментальной стойки.
5. Горизонтальные станки имеют крепление для размещения заготовки в этой плоскости. Ключевая особенность заключается в неподвижности стола. Инструментальная стойка подвижная, предназначена для передачи осевой и радиальной подачи. Эти виды оборудования позволяют обрабатывать зубчатые колеса, которые выполнены в виде единой конструкции с валом.

Отметим, что расчет дифференциала зубофрезерного станка проводится в зависимости от особенностей схемы. Дифференциальный метод встречается крайне часто.

Пример кинематической схемы зубофрезерного станка

Числовое программное управление

Настройка гитары деления зубофрезерного станка проводится для изменения параметров нарезаемых зубьев. Зубофрезерные станки с ЧПУ имеет основные узлы, которые могут настраиваться под условия резания, они имеют высокую точность перемещения. Станки с ЧПУ можно охарактеризовать следующим образом:

1. Могут применяться для нарезания конических шестерен, а также для конических колес. Числовое программное управление позволяет устанавливать основные режимы обработки.
2. При составлении программы обработки проводится подсчет всех параметров. Однако деление венца проходит несколько иначе, настройка гитары не требуется. Это связано с тем, что вертикальный зубофрезерный станок или горизонтального типа с ЧПУ имеет подвижные узлы, положение которых и основные показатели работы настраиваются созданной программой.

Зубофрезерные станки с ЧПУ

Современное оборудование не требует серьезного вмешательства оператора, так как гитара деления зачастую отсутствует. Подобные зуборезные модели дорогие и сложны в обслуживании. Поэтому в большинстве случаев целесообразно устанавливать и использовать обрабатывающий станок, у котором есть конструкция гитары дифференциала.

Классификация по типу привода

Станки зубофрезерные имеют достаточно сложную конструкцию. Тип привода определяет то, как можно рассчитывать деление диска. Рассмотрим особенности и параметры следующих распространенных схем привода:

1. Группа зубофрезерных станков с делительной червячной передачей стола. Оборудование имеет переменную толщину витка. Настраивать зазор можно в диапазоне 0,03-0,05 мм с существенным смещением червяка.
2. Рассматривая описание следует уделить внимание и расположению систем. Особенности данной схемы заключаются в монтировании отдельного корпуса для делительной передачи. Делятся венцы в данном случае путем регулировки зазора. Червяк перемещается вместе с червяком в радиальном направлении относительно колеса.
3. Проводить обкатку заготовки зубофрезерованием также можно при установке двух червячных передач с различным направлением витков. Этот метод регулировки универсален, представлен осевым смещением одного из червяка. Центр может смещаться на определенное расстояние в зависимости от особенностей модели.
4. Есть модели, на которых устанавливается узел с зубчатой передачей. Зубчатое колесо приводится в движение гидравлическим насосом.
5. Цилиндрический тип зубчатого колеса может устанавливать на шпинделе фрезы, который представлен двумя половинами. Установка зазора проводится путем смещения половин колес относительно друг друга.
6. Рассматривая чертеж различных станков отметим вариант исполнения, когда оба зубчатых колеса шпиндельной фрезы имеют малую конусность зубьев. Управлять зубообрабатывающим оборудование в данном случае можно путем смещения одного колеса в осевом направлении.
7. На шпинделе фрезы может устанавливать зубчатое колесо с очень большим количеством зубьев. Проводя расчет отметим, что регулировка проводится за счет замедления вращения относительно основного колеса.

Кроме этого появились и иные варианты передачи вращения. Некоторые подходят для производства, характеризующимся единичным выпуском.

Обработка на зубофрезерном станке червячной фрезой

Классификация по назначению

Еще важным показателем можно назвать назначение оборудования. Конструкция станков создается под выпуск определенной продукции. По данному показателю выделяют следующие группы оборудования:

1. Резьбо-нарезные.
2. Зубофрезерные станки для конических шестерен.
3. Для нарезания зубьев цилиндрических колес.
4. Для обработки цилиндрических колес и шлицевых валов.
5. Для выпуска червячных колес.
6. Резьбофрезерные.
7. Для обработки торцевых поверхностей колес.
8. Зубоотделочные, обкатные и проверочные.
9. Шлифовальные.

Кроме этого есть оборудование, создаваемое под определенные условия обработки. Его отводят в отдельную группу.

В заключение отметим, что оборудование для нарезания зубьев выпускается самыми различными компаниями. На протяжении длительного периода на производственных линиях в машиностроительной промышленности устанавливали модели, производимые на заводах СССР. Сегодня зарубежная техника намного обходит отечественную, позволяет получать изделия с высокоточными размерами и показателем шероховатости.