Зубошлифовальные станки: принцип работы, назначение, модели

 Современная механическая зубчатая передача предъявляет высокие требования к составляющим её элементам, особенно, к каждому зубчатому колесу, рейке или иному конструктивному элементу, участвующему в передаче движения или преобразованию его по направлению, форме, мощности или простому использованию.

Важны, как сами по себе движущиеся элементы, так и кинематическая схема, рельеф зуба, жесткость крепления, общая конструкция конечного изделия.

Внешний вид зубошлифовального станка

Производители оборудования уравняли качественные показатели своих изделий, но каждая модель всё же имеет своё уникальное лицо. Дальнейшее развитие станкостроения приобрело уверенное поступательное движение. Станки зубошлифовальные находятся в важной нише машиностроительной отрасли, вследствие чего их развитию производители уделяли пристальное внимание, а потребители содействовали процессу развития данного типа оборудования ростом обоснованных требований и условий к работе.

Точный профиль каждого зуба, правильные размеры, ровный шаг, шероховатость, нормы точности, ГОСТ имеют существенное значение. Качество обработки зубчатого колеса или рейки – это не только качество зубчатой передачи, это безопасная и стабильная работа механизма в целом.

Для достижения нужного результата используются зубошлифовальные станки, различных кинематических и конструктивных схем. Выбор станка определяется типом производства (серийное, мелкосерийное, единичное), требованиями к чистоте поверхности (стандарт, технические условия), особенностями производственного процесса, габаритами, уровнем автоматизации.

Сравнительная таблица зубошлифовальных станков

Существенное значение имеют:

• гарантия изготовителя, в том числе впоследствии на отремонтированных узлах;
• информация о поставщиках запасных частей к станку;
• информация по сменному инструменту;
• данные о профилактике и надлежащему содержанию;
• перечень работ по капитальному ремонту зубошлифовального станка.

Скачать ГОСТ 13150-77 (нормы точности) станков зубошлифовальных горизонтальных для цилиндрических колес

Приобретение дорогостоящего оборудования сегодня – это качество самого оборудования, доступность его технического обслуживания в ходе эксплуатации и цена капитального ремонта.

Современный зубошлифовальный станок не только сложное изделие, но и очень эффективное сочетание скорости работы, качества поверхности, высокого уровня технологичности при приемлемом уровне универсальности и возможности для работы с различными заготовками.  Достоинства и недостатки современных станков удовлетворяют сложившимся потребностям, а выбор «бренда» зубошлифовальный станок с ЧПУ скорее предпочтение потребителя, нежели требование конкретной (особенной) функциональности, производительности и скорости работы.

Предпочтение того или иного метода шлифования обуславливает конкретное качество результирующей продукции. А выбор метода, который лежит в основе шлифовального механизма станка определяет требуемый класс точности результирующего изделия.

Механизм зубошлифовального станка

Станки, использующие фасонные круги, целиком обрабатывают промежуток между зубьями за один проход шлифовального круга вследствие чего показывают наилучшую производительность. Однако здесь меньшая точность, чем станков обкатки.

Схемы работы зубошлифовальных станков

Настройка зубошлифовального станка с фасонными кругами, сложна потому их используют, в основном, в крупносерийном производстве (например, обработка прямозубых изделий). При этом способ зацепления, изготавливаемых зубчатых колес, может быть, как внешним, так и внутренним.

Способ обкатки реализуется с червячным кругом, коническими или тарельчатыми кругами. Последние обладают наибольшей универсальностью. Перемещения при обкатке и деления здесь непрерывные, обратный ход отсутствует полностью. Станки зубошлифовальные, работающие по методу обкатки позволяют получить высокое качество поверхностного слоя при высокой точности шлифования. Зубошлифовальный станок для конических колес так же работает по принципу обката, копирования.

Скачать ГОСТ 13086-77 (нормы точности) станков зубошлифовальных с червячным кругом для цилиндрических колес

Самую высокую точность вследствие короткой кинематической цепи, но низкую производительность имеют станки, которые работают одним плоским кругом и получают привод обкатки от эвольвентного кулачка. Здесь полная обработка профиля зубьев выполняется за два прохода. Станки с эвольвентным механизмом применяют при производстве инструмента (шлифование шеверов, долбяков, эталонных зубчатых колес 2-4-й степеней точности).

Длительная практика использования оборудования в изготовлении зубчатых передач привела к тому, что только лишь техническая документация на станки зубошлифовальные, нормы точности, ГОСТ и эксплуатационные правила в совокупности не позволяют эффективно и производительно работать на оборудовании, использовать все его возможности, например, работа зубофрезерного станка – это часто искусство мастера. Необходимо квалифицированное обслуживание, то есть дополнительная подготовка специалистов предприятия, поскольку практически все зубошлифовальные станки с ЧПУ (модели и модификации моделей) отличаются друг от друга.

Отличия между моделями станков касаются не только механизма работы, например:

• прямые или косые зубья колеса;
• внутренняя или внешняя передача движения;
• для конических колес, …

Отличаются режимы технического обслуживания, выполнения производственных заданий. Перечень работ, который надлежит выполнять ежедневно, в порядке планового осмотра и ремонта и при капитальном ремонте достаточно обширен.

При этом недостаточно соблюдать последовательность действий, необходимо иметь полное представление о том, что значит каждая операция и как она выполняется, на какие функциональные возможности она оказывает влияние. Проектируя зубошлифовальные станки, производители создают не только оборудование, но и полноценный регламент его эксплуатации и обслуживания.

Таким образом, Эксплуатация станков, особенно, настройка, выполнение работ по капитальному ремонту требует квалификации. Обычно это обеспечивается изготовителем оборудования. Не только в момент приобретения, но и в течение всего времени эксплуатации станка. Обычно продавая зубошлифовальные станки, производители предлагают программу обучения сотрудников предприятия.

Кроме того, зубошлифовальные станки (модели и модификации), уже снятые с производства, сопровождаются достаточно длительное время по комплектующим. Это принципиальное правило производства, поскольку многие модели станков используются не только длительное время, но и настраиваются на конкретное производство, без перенастройки на выпуск других изделий. Или же возможна ситуация, когда зубошлифовальный станок с ЧПУ перенастраивается на выпуск нового типа изделий на новый длительный срок.

Пример кинематической схемы зубошлифовального станка

Программирование в станкостроении

Высокие технологии – это далеко не интернет-технологии. Ассемблер – вечный язык, а аббревиатура ЧПУ крепко вошла в обычный «производственный цикл», причем с того момента, когда была написана первая программа управления двигателем, обеспечивающая моментальный набор скорости и моментальное торможение.

Зубошлифовальный станок станок сегодня – это однозначно ЧПУ, причем уровень автоматизации работы – это вовсе не раскрой ткани или обработка деревянной заготовки по сложному контуру, где имеет существенное значение не только динамика движения основного элемента станка.

Забошлифовальный станок с ЧПУ

Модель зубошлифовального станка с ЧПУ

Отрасль станкостроения требует не только программистов на предприятии изготовителе оборудования, но и по всему циклу использования практически каждого станка. Особенно актуально это в процессе практической эксплуатации в серийном производстве, а при производстве уникальных деталей без работы программным способом практически не обойтись.

Автоматизация производства часто предъявляет «конвейерные» требования к работе станков по линии производства изделий. Классический государственный заказ на разработку нового вида большого изделия, например, самолета приводит к спектру требований по множеству частных изделий, необходимых для сборки всего изделия. Это время изготовления частей, последовательность их изготовления и установки.

Программирование на уровне «ЧПУ» — это уровень одной детали, программирование на уровне цеха станков – это комплект деталей по сроку и объему изготовления.

Общий план работы зубообрабатывающей линии станков – это шасси самолета, детали крыла, рулевой тяги, двигатели хвоста или небольшие, не важные для полета, но существенные для комфорта пилотов механизмы обеспечения комфорта кабины, комфорта каждого пассажира.

В современном производстве применяют различные программы, причем многие из них управляют не одним станком, а линией. Многие современные изделия требуют последовательно исполнения операций и выполняются настолько долго, или качественно, или таким специфическим образом, что участие человека (ручного управления) просто не мыслимо.

Так изготовление мощного телескопа – это не только линза с идеальной поверхностью, которую шлифуют чуть ли не несколько месяцев, а иные только остывают после изготовления чуть ли не пару лет. Так в некоторых сферах изготовления инструмента о зубошлифовании приходится думать, как о искусстве, когда создание идеального профиля зуба по каждому зубчатому колесу, каждой зубчатой передачи имеет наиважнейшее значение.

Программирование – часто единственный способ добиться идеальной поверхности по всем идентичным изделиям, строгого соблюдения требований конструкторской документации.