Главная > Зубообрабатывающие станки > 5702

5702 Станок зубошевинговальный полуавтомат
схемы, описание, характеристики

5702 Общий вид зубошлифовального станка

Сведения о производителе зубошевинговального станка 5702

Производитель вертикального зубошевинговального станка 5702 - Витебский станкостроительный завод Вистан, основанный в 1914 году.

В 1960 году решением правительства было прирято решение о выпуске бесцентрово-шлифовальных станков универсальных и специальных.

Витебский станкостроительный завод «Вистан» одно из ведущих предприятий по производству круглошлифовальных, центровых и бесцентровых станков, зубообрабатывающих, обрабатывающих центров с ЧПУ, токарных, специальных, мини, деревообрабатывающих станков.


5702 Станок зубошевинговальный полуавтомат. Назначение и область применения

Полуавтомат зубошевинговальный 5702 предназначен для шевингования незакаленных цилиндрических прямозубых и косозубых колес наружного зацепления в условиях массового, крупносерийного и серийного производства.

На станке 5702 возможна окончательная обработка незакаленных зубчатых колес шестой степени точности по ГОСТ 1643—56 при точности шевера не ниже класса А по ГОСТ 8570—57. Шероховатость боковых поверхностей зубьев не ниже V 7 по ГОСТ 2789—59.

Особенности конструкции и принцип работы станка

При установке на станке специального механизма можно изготовлять зубья бочкообразной и конической формы.

Шевингование можно роизводить с продольной, диагональной или поперечной (тангенциальной) подачами, с реверсом или без реверса вращения шевера.

Для шевингования зубчатых колес внутреннего зацепления на станок вместо шеверной головки для колес внешнего зацепления устанавливают специальную головку (см. рис. 71, б) для шевингования колес внутреннего зацепления. Правая бабка заменяется специальным устройством для установки и закрепления колеса с внутренними зубьями. Счетчик числа обработанных деталей позволяет следить за своевременной сменой шевера.

На базе этого станка созданы автоматы для обработки колес-дисков и колес-валов. При оснащении загрузочным устройством он может работать как автомат и встраиваться в автоматические линии.

Охлаждающая жидкость очищается от стружки в магнитном сепараторе и направляется в емкость охлаждения.

Полуавтомат имеет высокую ремонтную способность. Все узлы могут быть демонтированы независимо друг от друга без разборки корпусных базовых деталей, что способствует сохранению его точности.

Станок имеет повышенную жесткость, надежен в работе, обеспечивает высокую и стабильную точность обработки зубчатых колес.


Габарит рабочего пространства зубошевинговального станка 5702

5702 Габарит рабочего пространства зубошевинговального станка

Габарит рабочего пространства зубошевинговального станка 5702


Посадочные и присоединительные базы зубошевинговального станка 5702

Профиль стола и шлифовальный шпиндель зубошевинговального станка 5702

Передний конец шлифовального шпинделя станка 5702


Общий вид и общее устройство станка 5702

5702 зубошевинговальный. Фото

Фото зубошевинговального станка 5702


Расположение составных частей зубошевинговального станка 5702

5702 Расположение составных частей зубошевинговального станка 5702

Расположение составных частей станка 5702


Общий вид станка приведен на рис. 72. Станок имеет жесткую станину 1, отлитую из чугуна и представляющую собой стойку с основанием. Станина воспринимает статические и динамические усилия, возникающие в процессе шевингования. На верхней плоскости станины закреплен корпус 8 с шеверной головкой 6, которая может поворачиваться на угол скрещивания осей. По вертикальным направляющим станины перемещается консоль 2 механизма подач. Стол 3 передвигается по горизонтальным направляющим консоли. В механизме стола имеется поворотная плита для установки угла диагонали. Для зажима заготовки служат правая и левая бабки, установленные на столе станка. Зажим обрабатываемого колеса гидрофицирован. Во время обработки зона резания закрывается щитком 5. Панель 7 управления расположена на корпусе 8 шеверной головки. Обрабатываемое колесо, установленное на столе, получает возвратно-поступательное и радиальное движение от механизма подач, а вращательное — от шевера. Процесс шевингования производится в плотном зацеплении при скрещивающихся осях шевера и обрабатываемого колеса. В конце каждого хода стола последний вместе с механизмом подач перемещается вверх на величину радиальной подачи, а число рабочих ходов стола устанавливается путем соответствующего расположения винтов-упоров на барабане управления, который находится в механизме подач. Число калибрующих ходов стола устанавливают переключателем, расположенным на пульте управления.


Схема кинематическая зубошевинговального станка 5702 и его настройка

Схема кинематическая зубошевинговального станка 5702

Кинематическая схема зубошевинговального станка 5702

1. Схема кинематическая зубошевинговального станка 5702. Смотреть в увеличенном масштабе

2. Схема кинематическая зубошевинговального станка 5702. Смотреть в увеличенном масштабе



Кинематическая схема полуавтомата 5702 состоит из следующих цепей:

Станок 5702 состоит из трех независимых кинематических цепей — вращения шевера, продольной и радиальной подачи стола (рис. 73).

Кинематическая цепь вращения шевера

Шевер И получает вращение от электродвигателя M1 (N = 3 кВт, n=1365 об/мин), установленного в корпусе шеверной головки, через упругую муфту, червячную передачу (3/28), сменные цилиндрические зубчатые колеса гитары скорости (А/В), конические зубчатые колеса (28/30·30/28) и цилиндрические зубчатые колеса (45/36).

Уравнение кинематической цепи вращения шевера:


1365·3/28·А/В·28/30·30/28·45/36 = nш.


Частоту вращения шевера определяют по формуле:


nш = 183·А/В,


где nш — частота вращения шевера, об/мин;

А и В— число зубьев сменных зубчатых колес гитары скорости (табл. 14).

Кинематическая цепь продольной (минутной) подачи стола

Продольная подача столу передается от электродвигателя М2 (N = 0,6 кВт, n=1320 об/мин) через упругую муфту, червячную передачу (1/30), сменные цилиндрические зубчатые колеса гитары подачи (D/C), конические зубчатые колеса (15/45·24/32), ходовой винт с шагом P1 = 6 мм.

Уравнение кинематической цепи продольной подачи:


1320·1/30·D/C·15/45·24/32·6=sм.


Продольную подачу стола определяют по формуле:


sм = 66·D/С,


где sм — минутная подача стола, мм/мин;

D и С — число зубьев сменных зубчатых колес гитары подачи (табл. 15).

Кинематическая цепь радиальной подачи стола

Радиальная подача стола в вертикальном направлении осуществляется от гидроцилиндра Ц1 через рейку П1 (нарезанную на штоке поршня), находящуюся в зацеплении с колесом z=18 и цилиндрические зубчатые колеса (80/40). На одном валу с колесом 2 = 40 установлен кулак К радиальной подачи и барабан Б. Угол поворота кулака К ограничивается винтами-упорами, расположенными на цилиндрической поверхности барабана Б и опирающимися на собачку, перебрасываемую гидроцилиндром Д2 Кулак К имеет ступеньки по торцу (с шагом 1,45 мм). При повороте кулака на минимальный угол 12° шток поршня гидроцилиндра Ц3, контактирующий с кулаком, переместится на 1,45 мм и через рейку П2 (нарезанную на штоке поршня), зубчатое колесо z = 21 и конические зубчатые колеса (17/32) повернет винт В радиальной подачи (шаг Р2 = 6 мм); последний посредством гайки Г переместит вверх консоль вместе со столом и обрабатываемым колесом.

Величину радиальной подачи стола определяют по формуле:


sр = 1,45/(π·3,5)·H/21·17/32·6 = 0,02H


где sр — радиальная подача стола, мм/ход,

H = 1 ÷ 3 — число интервалов между соседними упорами барабана.

Для настройки межосевого расстояния между шевером и обрабатываемым колесом консоль можно перемещать вручную при разомкнутой муфте М: вращая за квадрат Т, посредством цилиндрических зубчатых колес (20/80) и конических зубчатых колес (17/32) приводят во вращение винт В радиальной подачи.

Реверсирование вращения шевера и продольной подачи стола осуществляется электродвигателями, которые получают команду от конечных выключателей 2ВК и 4ВК. Если конечные выключатели 2ВК и 4ВК не срабатывают, то станок останавливается аварийным выключателем ЗВК.

Наладку станка на шевингование бочкообразной формы зуба осуществляют поворотом (с помощью квадрата Т1) копира К1 на определенный угол, а получение конусной формы зуба достигается наклоном стола с обрабатываемым колесом при помощи винтовой пары В1—Г1.

Подвод и отвод пиноли правой бабки производятся гидроцилиндром Ц5, а зажим и отжим заготовки — гидроцилиндром Ц4.


Наладка зубошевинговального станка мод. 5702

В значительной степени качество изготовления зубчатого колеса зависит от качества наладки зубошевинговального станка, которая должна производиться квалифицированным, специально обученным рабочим-оператором.

Во время работы на зубошевинговальном станке оператор должен систематически контролировать размер зубьев, погрешность профиля и шага, направление зуба, радиальное биение и шероховатость обработанной поверхности; следить за состоянием шевера, режущих зубчиков и отсутствием стружки в канавках между зубчиками, количеством и качеством СОЖ; выполнять другие необходимые работы. Кроме того, на участке изготовления зубчатых колес должен быть хорошо организован контроль основных параметров зубчатых колес перед операцией шевингования. Приборы для контроля зубчатых колес следует устанавливать рядом со станками, обеспечив при этом нормальные условия работы этих приборов (отсутствие грязи, стружки, вибраций и т. д.).

Недостаточный контроль предшествующих операций, неквалифицированная наладка шевинговального станка, некачественное техническое обслуживание оборудования снижают точность окончательной обработки зубчатого колеса, вызывают чрезмерную нагрузку на шевер, в результате чего шевер быстро изнашивается, получает повреждения и теряет точность.

Установка зажимного приспособления

Перед установкой зажимного приспособления на стол шевинговального станка необходимо проверить параллельность боковых сторон среднего паза 4 с помощью линейки 1 и индикатора 2 и верхней рабочей поверхности стола с помощью линейки 1 и индикатора 3 (рис. 74, а). Индикаторы укрепляют на неподвижной части станка, а его измерительный наконечник должен касаться контрольной поверхности линеек. Стол перемещают на длину хода. Отклонение определяют как разность измерений в начале и в конце перемещения стола (допуск не более 0,005 мм).


5702 Контроль параллельности рабочих поверхностей станка 5702

Контроль параллельности рабочих поверхностей станка 5702


Размеры установочных поверхностей зажимного приспособления или оправки выдерживают в пределах 0,005 мм. Радиальное биение установочной поверхности и торцовое биение опорной поверхности зажимного приспособления должны находиться в пределах 0,005—0,01 мм. Если зубчатое колесо обрабатывается в центрах, то биение оправки 5 у левого и правого центров не должно превышать 0,005 мм (рис. 74, б), а непараллельность линии центров по отношению к направляющим стола на длине 100 мм должна быть не более 0,003 мм (рис. 74, в). Осевой зазор в подшипниках центров не должен превышать 0,003 мм. Биение центров можно проверить как по оправке 5, так и непосредственно по конусной поверхности центров.

Установка обрабатываемого колеса

Зубчатое колесо необходимо шевинговать, используя те же базы, что применяются при зубофрезеровании или зубодолблении, чтобы обеспечить достаточную жесткость и точность обработки. Опорный торец, должен располагаться вблизи зубьев, иметь достаточную по площади и хорошо обработанную поверхность. Базовые поверхности заготовки (отверстие, торцы; шейки) должны быть чистыми, не иметь забоин и заусенцев. Большие заусенцы, оставленные на заготовке после зубофрезерования, могут вызвать неточную установку зубчатого колеса в приспособлении, внедриться в стружечные канавки шевера и вызвать его поломку; кроме того, заусенцы опасны для оператора. Поэтому все заусенцы, полученные при зубофрезеровании, должны быть полностью удалены перед шевингованием.

При шевинговании колес-дисков в качестве базовых поверхностей обычно выбирают посадочное отверстие и опорные торцы губчатого венца. Отверстие, по которому устанавливают зубчатое колесо в приспособление, должно быть точным и выполнено с жесткими допусками. Посадка колеса в приспособлении должна быть скользящей; большой зазор вызывает повышенное радиальное биение и ошибки шага. Базовые торцы зубчатого колеса должны быть перпендикулярны оси колеса и параллельны между собой.

Повышенное биение торцов вызывает погрешности направления зуба. Колеса со шлицевым отверстием обычно базируют по тем же поверхностям, которые используют при сборке, т. е. по наружному или внутреннему диаметру или по боковым поверхностям шлицев. Более высокую точность обработки обеспечивает беззазорное центрирование заготовки на разжимных оправках. Колеса-валы при шевинговании, как правило, базируют по центровым отверстиям. При шевинговании длинных валов рекомендуется устанавливать дополнительные опоры (люнеты) в целях уменьшения прогиба вала и повышения точности обработки.

Середина зубчатого венца обрабатываемого колеса 6 должна находиться точно по оси качания стола (что особенно важно при шевинговании зубьев бочкообразной формы); для выполнения этой наладки используют центрирующий калибр 7 (см. рис. 74, г и д). Левую и правую бабки с зажатым обрабатываемым колесом перемещают так, чтобы нулевая отметка шкалы калибра 7 показывала половину ширины b зубчатого венца с одного торца зубчатого венца. Затем калибр 7 поворачивают на 180°, и в этом положении нулевая отметка также должна показать половину ширины зубчатого венца, но с противоположного торца. После этого бабки закрепляют и снимают центрирующий калибр.

Установка шевера

При установке шевера на шпиндель станка необходимо, чтобы плоскость, проведенная через ось поворота шпиндельной головки и проходящая через ось качания стола, совпадала с серединой ширины шевера 9 (см. рис. 74, е). Эта установка производится с помощью колец 8 и 10 различной толщины.

Шевер должен храниться и транспортироваться в специальной таре, например в деревянных или пластмассовых ящиках. При наладке станка его нужно положить горизонтально на деревянную, пластмассовую или другую поверхность. С шевером следует обращаться аккуратно и не ударять его о твердые предметы, поскольку даже легкие удары могут привести к образованию забоин и повреждению зубьев шевера. Перед установкой шевера необходимо тщательно очистить шпиндель и промежуточные кольца, после чего проверить биение шпинделя. Радиальное биение посадочного диаметра и опорного торца шпинделя 12 с контрподдержкой 11 (и без нее) (см. рис: 74, ж) не должно превышать 0,005 мм, а осевой зазор шпинделя без контрподдержки — 0,01 мм.

Перед установкой на станок шевер необходимо размагнитить. Если шевер был в работе, то следует проверить, нет ли застрявшей стружки или других частиц в канавках между режущими зубчиками и поломанных зубчиков. Стружку из канавок следует удалить, острые кромки и уголки на сломанных режущих зубчиках затупить мелкозернистым абразивным бруском. Шевер устанавливают на шпиндель по скользящей посадке. Устанавливать шевер на шпиндель с помощью удара категорически запрещается.

После установки и закрепления шевера 13 (см. рис. 74, з) на шпинделе станка необходимо проверить точность его установки по торцу на максимальном радиусе: биение торца шевера диаметром 300 мм не должно превышать 0,02 мм, диаметром 240 мм — 0,015 мм и диаметром 180 мм — 0,01 мм. Если точность установки шевера на шпиндель станка соответствует техническим условиям, то устанавливают и закрепляют кронштейн 14, протирают торец шевера и производят повторную проверку торца.

Перед началом работы шевер необходимо некоторое время вращать на холостом ходу и хорошо смазать смазочно-охлаждающей жидкостью в целях предотвращения возможного задира шевера при его контактировании с обрабатываемым колесом.

Установка угла скрещивания осей шевера и колеса


5702 Изменение поверхности контакта при изменении угла скрещивания осей

Изменение поверхности контакта при изменении угла осей


Изменение поверхности контакта при изменении угла скрещивания осей показано на рис. 75. При совмещении под давлением двух цилиндров (одинакового диаметра и длины), оси которых параллельны, поверхность 1 контакта представляет собой прямоугольник (рис. 75, а). Если один из цилиндров поворачивать относительно другого, то по мере увеличения угла скрещивания осей контактная поверхность будет уменьшаться: при угле скрещивания 15° контактная поверхность 2 превратится в параллелограмм (рис. 75, б), а при угле 90° — в поверхность 3, представляющую собой точку (рис. 75, в). То же самое происходит, если вместо двух цилиндров сопрягаются боковые поверхности зубьев шевера и обрабатываемого колеса. Скрещивание осей под углом 10—15° создает однородное скольжение, начиная с вершины зуба до его основания; площадь контакта при этих углах уменьшается и для снятия стружки требуется незначительное усилие.

При дальнейшем увеличении угла скрещивания контактирующая поверхность между зубьями колеса и шевера продолжает уменьшаться, а условия резания становятся еще более благоприятными. Однако при этом направляющее воздействие зуба шевера на зуб колеса уменьшается, в результате чего возникает погрешность профиля и снижение точности зубьев. Чем больше угол скрещивания осей, тем меньше площадь контакта и тем больше съем стружки.

При малых углах скрещивания контактная поверхность между зубьями колеса и шевера увеличивается и направляющее воздействие улучшается, однако условия резания ухудшаются.

Угол скрещивания у осей определяют как сумму углов наклона линии зуба шевера (βш) и зуба колеса (β) при одинаковом направлении линии зубьев и как разность — при разноименном направлении (табл. 16). Когда шевингуют прямозубые колеса, то угол скрещивания равен углу наклона линии зуба шевера. При обработке обычных сталей γ= 10-15°; внутренних венцов и блок-колес γ = 3..10°; чугуна, цветных металлов и синтетических материалов γ = 20°

При шевинговании новой детали после установки расчетного угла γ шевингуют первую деталь без возвратно-поступательного движения стола (рис. 75, г) и визуально проверяют следы 4 и характер расположения линии резов на зубьях 5 (прямозубого) и 6 (косозубого) колеса. Следы 4 режущих зубчиков должны быть одинаково заметны на всей длине боковой поверхности зуба колеса. Если следы 4 не одинаковы, то соответственно исправляют угол у скрещивания осей до получения одинаковых отпечатков всех режущих зубчиков. Зубья колеса, показанные на рис. 75, д, шевинговались при возвратно-поступательном перемещении стола (на величину 6 мм); видно, что длина резания увеличилась, а характер резов сохранился прежним (см. рис. 75, г).

После шевингования всего зубчатого колеса производят измерение направления линии зуба на приборе или проверяют пятно контакта с измерительным колесом на контрольно-обкатном станке. По результатам измерения производят подналадку станка, если она необходима. На новой наладке станка нарезают второе зубчатое колесо с последующим измерением. Наладка станка продолжается до получения требуемых параметров обрабатываемого колеса. Грубую регулировку угла скрещивания производят поворотом шпиндельной головки по лимбу с помощью лупы, а точную - индикатором.

Выбор длины хода стола

Длина хода стола должна быть ограничена в обоих направлениях для того, чтобы шевер во время шевингования всегда находился в зацеплении с обрабатываемым колесом. Длину хода стола выбирают таким образом, чтобы точка скрещивания осей немного выходила за торец зубчатого венца обрабатываемого колеса для обеспечения его полной обработки. При всех методах шевингования не рекомендуется выбирать общий ход стола меньше 6 мм, иначе могут оставаться отпечатки режущих кромок зубчиков на профилях зубьев колеса

При параллельном шевинговании длина хода стола обычно равна сумме ширины зубчатого венца и модуля. При диагональном или тангенциальном шевинговании длину хода стола определяют расчетным путем и к расчетной длине прибавляют модуль. Не рекомендуется применять длину хода стола, меньшую расчетной величины.

Выбор направления вращения шевера и направления подачи стола

По аналогии с зубофрезерованием шевингование можно производить встречным и попутным методами. Выбор метода определяется направлением вращения шевера и направлением перемещения стола с обрабатываемым колесом. На рис. 76, а показана схема встречного шевингования, при котором резание осуществляется от обработанной поверхности к необработанной. Режущий зубчик 3, внедряясь в металл, образует канавку 4 на профиле зуба колеса. При следующем резе заготовка переместится влево и зубчик 5 войдет в обработанную канавку и срежет металл в точке 6. Последующее резание будет производиться в направлении необработанной поверхности (рис. 76, в).


5702 Шевингование зубьев

Шевингование зубьев


Если изменить направление движения стола, то обработка будет производиться методом попутного шевингования (рис. 76, б). Вначале зубчик 7 образует канавку 8, а при каждом следующем резе режущий зубчик 9 сначала внедряется в металл на участке 10, а. затем этот участок срезается в направлении обработанной поверхности.

В случае одинакового давления между шевером 1 и обрабатываемым колесом 2 при встречном шевинговании (то сравнению с попутным) обрабатываемость улучшается, а усилия резания уменьшаются.

Поэтому при наладке шевинговального станка направление вращения шевера и подачи стола следует устанавливать таким образом, чтобы режущие зубчики срезали стружку в направлении необработанной поверхности, что будет соответствовать встречному шевингованию.


Режимы резания

При шевинговании определяют три основных параметра режима резания: , . Дополнительно определяют число продольных ходов стола и величину припуска под шевингование.

  1. окружную скорость шевера
  2. продольную подачу стола
  3. радиальную подачу стола

Окружная скорость шевера на практике принимается υо = 90..130 м/мин и уточняется с учетом времени обработки и стойкости инструмента. Частота вращения шевера nш=1000υо/(zо·Mо·π),

где zо — число зубьев шевера;

mо — модуль шевера.

Частота вращения обрабатываемого колеса n = nш(zо/z),

где z — число зубьев обрабатываемого колеса.

С увеличением окружной скорости стойкость шевера снижается.

Продольная подача (на оборот колеса), применяемая обычно при параллельном и диагональном шевинговании, sпр = 0,15..0,50 мм/об. Хорошие результаты обеспечиваются при sпр = 0,25 мм/об. Минутная подача.


sм = sпр·n = 0,25·nш(z0/z).


На практике принимают sм = 75..125 мм/мин.

Когда шевингование производят с двумя продольными подачами стола (черновой и чистовой), то черновая подача вдвое больше чистовой. Например, при обработке зубчатого колеса (z = 28, mn = 4,5 мм, b = 31 мм, р = = 19°31/) назначают следующий режим резания: диаметр шевера 243 мм; υo=100 м/мин; sM=100 мм/мин (черновая) и 50 мм/мин (чистовая); четыре рабочих хода и два калибрующих; tО=1,54 мин.

С увеличением продольной подачи стола увеличивается производительность станка, но ухудшается качество обрабатываемой поверхности и точность обработки.

Если диаметр обрабатываемого колеса значительно, меньше диаметра шевера, то частота вращения колеса становится значительной. В этом случае необходимо уменьшить частоту вращения шевера. Например, при zo/z>6 частоту вращения шевера уменьшают на 30— 40%. Частоту вращения шевера также уменьшают при недостаточной жесткости обрабатываемого колеса. Если же диаметр шевера меньше диаметра обрабатываемого колеса, то частоту вращения шевера увеличивают. В ряде случаев для сохранения производительности станка при уменьшении частоты вращения шевера продольную подачу стола увеличивают, а при увеличении — уменьшают.

С помощью радиальной подачи обрабатываемое колесо перемещается вертикально в направлении шевера за каждый ход стола. При параллельном и диагональном шевинговании радиальная подача осуществляется ступенчато во время реверсирования продольной подачи стола. Радиальная подача sp=0,10..0,02 мм. Максимальную подачу применяют в начале резания (при черновой обработке), а затем она постепенно уменьшается до наименьшего значения (при чистовой обработке). Последние два — четыре хода стола выполняют без радиальной подачи для уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности и повышения точности обработки. Радиальная подача на каждый ход стола заранее выбирается и устанавливается с помощью барабанного устройства путем установки по периферии барабана винтовупоров; интервалы между винтамиупорами соответствуют радиальным подачам на каждый ход стола.


Станок зубошевинговальный полуавтомат. Видеоролик.



Технические характеристики зубошевинговального станка 5702

Технические характеристики зубошевинговального станка 5702

Технические характеристики зубошевинговального станка 5702

Технические характеристики зубошевинговального станка 5702. Смотреть в увеличенном масштабе



    Список литературы:

  1. Колев Н.С. Металлорежущие станки, 1980, стр.159.

Связанные ссылки. Дополнительная информация

Каталог-справочник зубошлифовальных станков

Паспорта и руководства зубошлифовальных станков