5В12 Станок зубодолбежный вертикальный полуавтомат
схемы, описание, характеристики

5В12 Общий вид зубодолбежного станка

Производитель вертикального зубодолбежного полуавтомата 5В12 Корсунь-Шевченковский станкостроительный завод им. Богдана Хмельницкого.

Нарезание цилиндрических колес на зубодолбежных станках

Образование профиля зубьев при нарезании долбяком

Обработку колес на зубодолбежных станках осуществляют режущим инструментом, выполненным в виде зубчатого колеса — долбяком, у которого одна торцовая плоскость служит для опоры при закреплении на станке, а на второй имеются режущие кромки.

Обкатка профиля зубьев колеса профилями зубьев долбяка

Обкатка профиля зубьев колеса профилями зубьев долбяка

  1. профиль зуба долбяка
  2. профиль нарезаемого зуба колеса
  3. срезаемый слой металла за один ход долбяка

Зубья колеса нарезают долбяком по методу обкатки, профили зубьев долбяка не совпадают с профилями нарезаемых зубьев, хотя их и выполняют по эвольвенте. Поэтому одним и тем же долбяком данного модуля можно нарезать колеса с разными числами зубьев. Обкатка осуществляется при последовательном положении профилей зубьев долбяка относительно профилей нарезаемых зубьев колеса в процессе их зацепления, пока они находятся в контакте. При обкатке долбяк и заготовка должны вращаться вокруг своих осей, как два зубчатых колеса в зацеплении. При нарезании колес с внешними зубьями они вращаются в разные стороны; при нарезании внутренних зубьев — в одну сторону. Передаточное отношение чисел оборотов долбяка и колеса в зависимости от числа зубьев их выражается отношением:


nд/ nз = zз /zд


Для прорезания зубьев в заготовке долбяк, кроме вращательного движения в зацеплении с заготовкой, должен совершать и поступательное движение, параллельное оси заготовки, тогда передние режущие кромки долбяка будут вырезать (долбить) впадины между зубьями заготовки и одновременно выполнять обкатку.

Для нарезания зубьев колеса на необходимую глубину нужно, чтобы зубья долбяка в процессе резания проходили между зубьями заготовки на этой глубине. Сразу установить долбяк на требуемую глубину нельзя, поэтому вначале происходит врезание при вращении заготовки и долбяка с постепенной радиальной подачей долбяка в направлении глубины зубьев (пока зубья его не врежутся на необходимую глубину).

После рабочего хода долбяк поступательно возвращается в исходное положение. Чтобы зубья долбяка не терлись об обработанные поверхности, заготовка вместе со столом отодвигается от долбяка, а в начале следующего рабочего хода опять придвигается.

В некоторых станках отодвигается долбяк, а заготовка не изменяет своего положения.


Принципиальная схема механизма вращения заготовки и движения долбяка

Принципиальная схема механизма вращения заготовки и движения долбяка

Таким образом, в процессе зубодолбления станок должен иметь следующие движения (указаны стрелками):

  1. возвратно-поступательное движение х и р в вертикальном направлении параллельно оси заготовки (главное движение резания)
  2. согласованные вращения v долбяка и стола, осуществляющие обкатку
  3. движение s врезания долбяка на глубину нарезаемых зубьев — радиальная подача
  4. колебательное движение sk стола — для отвода стола от долбяка и подвода к нему

5В12 Станок вертикальный зубодолбежный универсальный полуавтомат. Назначение и область применения

Универсальный зубодолбежный станок полуавтомат 5В12 предназначен для высокопроизводительного нарезания прямых и косых зубьев цилиндрических зубчатых колес с наружным и внутренним зацеплением. Ввиду малого перебега долбяка станок приспособлен для нарезания блоков зубчатых колес. Нарезание зубьев осуществляется круговыми модульными долбяками методом обкатки инструмента и изделия.

Простота наладки полуавтомата дает возможность использовать его в условиях единичного и серийного производства.

При установке в суппорте специальных винтовых направляющих, изготовляемых по техническому заданию заказчика, на полуавтомате можно обрабатывать зубчатые колеса со спиральным зубом.

Станок автоматизирован в пределах одного рабочего цикла. При переналадке можно вести обработку в один, два и три прохода.

Жесткая кинематическая цепь, отсутствие вертикальных валов позволяют выпускать на его базе специальные станки: для обработки деталей в центах, деталей с коническим (поднутренным) зубом, повышенным рабочим пространством, гидравлическим перемещением суппорта. Полуавтомат может комплектоваться гидравлическим зажимным патроном и приспособлением для нарезания зубьев реек. При наличии специального инструмента возможна обработка фасонных профилей.

Удаление стружки из рабочего пространства производится в стружкосборник.

Станок работает по методу обкатки, где в процессе нарезания зубьев воспроизводятся движения пары цилиндрических зубчатых колес. Работу одного колеса выполняет зуборезный долбяк, а второго — заготовка.

Долбяк, установленный на конце шпинделя, совершает возвратно-поступательное движение (вверх и вниз). При движении вниз долбяк совершает рабочий ход — осуществляет процесс резания, а при движении вверх совершает холостой ход. Для предохранения от порчи и притупления кромок на зубьях долбяка стол с заготовкой отводится от долбяка на небольшую величину во время обратного хода, а к моменту начала рабочего хода стол устанавливается в исходное положение. Заготовка находится на оправке стола.

До начала обработки долбяк подводится вплотную к наружной поверхности заготовки. Затем включается радиальная подача шпиндельной головки для врезания долбяка в заготовку. По окончании радиальной подачи нарезание зубьев происходит на полный профиль за 1 оборот заготовки.

Верхняя часть станины станка имеет направляющие, по которым перемещается шпиндельная головка для радиальной подачи и для установочного движения. Внутри головки проходит вертикальный шпиндель с долбяком, который получает возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении и вращательное движение. В нижней части станины размещены электродвигатель и механизмы для привода стола, электродвигатель и гидравлический привод для зажима заготовки и электронасос охлаждения.

Техническая характеристика станка:

  • Наибольший диаметр колеса D = 208 мм
  • Наибольший модуль m = 4 мм
  • Число двойных ходов долбяка в минуту 200—600
  • Мощность двигателя N = 1,7 кВт

Класс точности полуавтомата А. Шероховатость обработанной поверхности при чистовом проходе V6.


Габаритные размеры рабочего пространства зубодолбежного полуавтомата 5В12

5В12 Габаритные размеры рабочего пространства зубодолбежного полуавтомата


Общий вид и общее устройство станка 5В12

5В12 полуавтомат зубодолбежный. Общий вид

5В12 полуавтомат зубодолбежный. Фото


Расположение органов управления зубодолбежным полуавтоматом 5В12

5В12 Расположение органов управления зубодолбежным полуавтоматом

Конструкция зубодолбежного полуавтомата 5В12

Станок имеет вертикальную компоновку и крепится на нижней станине, представляющей собой жесткую тумбу, в которой смонтированы: электродвигатель главного движения АОЛ42-6 мощностью 1,7 кВт и числом оборотов в минуту 950, электродвигатель АОЛ31-4 мощностью 0.6 кВт и числом оборотов в минуту 1410, насос гидросистемы, пластинчатый фильтр, напорный золотник, Г54-13, реверсивный золотник с ручным управлением Г74-12, клапан предохранительный (разгрузочный) А85-13 и реле давления Г62-21.

Кроме того в отдельной нише нижней станины, которая изолирована от попадания пыли, грязи, а также масла и охлаждающей жидкости смонтировано электрооборудование, а на. отдельной плите — электронасос охлаждения ПA-22, производительностью 22 л в минуту.

В нижней станине предусмотрены резервуары для масла и охлаждающей жидкости гидросистемы.

Средняя станина крепится к нижней станине болтами. В средней станине смонтированы: стол, механизмы реверсирования, качания и регулирования величины отвода стола при холостом ходе режущего инструмента.

Стол устанавливается на скалках; и нем смонтированы шпиндель, червячное колесо и червяк.

Верхняя станина крепится к средней станине. В верхней станине смонтированы: главный вал кривошипно-шатунного механизма, механизмы радиальных и круговых подач, механизм реверсирования суппорта, механизм деления, механизм ручного поворота кулаков, механизм отката суппорта, конечный выключатель, кронштейн местного освещения и панель управления станком.

Суппорт смонтирован на направляющих верхней станины. В корпусе суппорта имеется штоссель, червячное колесо и червяк делительной пары суппорта, подвижная и неподвижная направляющие штосселя, механизм перемещения и установки суппорта, коромысло с сектором и масляный насос.

Особенностью станка является короткая кинематическая цепь обкатки, достигнутая благодаря отсутствию вертикальных валов и конических колес. Отсутствие вертикальных валов позволяет легко переналадить станок на обработку удлиненных шестерен-валиков, для чего устанавливают прокладки между верхней и нижней станинами.

Станок позволяет нарезать удлиненные рейки. На станке может быть установлен гидрозажим изделия. Обслуживание станка удобно и не требует много времени на переналадку. Применяются механизмы реверсирования и переключения кулаков.

Все эти особенности резко сокращают время, связанное с переналадкой станка, а использование гидрозажима значительно сокращает потери времени на зажим заготовки.


Нижняя станина станка

Главный электродвигатель крепится на регулируемой плите. Плита имеет винтовое устройство для натяжения ремней. Для переброски ремней с одних ручьев шкива на другие применено эксцентриковое устройство с фиксатором.

Средняя станина станка

Механизм качания стола в средней станине имеет укороченную кинематическую цепь и весьма жесткую рычажную систему, что обеспечивает долговечность работы этого механизма и четкость отвода стола при холостом ходе инструмента..

В отличие от других станков данного типоразмера в станке 5В12 пружина, отводящая стол, поставлена в конечном звене. Это обеспечивает выборку люфтов в соединениях звеньев механизма качания, устраняет ударную нагрузку и вибрации и тем самым способствует долговечности работы станка.

Стол имеет жесткое крепление червяка делительной пары. Все трущиеся поверхности стола, обильно смазываются маслом, которое поступает от насоса.

Верхняя станина станка

В кинематике верхней станины отсутствуют вертикальные валы и конические колеса, что позволяет без разборки узлов переналадить станок для спецработ: нарезания зубьев на удлиненных валиках, нарезания блоков шестерен, нарезания внутреннего зуба при большой длине заготовки и т. п.

Переналадка станка осуществляется за счет применения прикладки между средней и верхней станинами и установки удлиненного толкателя механизма качания стола.

Верхняя станина имеет механизм реверсирования суппорта. Направление вращения штосселя меняется путем переключения рукоятки.

Часть детален этого механизма унифицирована и взаимозаменяема с деталями механизма реверсирования стола.

На верхней станине монтируется реечное устройство для отката суппорта, которое заменяет груз, установленный на станках данного типоразмера. Оно даст возможность избегать вибрации станка при откате суппорта.

Суппорт

На корпусе суппорта установлен плунжерный насос, который получает движения от эксцентрика. Все механизмы суппорта смазываютгя от насоса.


Схема кинематическая зубодолбежного полуавтомата 5В12

Схема кинематическая зубодолбежного полуавтомата 5В12

Схема кинематическая зубодолбежного станка 5В12. Смотреть в увеличенном масштабе


Движения в станке:

  • Возвратно-поступательное движение долбяка. Числа двойных ходов долбяка в минуту 200; 315; 425; 600
  • Вращательное движение долбяка
  • Вращение заготовки (движение обкатки и деления)
  • Радиальная подача шпиндельной головки

Наладка зубодолбежного станка полуавтомата 5В12

Наладка станка производится в следующем порядке:

  1. Установка долбяка
  2. Выбор оправки и крепления заготовки
  3. Установка и проверка оправки
  4. Установка и проверка заготовки
  5. Установка числа "двойных" ходов долбяка
  6. Установка длины хода долбяка
  7. Установка хода долбяка относительно заготовки
  8. Установка долбяка на глубину врезания
  9. Настройка гитары деления
  10. Настройка гитары круговых подач
  11. Настройка подачи на глубину врезания
  12. Пуск станка
  13. Останов станка и снятие обрабатываемого изделия

Кроме того, предусматриваются дополнительные случаи наладки:

  1. Вторичная установка обрабатываемого изделия
  2. Нарезание зубчатых колос внутреннего зацепления
  3. Нарезание зубчатых колес с косым зубом

Схема кинематическая зубодолбежного полуавтомата 5В12

Схема кинематическая зубодолбежного полуавтомата 5В12

Схема кинематическая зубодолбежного станка 5В12. Смотреть в увеличенном масштабе


Кулачки подачи долбяка на врезание в зубодолбежном станке 5В12

5В12 Кулачки подачи долбяка на врезание в зубодолбежном станке

Профили кулачков для радиальной подачи показаны на рис. 86.

Однопроходный кулачок (рис. 86, а) предназначается для обработки заготовки за один оборот. На участке ab профиль имеет подъем. При вращении кулачка на этом участке суппорт шпиндельной головки перемещается вправо и происходит врезание. На участке bc, охваченном дугой 90°, профиль очерчен по окружности и шпиндельная головка остается неподвижной. За этот период стол с заготовкой совершает один полный оборот. От точки d цикл повторяется. Такой кулачок называется однопроходным.

Двухпроходный кулачок (рис. 86, б) предназначается для обработки заготовки за два оборота. Участки ab и cd — зоны врезания соответственно для первого и второго прохода.

Трехпроходный кулачок (рис. 86, в) предназначается для обработки заготовки за три оборота. Когда ролик рейки P1 попадает в выемку кулачка, то суппорт под действием пружины и рейки Р2 перекатывается в исходное положение и станок выключается. Участки ab, cd и ef — зоны врезания соответственно первого, второго и третьего прохода.


Схема электрическая принципиальная зубодолбежного станка 5В12

Схема электрическая зубодолбежного станка 5В12

Схема электрическая зубодолбежного станка 5В12. Смотреть в увеличенном масштабе


Описание схемы электрической принципиальной зубодолбежного станка 5В12

Принципиальная электросхема станка приведена на рис. 9. Электропривод станка предусматривает работу всего электрооборудования от сети переменного тока напряжением 380 в. Защита от токов короткого замыкания осуществляется плавкими предохранителями. Защита от перегрузки — тепловым реле.

При нажатии кнопки 2КУ получает питание катушка магнитного пускателя 1К и его нормально открытые контакты подключают электродвигатель гидравлики Г к сети. Одновременно подготовляется цепь питания магнитного пускателя 2К.

При нажатии кнопки ЗКУ включается магнитный пускатель 2К, своими нормально открытыми контактами подключая электродвигатель главного привода С и электронасос Н к сети. Насос может быть отключен посредством пакетного выключателя ВП. По окончании обработки заготовки электродвигатель главного привода отключается автоматически контактами конечного выключателя ВК, который включен последовательно о. катушкой магнитного пускателя 2К. Останов станка осуществляется при помощи кнопки 1КУ. При этом отключается как электродвигатель главного привода, так и электродвигатель гидравлики. Б наладочном режиме электродвигатель главного привода может быть включен нажатием кнопки 5КУ. При отнятии руки от кнопки электродвигатель главного привода останавливается. Б цепь магнитного пускателя 2К введен нормально открытый контакт (Л22-4) реле контроля давления масла в гидросистеме; контакт при срабатывании реле (пониженное давление) размыкается, и электродвигатель главного привода отключается.


Гидравлическая схема зубодолбежного станка 5В12

5В12 Гидравлическая схема зубодолбежного станка

Гидросхема станка обеспечивает зажим заготовок, смазку станка, а также автоматическое выключение станка при падении давления масла в системе.

Гидросистема станка включает в себя следующие нормализованные узлы:

  1. Насос шестеренчатый Ш-12
  2. Фильтр пластинчатый Г41-12
  3. Клапан предохранительный А-85-13
  4. Золотник напорный Г54-13
  5. Манометр на 245 · 104 н/м2 (25 кГ/см2)
  6. Маслораспределитель
  7. Реверсивный золотник с ручным управлением Г74-12
  8. Цилиндр зажима заготовки
  9. Реле давления Г62-21

Заготовка зажимается следующим образом: масло под давлением 127 • 104 Н/м2 (13 кг/см2) нагнетается шестеренчатым насосом 1 из масляного резервуара нижней части станины через пластинчатый фильтр 2 и напорный золотник 4 в реверсивный золотник с ручным управлением 7. При перемещении золотника вправо масло поступает в верхнюю полость цилиндра 8 и перемещает поршень со штоком вниз. Шток поршня, связанный с оправкой особым замком, перемещает оправку вниз, а последняя через съемную шайбу зажимает заготовку зубчатого колеса. При перемещении золотника влево верхняя полость цилиндра соединяется со сливом, и поршень, а вместе с ним и оправка, перемещаются вверх при помощи пружины, и заготовка освобождается.


Установочный чертеж зубодолбежного станка 5В12

5В12 Установочный чертеж зубодолбежного станка


Технические характеристики зубодолбежного станка полуавтомата 5В12

Наименование параметра 5В12
Основные параметры станка
Наибольший модуль нарезаемого колеса, мм 4
Наибольший диаметр нарезаемых цилиндрических прямозубых колес 12..208
Наибольшая ширина нарезаемого венца (длина нарезки), мм 50
Наибольший диаметр нарезаемых цилиндрических прямозубых колес внутреннего зацепления, мм 220
Наибольшая ширина нарезаемого венца (длина нарезки) внутреннего зацепления, мм 30
Наибольшее расстояние от оси долбяка (шпинделя, штосселя) до оси стола (планшайбы), мм 150
Расстояние от зеркала стола (планшайбы) до торца шпинделя, мм 70..140
Расстояние от пола до планшайбы, мм 900
Суппорт. Шпиндель (штоссель) долбяка
Наибольший ход долбяка (шпинделя), мм 55
Наибольший продольный ход суппорта, мм 250
Цена деления шкалы установки глубины долбления зуба, мм 0,01
Наибольший диаметр устанавливаемого долбяка, мм 75
Пределы чисел двойных ходов долбяка в минуту 200, 315, 425, 600
Круговая подача инструмента, мм/дв.ход 0,10; 0,12; 0,15; 0,20; 0,24; 0,30; 0,37; 0,46;
Радиальная подача инструмента, от Sкр 0,1..0,3
Диаметр оправки под долбяк, мм 31,743
Конец шпинделя для крепления инструмента Морзе 3
Рабочий стол (планшайба)
Диаметр фланца рабочего стола (планшайбы), мм 160
Диаметр отверстия в шпинделе рабочего стола, мм 65А
Наибольший отход стола от режущей кромки инструмента во время холостого хода, мм 0,5
Привод и электрооборудование станка
Количество электродвигателей на станке 3
Электродвигатель главного привода - поступательное движение долбяка, кВт 2,2
Электродвигатель насоса гидропривода, кВт 0,8
Электродвигатель насоса охлаждения, кВт 0,125
Суммарная мощность электродвигателей, кВт
Габаритные размеры и масса станка
Габаритные размеры станка (длина х ширина х высота), мм 1320 х 940 х 1820
Масса станка с электрооборудованием и охлаждением, кг 1950

Связанные ссылки. Дополнительная информация