instrukcja - Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji

instrukcja - Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji

Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej
Wydział Budowy Maszyn i Informatyki
Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji
LABORATORIUM OBRABIAREK
INSTRUKCJA
Temat: Obróbka kół limakowych ( limacznic) na frezarce
obwiedniowej typ 5B310P
Opracował mgr in . Arkadiusz Krzempek
Bielsko-Biała 2004
1. Cel wiczenia
Celem wiczenia jest omówione metod obróbki kół limakowych ( limacznic), zapoznanie
si z frezark obwiedniow jej charakterystyk i mo liwo ciami oraz analiza schematu
kinematycznego nap dów niezb dnych do obróbki uz bienia koła limakowego. A nast pnie
dobór kół zmianowych przekładni i parametrów obróbki w celu naci cia koła limakowego.
2. Wiadomo ci ogólne
Zasadniczo obróbk kół limakowych przeprowadza si na frezarce obwiedniowej,
niemniej czasami mo na spotka si z obróbk tych kół na frezarce uniwersalnej.
Obróbka na frezarce uniwersalnej
Obróbka jest przeprowadzana w dwóch przej ciach:
− zgubnym – wykonywane frezem kr kowym z wykorzystaniem podzielnicy. Koło
mocuje si na trzpieniu, a stół frezarki musi by skr cony o k t wzniosu linii rubowej
limaka, z którym koło limakowe b dzie współpracowa . Frez powinien mie
promie wi kszy od promienia limaka o warto luzu promieniowego. Nast pnie frez
ustawia si symetrycznie wzgl dem czół koła i uruchamia si posuw pionowy a do
osi gni cia gł boko ci wr bu. Nast pnie opuszcza si stuł i dokonuje podziału. Frez
powinien mie z by cie sze ni szeroko wr bu w celu pozostawienia naddatku na
obróbk wyka czaj c .
− wyka czaj cym – przeprowadzana jest frezem limakowym. Koło osadzone jest na
trzpieniu, natomiast stół ustawia si w tak, aby k t mi dzy osi freza a kołem
limakowym był taki, jaki ma przekładnia limakowa. Nast pnie wprowadza si z by
freza mi dzy obrobione zgrubnie z by koła i stół powoli podnosi si do góry, a z by
uzyskaj
dane wymiary.
Metoda ta jest mało dokładna, dlatego stosowana jest dla kół o małej dokładno ci lub gdy
inna obróbka jest niemo liwa.
Obróbka na frezarce obwiedniowej
Frezowanie to mo na przeprowadza dwoma metodami: metod promieniow lub styczn .
Narz dziem jest frez limakowy, którego konstrukcja jest inna w stosunku do frezów
limakowych do obróbki kół walcowych. Ró nice konstrukcyjne polegaj na tym, e:
a) podziałka jest odmierzana we frezie limakowym:
− do obróbki kół limakowych – wzdłu osi freza,
− do obróbki kół walcowych – prostopadle do zwoju.
b) Wymiary rednicowe we frezie limakowym
− do obróbki kół limakowych s ci le zwi zane z wymiarami limaka, z którym ma
współpracowa obrabiana tym frezem limacznica,
− do obróbki kół walcowych frez nie ma na ogół zwi zku z wymiarami rednicowymi
obrabianego koła, a raczej z wielko ci z ba (modułem).
Nale y wspomnie jeszcze o ró nicach wymiarowych pomi dzy frezem limakowym
a limakiem, który współpracuje z kołem limakowym:
− wi ksza rednica wierzchołkowa ze wzgl du na konieczno obróbki dna wr bu (z by
wy sze o luz wierzchołkowy w stosunku do limaka),
1
− z by nieco grubsze o ok. ½ luzu mi dzyz bnego, jaki przewidział konstruktor w celu
zapewnienia poprawnej współpracy przekładni limakowej.
Metoda promieniowa
W metodzie tej frez i koło limakowe obracaj si tak samo jak limak i koło limakowe
w przekładni. Ruchy te s zwi zane za pomoc kół zmianowych.
Poniewa narz dzie nie mo e wyfrezowa od razu wr bu na pełn gł boko , dlatego o
koła limakowego w stosunku do osi freza ustawia si w wi kszej odległo ci ni w przypadku
osi limaka współpracuj cego z tym kołem limakowym. Odległo ta jest stopniowo
zmniejszana przez przesuw freza do przedmiotu (lub odwrotnie).
Metod ta stosuje si tylko wtedy, gdy:
− k t wzniosu zwoju limaka nie przekracza 6 ÷ 8°,
− mamy do dyspozycji odpowiedni frez.
Promieniowe przesuni cie wywołuje cinanie wierzchołków z bów w kole limakowym
zwłaszcza, gdy k t wzniosu zwoju limaka γ oraz k t opasania s du e (rys. 1).
Zjawisko to mo na tłumaczy tym, e k t wzniosu zwoju γ freza jest inny (mniejszy) na
walcu wierzchołkowym, a inny (wi kszy) na walcu dna wr bów. Na pocz tku zbli ania si
freza do obrabianego koła limakowego nast puje wcinanie wierzchołków z bów freza
(mniejszy k t wzniosu), a pod koniec obróbki przez dolne cz ci freza (wi kszy k t wzniosu
zwoju), co powoduje, e jedna skrajna cz
z ba koła limakowego mo e by wykonana
poprawnie, lecz druga pozostanie obrobiona wadliwie.
Nadmierne ci cie wierzchołków z bów wpływa na zmniejszenie pola dolegania mi dzy
zwojami limaka i z bami koła limakowego. Co powoduje silniejsze zu ycie z bów koła
limakowego. Dlatego metoda ta nie jest stosowana przy wielokrotnych limakach
i limakach o k cie wzniosu zwoju wi kszym od 6 ÷ 8°.
Rys. 1. cinanie z bów koła limakowego przy frezowaniu według metody promieniowej
Metoda styczna
W metodzie tej o narz dzia od razu ustawiana jest w odpowiedniej odległo ci od osi
przedmiotu. Narz dzie wprowadzane jest stycznie do obwodu koła limakowego, co
uniemo liwia cinanie z bów u wierzchołka. Przesuni cie narz dzia musi mie tak wielko ,
aby z by koła limakowego były obrabiane na całej wysoko ci z obydwóch stron (rys. 2.).
2
Rys. 2. Frezowanie koła limakowego według metody stycznej
Metody nacinania s dwie:
− frezem limakowym – o nakroju sto kowym, wówczas z by zgrubne umieszczone na
sto kowej cz ci nakroju powinny przy rozpocz ciu obróbki dotyka wie ca koła
limakowego (rys. 2.), by skróci drog , o jak ma si przesun narz dzie podczas
obróbki,
− pojedynczym no em – osadzonym we wrzecionie (rys. 3), nó ten reprezentuje jeden
z b freza. Na ogół kraw dzie tn ce no a pojedynczego s umieszczone w płaszczy nie
prostopadłej do zwojów, mog jednak tak e znajdowa si w płaszczy nie
przechodz cej przez o wrzeciona.
Rys. 3. Frezowanie koła limakowego z posuwem stycznym pojedynczym no em mocowanym we wrzecionie
W metodzie stycznej koło limakowe obraca si , natomiast frez (nó ) wykonuje ruch
obrotowy i przesuwowy wzdłu osi wrzeciona (rys. 4). Frez sto kowy spełnia podwójn rol :
a) limaka zaz biaj cego si z kołem limakowym,
3
b) z batki 1 przesuwaj cej si w kierunku C i powoduj cej jednocze nie odpowiednie
pokr cenie si koła limakowego 2 w kierunku E (rys. 4).
Rys. 4. Zestawienie zasadniczych ruchów przy nacinaniu z bów w kole limakowym metod styczn . Ruchy A
i B – odpowiadaj pracy limaka z kołem limakowym, ruchy C i E – z batce z kołem z batym
Ruchy C i E musz by ci le ze sob zgrane, tj. gdy frez (nó ) przesunie si o jedn
podziałk , nacinane koło limakowe musi wykona dodatkowo1/z obrotu.
Frezarka obwiedniowa umo liwiaj ca powy sze ruchy musi by zaopatrzona w suport
styczny do przesuwu narz dzia oraz mechanizm ró nicowy wł czony mi dzy mechanizm
obracaj cy stół i rub poci gow przesuwaj c ten suport styczny.
Wskazówki praktyczne
Aby uzyska wła ciwe doleganie mi dzy limakiem i kołem limakowym nale y przy
obróbce przestrzega doboru odpowiednich metod obróbki limaka i koła limakowego.
Ponadto nale y zachowa nast puj ce rodki ostro no ci podczas obróbki koła
limakowego:
a) przy obróbce na gotowo odległo mi dzy osiami freza i koła limakowego powinna
by taka, jaka jest przewidziana dla danej przekładni limakowej,
b) nale y zachowa dokładni takie samo poło enie osi freza, jakie b dzie zajmowa
limak,
c) w przypadku, gdy wymagany jest luz mi dzyz bny, do obróbki nale y u y narz dzia
o z bach zgrubnych uwzgl dniaj cych warto luzu,
d) nale y dba o to, aby w ostatnim przej ciu (wygładzaj cym) z by były obrabiane
w cało ci (na całej wysoko ci).
Mo na stwierdzi , e metoda styczna ma wi cej zalet w stosunku do metody
promieniowej.
Odmian kół limakowych s koła limakowe globoidalne. Obróbk tych kół mo na
przeprowadzi tylko metod obwiedniow promieniow . Wymuszone jest to kształtem
limaka współpracuj cego z kołem limakowym. Wskutek takiego wprowadzenia narz dzia
wierzchołki z bów (naro a) koła limakowego ulegaj zniekształceniu.
4
Do nacinania koła limakowego u ywa si freza limakowego o kształcie limaka
globoidalnego, niemniej z by tego freza limakowego powinny by cie sze od z bów
limaka. Z by koła limakowego ulegaj ci ciu głównie u wierzchołka, co powoduje
zmniejszenie powierzchni dolegania. Je eli natomiast przy obróbce zgrubnej koła
limakowego frezem o z bach cie szych spowoduje si powolne przekr canie obrabianego
koła tak, aby tylko jeden bok był obrabiany, wówczas usunie si te ci cia i uzyska poprawny
zarys z bów (rys. 5). Z by freza limakowego nie mog znajdowa si poza stycznymi TT,
inaczej nacinane z by ulegały by zniszczeniu.
Rys. 5. Kierunki posuwów freza w czasie obróbki
3. Opis i charakterystyka frezarki obwiedniowej typ 5B310P
Półautomat przeznaczony jest do nacinania kół z batych walcowych o z bach prostych
i sko nych o rednicy do 125 mm i module do 2,5 mm w warunkach produkcji małoseryjnej,
seryjnej i masowej (rys 6).
OPIS:
123456789-
Przycisk „Posuw osiowy przyspieszony”,
Przeł cznik doprowadzania i odprowadzania imaka frezarskiego,
Przeł cznik „Koła limakowe – Koła o z bach prostych i sko nych”,
Przeł cznik „Ustawianie – Cykl – Cykl dwuprzej ciowy”,
Zał czenie chłodzenia,
Stop awaryjny,
Przycisk zał czenia silnika hydraulicznego,
Przycisk „Rozruch cyklu”,
Przeka nik opó nienia zako czenia posuwu promieniowego,
5
Rys. 6. Widok ogólny frezarki obwiedniowej
10- Przeł cznik „Luzowanie i zaciskanie tulei konika”,
11- Gitara mechanizmu podziałowego (za drzwiczkami),
12- Gitara mechanizmu ró nicowego (za drzwiczkami),
13- Regulator pr dko ci posuwu promieniowego,
14- Przycisk „ Rozruch krótkotrwały” – w przypadku zakleszczenia,
15- Regulator gł boko ci wcinania promieniowego,
6
16- D wignia „Posuw osiowy wł czony – wył czony”,
17- D wignia „ Posuw styczny wł czony – wył czony”,
18- D wignia zmiany kierunku przesuwu stołu „współbie nie – przeciwbie nie”,
19- D wignie nastawiania okre lonej warto ci posuwu osiowego,
20- Silnik główny,
21- Koła ci gnowe nap du głównego,
22- Gitara mechanizmu posuwów stycznych (za drzwiczkami).
Wła ciwo ci konstrukcyjne półautomatu:
Półautomat jest wykonany w układzie pionowym z pionowo przemieszczaj cym si stołem.
Taki układ zapewnia zmniejszone gabaryty oraz wygodn stref do eksploatacji półautomatu.
Półautomat wyposa ony jest w skrzynk posuwów, co skraca czas przeregulowania i daje
mo liwo wyboru optymalnego wariantu posuwów podczas obróbki partii wyrobów. W celu
wykonania wcinania promieniowego wykorzystuje si pomocniczy cylinder hydrauliczny
z zaworem dławi cym. Imak frezarski przesuwa si po poziomych prowadnicach.
Przyspieszony dosuw imaka do otoczki nacinanego koła wykonuje si cylindrem
hydraulicznym. Imak podczas obróbki jest zaciskany na prowadnicach ło a za pomoc
cylindra hydraulicznego. Korpus imaka jest stale przyci ni ty do dolnej prowadnicy ło a
rolk dociskan spr ynami rolkowymi. Suport frezarski przesuwa si wzdłu osi narz dzia
po prowadnicach w kształcie V. Przy pracy bez przeci gacza (metoda obróbki przek tna
i styczna) sanie suportowe zaciskane s na prowadnicach przy pomocy cylindrów
hydraulicznych, których praca jest wł czona do cyklu pracy półautomatu. Półautomat
wyposa ony jest w mechanizm drobnokrokowego przesuwu freza (shifting) wzdłu osi
narz dzia. Shifting odbywa si po ka dym cyklu obróbki. Nap d ruchu głównego
z dwustopniow przekładni pasow klinow zapewnia cz stotliwo obrotów freza. Silnik
elektryczny nap du ruchu głównego umieszczony jest z tyłu obrabiarki.
4. Schemat kinematyczny frezarki obwiedniowej typ 5B 310P
Na rysunku 7 przedstawiono schemat kinematyczny frezarki obwiedniowej typ 5B310P.
Nie wszystkie układy kinematyczne frezarki obwiedniowej bior udział w kształtowaniu
ruchów freza i otoczki koła limakowego podczas nacinania uz bienia. W metodzie
promieniowej bior udział mechanizmy ruchu głównego, podziału, posuwu promieniowego.
W metodzie stycznej: ruchu głównego, podziału, mechanizmu ró nicowego, posuwu
stycznego.
7
Rys. 7. Schemat kinematyczny frezarki obwiedniowej
1. Ła cuch kinematyczny ruchu głównego ł czy obroty silnika elektrycznego M2 nap du
głównego (N = 2,2 KW, n = 1000 obr/min) z obrotami wrzeciona freza za pomoc
dwustopniowej przekładni pasowej klinowej. Przekazanie ruchu odbywa si za pomoc kół
ci gnowych D1, D2, D5, D6, kół z batych 4, 5 ,6, 7. W celu otrzymania wi kszej liczby
obrotów freza, pierwszy stopie przekładni pasowej klinowej, mo e by nastawiany kołami
ci gnowymi D3 i D4. Dla obrabiarki wykonania podstawowego, przy nastawieniu pierwszego
stopnia przekładni pasowej klinowej D1 = 93mm, D2 = 177mm, a tak e kombinacji
nastawienia zmianowych kół ci gnowych drugiego stopnia D5/D6, liczba obrotów freza jest
w granicach 100–500 obr/min. Przeło enie ła cucha okre lone jest równaniem.
D
D
D
iv = 1 ⋅ 3 ⋅ 5 ⋅ n E ⋅ i st
D2 D4 D6
iv – przeło enie ła cucha ruchu głównego,
nE – pr dko obrotowa silnika nap dowego w obr/min,
ist – warto przeło e stałych obrabiarki ist=D6,,
D1-6 – rednice zmianowych kół pasowych nap du.
8
2. Ła cuch kinematyczny mechanizmu podziałowego ł czy obroty freza z obrotami wrzeciona
przedmiotowego. Do tego ła cucha wchodz : koło z bate suportu 7, 6, 5, 4, koła imaka I, 2,3, koła
ło a 8, 9, 10, 11, 12, 13, koła stołu 14, 15, 16, zmianowe koła z bate gitary podziałowej X: a, b, c, d,
podziałowa przekładnia limakowa 17, 18. Przeło enie ła cucha okre la poni sze równanie.
z z 7 z5 z1 z 2 z8 z9 z11 z13 z15 a c z17
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅
⋅
⋅
⋅ ⋅ ⋅
= 1 − jeden obrót stolu
K fr z6 z 4 z 2 z3 z9 z10 z12 z14 z16 b d z18
st d:
Ux =
gdzie:
A=
a c K fr
⋅ =
⋅A
b d
z
z 7 z 5 z1 z 2 z 8 z 9 z11 z13 z15 z17
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
z 6 z 4 z 2 z 3 z 9 z10 z12 z14 z16 z18
64 25 60 50 24 22 20 42 20 1
1
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
= 0,041 =
32 25 50 96 22 24 20 42 20 30
24
A – warto stała obrabiarki,
Kfr – krotno freza limakowego,
z – liczba z bów koła limakowego,
UX – przeło enie gitary mechanizmu podziału,
a,b,c,d – koła zmianowe gitary podziału.
3. Ła cuch kinematyczny mechanizmu ró nicowego stosuje si przy nacinaniu:
- kół o z bach sko nych,
- kół limakowych metod posuwu stycznego,
- kół o z bach prostych i sko nych metod posuwu przek tnego.
Przy nacinaniu kół o z bach sko nych ła cuch mechanizmu ró nicowego ł czy przesuw
pionowy wrzeciona przedmiotowego wzgl dem freza z dodatkowymi obrotami stołu.
Poł czenie tych ruchów odbywa si przez nastawienie gitary mechanizmu ró nicowego Y.
Ła cuch kinematyczny mechanizmu ró nicowego składa si z ruby poci gowej 58, kół
z batych 57,56, przekładni limakowej 55, 54, sprz gła z batego wł czonego; zmianowych
kół z batych gitary Y – m, n, p, r, kół z batych 76, 77, 78, przekładni limakowej 79, 80,
korpusu mechanizmu ró nicowego (jarzmo); kół z batych 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
zmianowych kół gitary podziałowej X – a, b, c, d, limaka podziałowego 17 i koła
podziałowego 18 sprz onego z wrzecionem wyrobu.
Przy nacinaniu kół limakowych metod posuwu stycznego, ła cuch mechanizmu
ró nicowego składa si z nast puj cych elementów: ruba 74 (przeci gania suportu); koła
z bate 73, 72, 71, 70, przekładnia limakowa 69, 68, koła z bate 67,66, zmianowe koła z bate
gitary T – k, e, o, f, koła z bate 60, 61,59 (przy tym szerokowie cowe koło z bate powinno
by w zaz bieniu jednocze nie z kołami 59 i 60, d wignia posuw styczny – pozycja
wł czony); koła z bate 52, 53 ( sprz gło z bate limaka 54 wyprowadzone z zaz bienia);
zmianowe koła z bate gitary Y – m, n, p, r, koła z bate 76,77,78, przekładnia limakowa 79,
80, korpus mechanizmu ró nicowego (jarzmo); koła z bate 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
zmianowe koła z bate gitary X, limak podziałowy 17, podziałowe koło limakowe 18,
nasadzone na wrzeciono wyrobu. Przeło enie tego ła cucha okre la równanie ( 8.1).
m ⋅ π z 73 z 71 z 69 z 67 k o z 60 z 61 z 52 m p z 76 z 77 z 79 z10 z11
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅ ⋅ ⋅
⋅
⋅
⋅ ⋅ ⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
h p z 72 z 70 z 68 z 66 e f z 61 z 59 z 53 n r z 77 z 78 z 80 z11 z12
z z a c z
1
⋅ 13 ⋅ 15 ⋅ ⋅ ⋅ 17 = − dodatkowy obrót stolu
z14 z16 b d z18 z
(8.1)
9
st d:
UY =
m p
C
⋅ =
n r K fr ⋅ m ⋅ π
gdzie:
hp
C=
⋅ i st =
2A
2
2⋅
1
24
⋅
z 73 z 71 z 69 z 67 z 60 z 61 z 52 z 59 z 52 z 76 z 77 z 79 z10 z11 z13 z15 z17
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
z 72 z 70 z 68 z 66 z 61 z 59 z 53 z 61 z 53 z 77 z 78 z80 z11 z12 z14 z16 z18
z – liczba z bów koła limakowego,
hp – skok ruby poci gowej,
ist – warto przeło e stałych obrabiarki,
A – warto stała z przeło enia mechanizmu podziału,
C – warto stała,
m – moduł,
Kfr – krotno freza limakowego,
g,h,i,j – koła zmianowe mechanizmu ró nicowego,
a,b,c,d – koła zmianowe mechanizmu podziału,
k,e,o,f – koła zmianowe mechanizmu posuwu stycznego.
Przy nacinaniu kół z batych prostych i sko nych metod posuwu przek tnego, ła cuch
kinematyczny mechanizmu ró nicowego ł czy posuw pionowy wrzeciona przedmiotowego
wzgl dem freza i posuwu suportu z frezem wzdłu osi wrzeciona narz dzia z dodatkowymi
obrotami stołu (wrzeciona przedmiotowego). Ła cuch mechanizmu ró nicowego składa si
z elementów kinematycznych, jakie s stosowane przy wykonywaniu kół o z bach sko nych
i kół limakowych metod posuwu stycznego.
4. Ła cuch kinematyczny posuwów pionowych ł czy obroty silnika M1 (N=1,1 KW, n=1500
obr/min) z przesuwem:
- stołu przy przesuwie pionowym,
- suportu przy posuwie stycznym,
- suportu i stołu jednocze nie przy przesuwie przek tnym.
Nap d odbywa si za pomoc skrzynki posuwów, za której po rednictwem jest mo liwe:
regulowanie 15 stopni posuwów roboczych; wykonanie przyspieszonego przesuwu stołu
i suportu; zmiana kierunku przesuwu stołu i suportu. W skład ła cucha posuwów roboczych
stołu wchodz nast puj ce elementy kinematyczne: koła z bate 19, 20, 21, 24, 25, 26, 27, 28,
blok-koło z bate 29, 30, 31, 32, 33, 34, blok-koło z bate 35-36, 37, 38, 39, 40, 41, blok-koło
z bate 42, 43, 44, 45, sprz gło elektromagnetyczne YC1, koła z bate 46, 47, 49, 50, 51, 52,
53, przekładnia limakowa ło a 54,55, koła z bate 56,57, ruba poci gowa 58. Zmiana
kierunku posuwów odbywa si za pomoc przesuwu bloku-koła z batego 50-51. Ła cuch
przyspieszonego przesuwu stołu składa si z koła z batego 19, 20, 22, 48, sprz gła
elektromagnetycznego YC2, koła 46, 47, 49, 50, 51, 53, pary limakowej 54, 55, koła 56, 57,
ruby poci gowej 58.
W skład ła cucha roboczych posuwów stycznych wchodz wszystkie elementy kinematyczne
skrzynki posuwów. Sprz gło limaka 54 jest odł czone, a szerokowie cowe koło z bate 61
wprowadzone w zaz bienie z kołami 59 i 60. Ruch od wału XXXII jest przekazywany kołami
59,61,60, zmianowymi kołami z batymi gitary posuwów stycznych T, na koła sto kowe 66,
67, przekładni limakow 68, 69, koła 70, 71, 72, 73, rub 74. Przeło enie tego ła cucha
okre la nast puj ce równanie:
S
S
U p = min = min
(8.2)
2
h p ⋅ i st
Up – przeło enie ła cucha kinematycznego posuwów pionowych,
10
ist – warto przeło e stałych obrabiarki ,
hp – skok ruby poci gowej,
Smin – warto posuwu osiowego w mm/min.
5. Ła cuch kinematyczny drobnokrokowego przesuwu freza wzdłu osi wrzeciona narz dzia
ł czy ruch post powy tłoka cylindra hydraulicznego 6 z przesuwem sa suportu wzdłu osi
wrzeciona narz dzia. W celu uzyskania drobnokrokowego posuwu nale y wprowadzi
w zaz bienie koło z bate 61 z kołem 59. Nap d ruchu odbywa si od cylindra hydraulicznego
6. W skład tego ła cucha kinematycznego wchodzi: listewka 65, koło 64, z bate jednokrotne
sprz gło koła 63, koła 63, 62, 61, 60, zmianowe koła z bate gitary T, koła z bate 66, 67,
przekładnia limakowa 68, 69, koła 70, 71, 72, 73, ruba 74.
6. Ła cuch kinematyczny posuwu promieniowego ogranicza pr dko suwu promieniowego
imaka frezarskiego, pr dko ci suwu post powego tłoka cylindra 91. W skład ła cucha
wchodz d wignie 90, popychacz 92, klin-listewka 86, poł czone z trzonem cylindra 91,
z klinem-listewk 86 zaz bia si koło 87, które obraca b ben sterowania gł boko ci posuwu
promieniowego. Równanie ła cucha kinematycznego posuwu promieniowego okre la
nast puj cy wzór:
S pr = n sh ⋅ i st ⋅ h p
Spr – posuw wgł bny w mm/min,
nsh – pr dko obrotowa silnika hydraulicznego w obr/min,
ist – warto stałych przeło e obrabiarki,
hp – skok ruby poci gowej.
5. Przygotowanie frezarki obwiedniowej do obróbki kół limakowych
Sposób nastawienia frezarki obwiedniowej do obróbki kół limakowych z posuwem
promieniowym
1.
2.
3.
4.
Nastawi odpowiedni przeł cznik na tablicy sterowniczej w poło enie „ cykl” ,
Nastawi odpowiedni przeł cznik w poło enie „ koła limakowe” ,
Ustali liczb obrotów freza za pomoc zmiennych kół ci gnowych przekładni pasowej,
Ustawi k t skr tu suportu uwzgl dniaj c k t i kierunek pochylenia z bów koła
limakowego i freza. Przykładowo:
koło limakowe – pochylenie z bów prawe, k t β = 4o40’
frez – prawozwojny, k t γ = 2o10’
k t skr tu suportu narz dziowego - β - γ = 4o40’ - 2o10’ = 2o30’
5. Zamocowa trzpie mocuj cy otoczk koła limakowego w gnie dzie wrzeciona
przedmiotowego za pomoc czterech rub i ustawi jego bicie promieniowe za pomoc
czujnika zegarowego w granicach 0,02 mm,
6. Ustawi otoczk koła limakowego na redniej płaszczy nie wzgl dem freza
limakowego,
7. Wył czy posuw osiowy za pomoc przeł cznika na tablicy sterowniczej,
8. Ustali rozstaw kłów,
9. Nastawi gitar X mechanizmu podziałowego według wzoru. Przeło enie wynosi
11
z z7 z5 z1 z2 z8 z9 z11 z13 z15 a c z17
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ =1
K fr z6 z4 z2 z3 z9 z10 z12 z14 z16 b d z18
st d:
U
X
=
K fr
a c
⋅ =
⋅A
b d
z
gdzie:
A=
z 7 z 5 z1 z 2 z 8 z 9 z11 z13 z15 z17
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
z 6 z 4 z 2 z 3 z 9 z10 z12 z14 z16 z18
64 25 60 50 24 22 20 42 20 1
1
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
= 0,041 =
32 25 50 96 22 24 20 42 20 30
24
z – liczba z bów koła limakowego,
Kfr – krotno freza limakowego,
Ux – przeło enie.
24 ⋅ K fr
24 ⋅ 1
= 0,4615384
z
52
Koła zmianowe daj ce takie przeło enie dobieramy z tablicy umieszczonej na wewn trznej
stronie drzwiczek zamykaj cych gitar mechanizmu podziałowego. W tym przypadku
30 67
odpowiednio s to koła
⋅ ,
67 65
10. Zało y na wał gitary mechanizmu ró nicowego zamek zabezpieczaj cy,
11. Ustawi pr dko posuwu promieniowego za pomoc regulatora hydraulicznego
znajduj cego si z boku obrabiarki,
12. Ustawi szybki dojazd suportu narz dziowego oraz gł boko wcinania freza
limakowego h = 2,2m
Przykładowo moduł m = 2 – gł boko wcinania h = 2,2 ⋅ 2 = 4,4mm ,
13.Wł czy obrabiark przyciskiem „ Rozruch cyklu” .
Przykład: z = 52 Kfr = 1 U x =
=
Sposób nastawienia frezarki obwiedniowej do obróbki kół limakowych z posuwem
stycznym
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Nastawi odpowiedni przeł cznik na tablicy sterowniczej w poło enie „ cykl” ,
Nastawi odpowiedni przeł cznik w poło enie „ koła limakowe” ,
Ustali liczb obrotów freza za pomoc zmiennych kół ci gnowych przekładni pasowej,
Ustawi k t skr tu suportu na 0o,
Zamocowa trzpie mocuj cy otoczk koła limakowego w gnie dzie wrzeciona
przedmiotowego za pomoc czterech rub i ustawi jego bicie promieniowe za pomoc
czujnika zegarowego w granicach 0,02 mm,
Ustawi otoczk koła limakowego na redniej płaszczy nie wzgl dem freza
limakowego,
Wył czy posuw osiowy za pomoc przeł cznika na tablicy sterowniczej,
Ustali rozstaw kłów,
Nastawi gitar X mechanizmu podziałowego identycznie jak w metodzie promieniowej,
12
10. Nastawi gitar T mechanizmu posuwów stycznych. Do obliczenia przeło enia
korzystamy ze wzoru:
2 ⋅ S t min k o
= ⋅
S min
e f
Dla przeliczenia obrotowej warto ci posuwu stycznego na minutow stosuje si wzór:
Ut =
S t min =
S to ⋅ n fr ⋅ K fr
z
Stmin – minutowy posuw styczny mm/min,
Sto – obrotowy posuw styczny mm/obr,
Smin – posuw osiowy mm/min,
nfr – liczba obrotów freza,
z – liczba z bów koła limakowego,
Kfr – krotno freza limakowego,
k,e,o,f – liczba z bów zmianowych kół z batych gitary T
Przykład: z=52, Kfr=1, nfr=120 obr/min, zakładamy: Sto=0,4, Smin=2mm/min
S t min =
Ut =
S to ⋅ n fr ⋅ K fr
2 ⋅ S t min
S min
0,4 ⋅ 120 ⋅ 1
= 0,9230 mm / min
z
52
2 ⋅ 0,9230
=
= 0,9230
2
=
Koła zmianowe daj ce takie przeło enie, lub o najbli szej warto ci dobieramy z tablicy
umieszczonej na wewn trznej stronie drzwiczek zamykaj cych gitar posuwów stycznych.
35 53
W tym przypadku odpowiednio s to koła
⋅
,
55 37
11. Nastawi gitar Y mechanizmu ró nicowego. Przeło enie obliczamy ze wzoru:
m ⋅ π z 73 z 71 z 69 z 67 k o z 60 z 61 z 52 m p z 76 z 77 z 79 z10 z11
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅ ⋅ ⋅
⋅
⋅
⋅ ⋅ ⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
h p z 72 z 70 z 68 z 66 e f z 61 z 59 z 53 n r z 77 z 78 z 80 z11 z12
⋅
z13 z15 a c z17 1
⋅
⋅ ⋅ ⋅
=
z14 z16 b d z18 z
st d:
UY =
gdzie:
hp
C=
⋅ ist =
2A
m p
C
⋅ =
n r K fr ⋅ m ⋅ π
z z z z z z z z z z z z z z z z z
2
⋅ 73 ⋅ 71 ⋅ 69 ⋅ 67 ⋅ 60 ⋅ 61 ⋅ 52 59 ⋅ 52 ⋅ 76 ⋅ 77 ⋅ 79 ⋅ 10 ⋅ 11 ⋅ 13 ⋅ 15 ⋅ 17
1 z 72 z 70 z 68 z 66 z 61 z 59 z 53 z 61 z53 z 77 z 78 z80 z11 z12 z14 z16 z18
2⋅
24
z – liczba z bów koła limakowego,
hp – skok ruby poci gowej,
ist – warto przeło e stałych obrabiarki,
A – warto stała z przeło enia mechanizmu podziału,
C – warto stała z przeło enia mechanizmu ró nicowego,
13
m – moduł,
Kfr – krotno freza limakowego,
g,h,i,j – koła zmianowe mechanizmu ró nicowego,
a,b,c,d – koła zmianowe mechanizmu podziału,
k,e,o,f – koła zmianowe mechanizmu posuwu stycznego.
12. Przeł czy d wigni w poło enie „ Posuw styczny” ,
13. Ustawi zderzaki ograniczenia posuwu stycznego suportu,
13.Ustawi szybki dojazd suportu narz dziowego do otoczki koła limakowego, bez wcinania
promieniowego h=0,
14. Ustawi frez ze sto kiem skrawaj cym w poło eniu wej ciowym do frezowania z bów,
15. Wł czy przycisk „ Rozruch cyklu” .
Nastawianie liczby obrotów wrzeciona freza odbywa si przy wybranej pr dko ci skrawania
i wielko ci rednicy ustalane według wykresu (rys. 8.). Nastawianie cz stotliwo ci obrotów
freza odbywa si zgodnie z tablic 8.1, za pomoc dwustopniowej przekładni pasowej
klinowej. Zakres posuwów osiowych przedstawia tablica 1.
Wielko pr dko ci skrawania ustala si wg wzoru:
d ⋅π ⋅ n
v c = z1
1000
gdzie:
vc – pr dko
skrawania w m/min,
π – liczba stała 3,14,
dz1 – rednica zewn trzna freza,
n – liczba obrotów freza obr/min.
Gitara podziałowa X nastawiana jest przez zmianowe koła z bate. Luz boczny mi dzy
z bami nie powinien przekracza warto ci 0,08–0,16 mm. Dla freza lewego do mechanizmu
podziału dochodzi dodatkowe koło, które powoduje zmian kierunku obrotu wrzeciona
przedmiotowego
Tabela 1. Nastawianie liczby obrotów freza limakowego
D1
D3
D2
D4
D5
D6
D5
D6
80
200
90
180
105
165
120
150
135
135
150
120
165
105
180
90
D1
D2
100
125
160
200
250
315
400
500
50
63
80
100
125
160
200
250
D3
D4
200
250
315
400
500
630
800
1000
100
125
160
200
250
315
400
500
14
Rys. 8. Wykres doboru liczby obrotów wrzeciona freza
Tabela. 2.Warto
posuwów osiowych Fmin mm/min
1
2
3
4
5
45,0 32,5 23,0 16,2 11,4
6
8,0
7
5,8
8
4,1
9
2,9
10
2,0
11
1,45
12
1,0
13
14
15
0,72 0,50 0,35
Do obróbki kół z batych konieczne jest dobranie kół zmianowych mechanizmu podziałowego,
który ł czy obroty freza z obrotami wrzeciona wyrobu. Dobór kół zmianowych dla
mechanizmu podziałowego wykonuje si zgodnie z tabel 3.
Nale y pami ta , aby luz mi dzy z bami był w granicach 0,08 – 0,16 mm. Schemat
nastawienia gitary przedstawia rys. 13.
Rys. 9. Schemat ustawienia przekładni gitarowej mechanizmu podziałowego
Ponadto musz by spełnione nast puj ce warunki zaz bienia kół gitary
Dla schematu I
a + b ≥ c + 26
94 ≤ a + b ≤ 122
a + b + c + d ≥ 213
Dla schematu II
a + b ≥ c + 26
94 ≤ a + b ≤ 122
b+c
+ d ≤ 180
2
45 ≤ d + h ≥ 113 153
15
Podział nastawia si zgodnie ze wzorem
Ux =
24 ⋅ K fr
z
=
a c
⋅
b d
Kfr – ilo zwojów freza,
z – liczba nacinanych z bów.
Dla Kfr = 1 ilo z bów kół zmianowych zaleca si dobiera z tab. 3.
Tabela 3. Nastawianie gitary mechanizmu podziałowego
Z
a
b
c
d
z
a
b
c
8
75
40
80
50
44
30
65
–
9
65
45
80
40
45
48
60
–
10
60
50
80
40
46
48
60
–
11
60
55
80
40
47
24
73
–
12
60
45
75
50
48
45
60
–
13
80
40
60
65
49
48
50
–
14
80
40
60
70
50
48
50
–
15
80
40
48
60
51
40
60
–
16
60
59
–
40
52
30
67
–
17
70
35
60
85
53
24
70
–
18
60
55
–
45
54
40
60
–
19
75
25
40
95
55
24
70
–
20
60
53
–
50
56
30
67
–
21
80
40
–
70
57
40
58
–
22
60
58
–
55
58
24
70
–
23
70
35
48
92
59
24
70
–
24
35
70
80
40
60
24
70
–
25
48
60
–
50
61
24
70
–
26
60
59
–
65
62
24
70
–
27
40
65
–
45
63
40
70
60
28
60
59
–
70
64
30
70
–
29
48
60
–
55
65
24
70
–
30
40
65
–
50
66
45
40
90
31
48
60
–
62
67
24
70
–
32
45
55
–
60
68
30
70
–
33
40
62
–
55
69
40
60
48
34
60
59
–
85
70
24
71
–
35
48
50
–
70
71
24
70
–
36
50
60
–
75
72
40
80
60
37
48
50
–
74
73
24
70
–
38
60
59
–
95
74
24
70
–
39
40
60
–
65
75
24
70
–
40
45
60
–
75
76
30
65
–
41
48
70
–
82
77
48
55
85
42
40
60
–
70
78
50
65
30
43
48
70
–
86
79
24
70
–
Wa ne jest, aby cz stotliwo
obr./min.
d
55
90
92
47
90
98
100
85
65
53
90
55
70
95
58
59
60
61
62
90
80
65
95
67
85
92
70
71
90
73
74
75
95
98
75
79
z
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
102
104
105
106
108
110
111
112
114
115
116
117
118
119
120
a
24
110
24
24
40
24
24
60
45
24
24
35
24
48
48
24
50
24
24
40
24
40
30
24
48
40
48
24
30
40
48
45
40
45
40
24
b
70
75
70
70
70
70
70
50
55
70
70
65
70
62
47
70
75
70
70
55
70
60
65
70
53
60
55
74
70
60
60
58
65
59
70
75
c
–
50
–
–
45
–
–
24
30
–
–
48
–
30
25
–
30
–
–
30
–
35
40
50
25
30
25
60
40
30
24
24
30
24
30
50
d
80
90
82
83
90
85
86
90
90
89
90
93
92
90
100
95
80
97
98
90
100
85
80
75
100
90
100
90
80
95
92
90
90
90
85
80
obrotów wrzeciona przedmiotowego nie przekroczyła 80
16
Cz stotliwo
obrotów wrzeciona przedmiotowego mo na obliczy ze wzoru
n fr ⋅ K fr
n wyr =
z
nfr – cz stotliwo obrotów freza,
Kfr – ilo zwojów freza,
z –liczba nacinanych z bów.
Gitara mechanizmu ró nicowego jest nastawialna w nast puj cych przypadkach:
a) Przy obróbce kół o z bach prostych, a tak e kół limakowych metod posuwu
promieniowego na nap dzany wał gitary mechanizmu ró nicowego ustawia si zamek
mechanizmu,
b) Przy obróbce kół o z bach sko nych,
c) Przy obróbce kół limakowych metod posuwu stycznego według wzoru:
Ut
2 ⋅ K fr ⋅ m n
m p
Uy = ⋅
n r
Uy =
gdzie U t =
2 ⋅ St
2 ⋅ K fr ⋅ m n
Kfr – krotno freza limakowego,
m – moduł ,
St – warto posuwu stycznego mm/min,
Ut – przeło enie gitary T.
d) Przy obróbce kół o z bach prostych metod posuwu przek tnego,
e) Przy obróbce kół o z bach sko nych metod posuwu przek tnego.
Wzory te s stosowane dla wyposa enia standardowego.
Schemat nastawiania gitary:
Rys.10. Schemat nastawiania przekładni gitarowej mechanizmu ró nicowego
Aby dobra wła ciwie koła zmianowe przekładni mechanizmu ró nicowego, nale y spełni
nast puj ce warunki:
m ≤ 75
p + r ≥ n + 26
90 ≤ m + n ≤ 166
m + n + p + r ≥ 201
p ≤ m + n − 22
17
Nastawianie gitary posuwów stycznych (T). Słu y do nastawiania posuwu stycznego,
przek tnego i drobnokrokowego przesuwu freza. Nastawienie posuwów stycznych odbywa
si przez dobór zmianowych kół z batych (k, e, o, f) gitary.
Zmianowe koła z bate ustawia si na osie stałe, a warunek wyboru wyra a si wzorem:
k + e + o + f = 90
Przy doborze zmianowych kół z batych dla gitary T nale y korzysta z tablicy 8.5. Z tablicy
bierzemy najbli sz mniejsz warto Ut wyznaczon z oblicze .
Tabl. 4. Doboru kół zmianowych gitary T posuwów stycznych
Ut
k
e
o
f
Ut
k
e
o
f
0,19
25
65
30
60
0,51
35
55
40
50
0,24
25
65
35
55
0,55
30
60
47
43
0,27
25
65
37
58
0,58
35
55
43
47
0,33
25
65
40
60
0,60
25
65
55
35
0,35
25
65
43
47
0,62
30
60
50
40
0,40
30
60
40
50
0,64
37
53
43
47
0,42
25
65
47
43
0,70
35
55
47
48
0,44
35
55
37
53
0,71
30
60
58
37
0,46
30
60
43
47
0,73
40
50
43
47
0,48
25
65
50
40
0,76
37
53
47
43
0,78
30
60
55
35
1,14
43
47
50
40
0,80
35
55
50
40
1,25
40
50
55
35
0,87
37
53
50
40
1,27
35
55
60
30
0,88
40
50
47
43
1,31
43
47
53
37
0,90
35
55
53
37
1,44
43
47
55
35
1,10
37
53
55
35
1,60
40
50
60
30
Przeło enie gitary Ut przy nacinaniu kół limakowych metod posuwu stycznego ustala si
według nast puj cego wzoru:
Ut =
2 ⋅ S t min k o
= ⋅
S min
e f
Warto posuwu stycznego dla obróbki dokładnej kół limakowych dobieramy w granicach
0,3 – 0,4 mm/obr. Dla przeliczenia obrotowej warto ci posuwu stycznego na minutow
stosuje si wzór:
St min =
Stmin – minutowy posuw styczny mm/min,
Sto ⋅ n fr ⋅ K fr
z
18
Sto – obrotowy posuw styczny mm/obr,
Smin – posuw osiowy mm/min,
nfr – liczba obrotów freza,
z – liczba z bów wyrobu,
Kfr – krotno freza limakowego,
k,e,o,f – liczba z bów zmianowych kół z batych gitary T.
Przy nacinaniu kół limakowych ustawia si suport w poło eniu poziomym tak, eby o freza
znajdowała si w głównej płaszczy nie nacinania koła (poło enie zerowe osi freza). Dotyczy
to zarówno nacinania limacznic metod promieniow jak i styczn (rys. 11 i 12). W celu
ustawienia freza w płaszczy nie nacinanego koła nale y:
- zamocowa na trzpieniu otoczk próbn ,
- uruchomi obrabiark i ustawi frez wizualnie na tej samej wysoko ci co otoczka próbna,
- wł czy obroty freza i doprowadzi do uzyskania ladów obróbki o gł boko ci około 0,1
– 0,2 mm na otoczce próbnej,
- w przypadku nierównomiernie rozło onych ladów na czole otoczki próbnej, nale y
skorygowa poło enie freza (w gór lub w dół) poprzez pokr cenie wałem wchodz cym
w skład gitary mechanizmu ró nicowego. Warto przesuwu freza odczytywana jest za
pomoc czujnika zegarowego.
Dodatkowo frez powinien by ustawiony na rodku otoczki koła limakowego:
- w metodzie promieniowej frez ustawiamy wizualnie na rodku otoczki (rys. 12). Do tego
celu u ywamy wałka wchodz cego w skład gitary posuwów stycznych (jeden z czterech
wałków ma zako czenie kwadratowe pod klucz). Frez powinien by oddalony o około 2-3
mm od czoła otoczki,
- w metodzie stycznej frez ustawiamy tak, aby nakrój sto kowy dotykał kraw dzi otoczki
koła limakowego (rys. 11).
Rys. 11. Schemat ustawienia freza trzpieniowego przy nacinaniu kół limakowych posuwem stycznym
19
Rys. 12. Schemat ustawienia freza trzpieniowego przy nacinaniu kół limakowych posuwem promieniowym
6. Zalecenia dotycz ce referatu i sprawozdania.
W referacie nale y uwzgl dni :
1. Sposoby obróbki limacznic.
2. Przedstawi charakterystyk frezarki obwiedniowej i omówi schemat kinematyczny
ła cuchów potrzebnych do wykonania koła limakowego.
3. Przedstawi sposób przygotowania frezarki obwiedniowej do obróbki koła limakowego
(obliczenia wykona dla koła podanego przez prowadz cego zaj cia).
Sprawozdanie ma zawiera :
1. Krótk charakterystyk metod obróbki limacznic.
2. Obliczenia nastaw frezarki i parametry obróbki dla wybranego koła.
3. Wnioski i uwagi.
LITERATURA
1. Ocheduszko K.: Koła z bate. Wykonanie i monta . WN-T 1976.
2. Feld M.: Podstawy projektowania procesów technologicznych typowych cz ci maszyn.
WN-T 2000.
3. Feld M.: Technologia budowy maszyn. PWN 2000,
4. Feld M.: Technologia budowy maszyn. PWN 1995,
5. Wrotny L.: Obrabiarki skrawaj ce do metali. WN-T 1974,
6. Paderewski K.: Vademecum obrabiarek skrawaj cych. WN-T 1979,
7. Tymowski J.: Technologia budowy maszyn. WN-T 1972,
8. Dokumentacja techniczno – ruchowa frezarki obwiedniowej typ 5B310P.
20