Принцип работы зубофрезерного станка с ЧПУ и его модификации

Зубофрезерные станки с ЧПУ предназначены для изготовления цилиндрических колёс с определённым расположением зубьев. Станки зубофрезерные с ЧПУ более производительны, чем зубодолбёжные или зуботочильные аналоги.

Зубофрезерный станок с ЧПУ

В качестве режущего инструмента используются червячно-модульные фрезы. Для образования на цилиндрической заготовке зубчатого эвольвентного профиля применяется метод обкатки. Станки с ЧПУ классифицируют по третьему типу металлорежущих установок и относят к пятой группе.

1 Функциональные возможности

С помощью зубофрезерного станка с ЧПУ производят следующие виды зубчатых колёс с использованием цилиндрической болванки:

• прямозубые;
• косозубые;
• шлицевые валы
• звёздочки цепных передач;
• венцы червячных и храповых колёс;
• шевронные колёса с дисковой и червячной фрезой;
• точные делительные червячные колёса и т.д.

Основным движением резания считается вращательное. Деятельность режущего инструмента синхронизируется с вращением подающего стола и тем самым достигается расчётное количество зубцов на нарезаемом венце.

Косозубый зубофрезерный станок с ЧПУ

При смещении фрезы вдоль оси колеса происходит нарезка зубчатого венца по всей ширине заготовки.

На станках с ЧПУ изделия могут обрабатываться следующими способами:

• используя встречную или попутную подачи;
• с помощью радиальной или осевой врезки при диагональной или осевой подаче;
• применяя двухпроходный цикл с автоматической врезкой.

При этом скорость вращения шпинделя изменяется бесступенчато.

Читайте также: «Станок для производства гвоздей: устройство и принцип работы аппарата».

к меню ↑

1.1 Модификации

По принципу исполнения различают зубофрезерные станки ЧПУ бывают:

• с подающим столом. При этом колонна жёстко закрепляется на станине. Врезка происходит за счёт смещения оси обрабатываемой детали;
• с подающей колонной. Мобильная колонна позволяет регулировать нарезку на цилиндрической болванке.

В зависимости от этого расположение оси вращающейся заготовки может быть вертикальной или горизонтальной.

Зубофрезерный станок «HOFLER» HF 1250

Принято различать шесть основных гамм среди зубофрезерных станков ЧПУ:

1. Для изготовления мелкомодульных колёс, диаметр которых лежит в диапазоне 25-80 мм. Их используют в приборостроении и часовой промышленности.
2. Универсальные станки, способные взять в обработку колёса до 12 500 мм.
3. Станки с повышенной жёсткостью и высокой производительностью колёс до 500 мм. Используются в серийном и крупносерийном производстве.
4. С горизонтальной осью заготовки для совместного фрезерования вала длиной до 3600 мм и зубьев колёс диаметром до 1250 мм.
5. Станки высокой и сверхвысокой точности для изделий до 3200 мм.
6. Мастер-станки для нарезки зубцов для делительных колёс диаметром до 800 мм.

На основе перечисленных базовых станков с нормальной точностью выпускаются их модификации с повышенной точностью.

Зубофрезерные станки ЧПУ могут обрабатывать деталь механическим, полуавтоматическим и полностью автоматическим методом. В последнем случае станок может быть встроен в автоматическую линию производственного процесса.

Читайте также: «Станки Кратон — обзор модельного ряда».

к меню ↑

2 Принцип работы

Для обработки цилиндрической заготовки и превращения её в колесо с определённым расположением зубьев, зубофрезерный станок ЧПУ действует методом обкатки. Имеющаяся червячная фреза соответствующего калибра и диаметра жёстко закрепляется в шпинделе фрезерного суппорта на оправке.

Процесс нарезки зубьев на токарном зубофрезерном станке

В дальнейшем происходит механическое воспроизводство зацепления червячной фрезы с болванкой.

Обрабатываемую деталь закрепляют в шпинделе стола, если она небольшая, или непосредственно на станине, если габариты заготовки велики. Во время вращения червяку (червячной фрезе) придают необходимую угловую скорость, чтобы осуществлялось зацепление с деталью.

В зависимости от характера зубьев на конечной детали, ось шпинделя на фрезерном суппорте может устанавливаться:

Под углом к горизонтальной плоскости. Если необходимо воспроизвести прямые зубья на колёсах.

Под определённым углом наклона. Если происходит нарезка колёс с косыми зубьями.

С вертикальной подачей. При нарезке цилиндрических колёс из одной общей болванки. При попутном методе фрезерования возможно некоторое смещение детали.

Автоматический зубофрезерный станок

Для устранения возможных девиаций применяют гидравлическое поджимное устройство. Оно состоит из неподвижного штока с поршнем и связанным с фрезерным суппортом цилиндра.

При работе в верхнюю полость цилиндра подаётся масло, что не позволяет вольно перемещаться фрезерной бабке.
к меню ↑

2.1 Обзор зубофрезерных станков

Наиболее распространёнными моделями зубофрезерных станков являются:

• зубофрезерный станок 5к32. Универсальный. Длина зуба нарезаемых колес: 350 мм, диаметр колёс до 800 мм, модуль: 10 мм;
• зубофрезерный станок 53а80. Универсальный. Диаметр стола: 630 мм, диаметр колёс до 800 мм, модуль: 10 мм;
• зубофрезерный станок 53а50. Диаметр стола: 560 мм, диаметр колеса до 500 мм, модуль: 10 мм.

к меню ↑

2.2 Настройка и наладка станка

Настройкой зубофрезерного станка должен заниматься опытный специалист, способный точно рассчитать передаточные отношения сменных зубчатых колёс, настройку гитар, подбор калибра колёс и правильно установить их на станке.

Наладкой станка должен заниматься только обученный специалист

Для наладки станка проводят подготовительные работы, включающие установку червячной фрезы на оправке, установку и сборку оправки во фрезером суппорте. При этом необходимо провести тщательную выверку на станке или оправке чтобы точно зафиксировать крепления заготовок будущих изделий.
к меню ↑

2.3 Настройка зубодолбежного станка модели 5В150 (видео)