5С23П Верстат зубострогальный напівавтомат підвищеної точності
схеми, опис, характеристики

Відомості про виробника зубострогального напівавтомату 5С23П

Производитель зубострогального напівавтомату 5С23П Саратовский завод зубострогальных верстатів, СЗЗС, основанный в 1934 году.

5С23П Верстат зубострогальный напівавтомат підвищеної точності. Назначение і область применения

Год принятия зубострогального напівавтомату 5С23П к серийному производству — 1980.

Полуавтомат 5С23П предназначен для нарізання методом обкатки мелкомодульных конических і гипоидных колес з круговыми зубьями в условиях мелкосерийного і серийного производства приборостроения. Класс точності напівавтомату П по ГОСТ 8—77.

Принцип роботи і особливості конструкції верстата

Увеличенная жесткость основних вузлів і наличие в конечных звеньях ланцюги деления і обкатки высокоточных червячных передач з большим передаточным отношением позволяют значительно снизить кинематические погрешности зубчатых передач і обеспечить стабильное получение качественных изделий. Оригинальная конструкция люльки з увеличенным наклоном шпинделя значительно расширяет технологические возможности напівавтомату, а возможность осьового переміщення инструментального шпинделя сокращает время на установку резцовой головки.

Наладка осуществляется путем налаштування двух гітар. Изменение величин скорости різання і подачі осуществляется плавно за счет тиристорных приводов. Отжим і зажим заготовки, подвод і отвод стола гідрофицированы.

Нарезание всех зубьев після установки заготовки происходит автоматически, благодаря чему возможно одновременное обслуговування нескольких напівавтоматов.

В условиях массового производства имеется возможность встраивания напівавтомату в автоматическую линию.

Шероховатость обрабатываемых поверхностей зуба Rа 2,0 мкм. Полуавтомату 5С23П присвоена высшая категория качества.

Средний уровень звука LA не должен превышать 80 дБА. Корректированный уровень звуковой мощности LpA не должен превышать 96 дБА.

Проектные организации — Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих верстатів (ЭНИМС), Москва, і Саратовский завод зубострогальных верстатів.

Посадочные і присоединительные базы инструмента зубострогального верстата 5С23П

Посадочные і присоединительные базы верстата 5С23П

5С23П Загальний вигляд зубострогального верстата

Фото зубострогального верстата 5С23П

Фото зубострогального верстата 5С23П

Фото зубострогального верстата 5С23П

Фото зубострогального верстата 5С23П

Схема кінематична зубострогального верстата 5С23П

Кінематична схема зубострогального верстата 5С23П

Кінематична схема зубострогального верстата 5С23П. Дивитись у збільшеному масштабі

Опис кінематичної схеми зубострогального верстата 5С23П

На зуборезных напівавтоматух 5С23П обрабатываются мелкомодульные комические колеса з круговыми зубьями. Изготовляют две модификации указанных напівавтоматов, отличающиеся друг от друга только конструкцией механізма для наклона инструментального шпинделя.

Рассмотрим кинематическую схему і конструкцию зуборезного напівавтомату 5С23П з механізмом, обеспечивающим наклон инструментального шпинделя на угол до 15°.

Верстат напівавтомат 5С23П обрабатывает конические і гипоидные зубчасті колеса методом обкатки плоским і конусным производящими колесами без винтового і з винтовым движением, а также комбинированным методом.

Вращение инструментального шпинделя осуществляется от регулируемого електродвигуна постоянного тока M1 через клиноременную передачу і систему зубчатых передач по кінематичної ланцюги.

Частота обертання електродвигуна Ml регулируется бесступенчато.

Ланцюг керування служит для обертання распределительного вала, который за цикл обробки одного зуба делает один оборот. Имеются два синхронно вращающихся участка етого вала - РВ1 і РВ2. На первом РВ1 установлен кулачок К1, который управляет работой реверсивного механізма. На втором участке РВ2 расположены кулачки К2, КЗ, К4, К5. Кулачок К2 служит для відведення через систему рычагов стола во время обратного ходу люльки і подвода его в исходное положение після окончания обратного ходу. Кулачок КЗ обеспечивает рух подачі стола на врезание при комбинированном методе і при нарезании методом обкатки з винтовым движением. Кулачок К4 сообщает з помощью микропереключателя импульсы счетчику циклов, который, отсчитав установленное число зубьев (циклов), возвращается в исходное положение і отключает електродвигатели M1 і М2 для остановки напівавтомату. Кулачок К5 з помощью переключателя обеспечивает рабочую і ускоренную частоту обертання електродвигуна М2. Кулачки К2 і КЗ є сменными.

Вращение на распределительный вал передається следующим образом. От електродвигуна постоянного тока М2 через клиноременную передачу Ø90:Ø180, цилиндрические зубчасті передачи 20:65, 30:35 вращается вал В. От вала В вращение через червячную передачу 1:40 поступает на первый участок распределительного вала РВ1. Второй участок етого вала РВ2 получает вращение от вала В через цилиндрические зубчасті передачи 50:50, 50:50 і червячную 2:80.

Частота обертання распределительного вала, а следовательно, і время цикла регулируется бесступенчато изменением частоти обертання електродвигуна М2.

Вращение люльки передається от вала В через конические зубчасті передачи 20:20, 20:20, цилиндрическое колесо z = 61, реверсивный механізм, сменные шестерни гітари обкатки В:Г, Д:Е і червячную передачу 1:120.

Люлька за цикл обробки совершает з помощью реверсивного механізма одно качательное движение, а распределительный вал за ето время делает один полный оборот. При етом зубчатое колесо z = 20, приводящее во вращение составное зубчатое колесо, в соответствии з формулой (5.1) сделает следующее число оборотів за цикл:

За 22,8 оборота происходит рабочий ход, за 15,2 - обратный вспомогательный, а за 2 оборота - реверсирование. В соответствии з етим на рабочем ходу распределительный вал поворачивается на угол 205,2°, на обратном вспомогательном ходу - на угол 136,8° і при реверсировании - на угол 18°.

Используя ети данные, определим формулу для налаштування угла качания люльки Фл, исходя из условия, что етот угол люлька должна пройти за время поворота распределительного вала на угол, соответствующий рабочему ходу, т. е. 205,2°. Учитывая, что подвод і отвод стола выполняются на рабочем ходу і при етом распределительный вал поворачивается на угол около 45,2°, профилирование поверхности зуба должно быть закончено при повороте распределительного вала на угол 160°.

Таким образом, за время поворота распределительного вала на угол 160° люлька должна повернуться на угол Фл.

Следовательно, угол качания люльки настраивается за счет подбора соответствующего значения Zδ.

Вращение шпинделя вироби передається также от вала В через конические зубчасті передачи 20:20, 20:20, 20:20, 23:23, 24:24, сменные колеса гітари деления Ж:3, И:К і червячную передачу 1:120. Шпиндель вироби вращается всегда в одну сторону.

Деление (переход к обработке следующего зуба) происходит, как указывалось выше, за счет обертання шпинделя вироби в одну сторону в течение всего цикла, в то время как люлька совершает прямой і обратный ход. За цикл шпиндель вироби должен повернуться на угол zдzi где zд - число зубьев, пропускаемых при делении.

Число зубьев, пропускаемых при делении zδ, выбирают таким, чтобы обеспечивался требуемый угол качания люльки, і оно не имело бы общих множителей з числом зубьев нарезаемого колеса zi, zδ можно вычислить по формуле (5.3), полученное значение следует округлить в сторону увеличения до такого ближайшего целого числа, которое бы не имело общих множителей з числом зубьев нарезаемого колеса.

В процессе обкатки вращение шпинделя вироби і вращение люльки должны быть строго согласованы. Это согласование осуществляется кінематичної ланцюгю обкатки.

Рух стола осуществляется з помощью кулачков K2t КЗ і системы рычагов, а также з помощью гідроцилиндра Ц1 (см. рис. 5.4).

После увімкнення напівавтомату стол гідроцилиндром Ц1 подводится в зону різання. На протяжении всего цикла обробки масло под давлением поступает в правую полость гідроцилиндра Ц1. Если обработка ведется методом обкатки, то стол во время різання прижат гідроцилиндром к жесткому упору. После нарізання післяднего зуба обрабатываемого колеса і остановки верстата стол з помощью гідроцилиндра Ц1 отводится в зону загрузки, при етом масло подается в левую полость гідроцилиндра. Гідроцилиндром Ц1 управляют вручную.

Для відведення стола в зону деления при обратном ходе люльки служат кулачок К2 і рычаг РГ1 (см. рис. 5.4). После окончания робочого ходу люльки кулачок К2 выступающей частью поворачивает рычаг и, преодолевая давление масла в правой полости гідроцилиндра Ц1, отводит стол в зону деления. По окончании обратного ходу люльки рычаг РГ1, взаимодействуя з ниспадающей частью кулачка К2, поворачивается в обратном направлении, і стол под действием гідроцилиндра Ц1 возвращается в первоначальное положение (зону різання). Для изменения ходу стола заменяют кулачок К2.

Рух подачі стола при нарезании зубьев комбинированным методом і методом обкатки з винтовым движением осуществляется з помощью сменного кулачка КЗ, рычага РГ2 і ползушки П, установленной на столе. В етом случае стол подается в зону різання гідроцилиндром Ц1 до тех пор, пока ролик ползушки П не упрется в плоскость А рычага РГ2. Как і в предыдущем случае, масло в течение всего цикла подается в правую полость гідроцилиндра. При взаимодействии кулачка КЗ з рычагом РГ2 і наличии смещения Е оси ролика ползушки П относительно оси поворота рычага РГ2 (нулевого положения) будет осуществляться рух подачі стола. Подача (параметр руху) регулируется смещением Е оси ролика ползушки за счет обертання гвинта Р12.

В напівавтоматі предусмотрены также ручной подвод стола і ручное смещение стола (вперед или назад) относительно центра верстата з помощью шестигранника Р5.

Гідропривід обеспечивает кроме відведення і подвода стола также зажим і отжим обрабатываемой заготовки.

В напівавтоматі предусмотрены системы смазывания і охлаждения.

Наладка напівавтомату выполняется в основном подобным же образом, что і рассмотренного выше напівавтомату 5С26В. Некоторое отличие заключается в том, что в рассматриваемом напівавтоматі необходима дополнительная наладка механізма винтового руху (настраивается параметр винтового руху) і двухпроходного механізма (устанавливается расстояние, на которое стол не доходит до конечного положения).

При наладке используют рукоятки Р4-Р12.

5С23П Настановне креслення зубострогального напівавтомату

Настановне креслення зубострогального напівавтомату 5С23П

5С23П Верстат зубострогальный напівавтомат. Відеоролик.

Технічні характеристики зубострогального верстата 5С23П

Наименование параметра	5т23в	5236п	5с23п
Основні параметри верстата
Класс точності верстата по ГОСТ 8-82 і ГОСТ 659-78	В	П	П
Наибольший окружной модуль нарезаемого колеса, мм	0,5..1,5	0,5..2,5	0,5..2,5
Наибольший средний нормальный модуль нарезаемого колеса, мм			2
Внешнее конусное расстояние (длина образующей делительного конуса) обрабатываемых зубчатых колес, мм	5..63	7..63
Наибольшее среднее конусное расстояние обрабатываемых зубчатых колес з углом наклона средней линии зуба 30° приобработке зуборезной головкой Ø80 мм, мм	-	-	62
Наибольший диаметр нарезаемых колес при передаточном отношении пары 10:1, мм	125	125	125
Наибольший диаметр нарезаемых колес при передаточном отношении пары 2:1, мм	110	110	110
Наибольший диаметр нарезаемых колес при передаточном отношении пары 1:1, мм	90	90	90
Наибольшая длина зуба нарезаемого колеса (Наибольшая ширина зубчатого венца), мм	12	20	20
Наибольшая внешняя высота нарезаемого зуба, мм		5,5	5
Наибольшее число нарезаемых зубьев	12..200	12..200
Рекомендуемое число нарезаемых зубьев	12..100	12..100	5..100
Наибольший угол установки супортів, град	2°30`		-
Расстояние от торца шпинделя бабки вироби до центра напівавтомату, мм	30..140	30..140
Угол делительного конуса нарезаемых зубчатых колес (установочный угол бабки вироби), град	5°..90°	5°..90°	5°..85°
Время цикла обробки одного зуба, с			7..10
Угол наклона зуба обрабатываемых зубчатых колес, град			0°..45°
Люлька
Наибольший угол качания люльки от центрального положения вверх і вниз, град	35°	35°	60°
Поворот люльки при наладке, град	360°	360°
Цена деления окружной шкалы поворота люльки при наладке, град	1°	1°
Суппорты
Наибольший угол установки супортів, град		8°	-
Поворот суппорта на одно деление шкалы линейки/ нониуса, мин		30`/ 2`	-
Наибольший ход резца при любом угле установки супортів, мм	20	28	-
Необходимый выход резца из вироби з тонкого кінця зуба, мм		3	-
Необходимый выход резца из вироби з толстого кінця зуба, мм		5	-
Тип зубострогальных резцов по ГОСТ 9392-75	Тип 1, исп 2
Число двойных ходов резца в минуту, мин-1	210, 260, 320, 410, 520, 660	160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800	-
Скорость обкатки - время робочого ходу при нарезании одного зуба (бесступенчатое регулювання), с/зуб	5..53	4,5..68,5	7..50
Угол наклона инструментального шпинделя, град	-	-	0°..15°
Радиальная установка инструментального шпинделя относительно шпинделя оси люльки, град	-	-	0°..55°
Частота обертання инструментального шпинделя (бесступенчатое регулювання), об/мин	-	-	110..550
Бабка вироби
Кінець шпинделя бабки вироби по ГОСТ 17547-72	Морзе 4	Морзе 4	Морзе 4
Цилиндрическое отверстие шпинделя бабки вироби, мм	Ø20 х 200	Ø20 х 200	Ø20 х 200
Цена деления шкалы линейки/ нониуса установки расстояния от торца шпинделя до центра верстата, мм		1,0..0,02
Осевая установка бабки вироби, мм			30..160
Наибольшее гипоидное смещение шпинделя вироби относительно нулевого положения вверх/ вниз, мм			30/ 30
Стол
Ход стола, мм		45
Наибольшее смещение стола от центрального положения, мм		±5
Счетчик циклов	есть	есть
Автоматическая остановка верстата	есть	есть
Привід і електрообладнання верстата
Количество електродвигателей, установленных на станке	3	3	4
Електродвигун головного привода, кВт	1,1	1,1	1,2
Електродвигун приводу подач, кВт	1,5	1,5	1,5; 1,2
Електродвигун приводу гідронасоса, кВт	1,5	1,5	1,1
Суммарная мощность електродвигателей, кВт	4,1	4,1
Габаритные розміри і масса верстата
Габаритные розміри верстата (длина х ширина х высота), мм	1620 х 1050 х 1415	1410 х 1050 х 1415	1845 х 1335 х 1560
Масса верстата з електрообладнанням і охолодженням, кг	3185	3250	3200