/
Author: Мосолов К.В. Березин Б.П. Думченко Н.И.
Tags: машиностроение станки шлифование шлифовальные станки автоматизация производства
Year: 1972
Text
профтехобразование
обработка металлов
резанием
зукош. 111<1>ова. 11»н ыс
РЯБОТЫ
Б. II. Березин, Н. И. Думчепко, К. В. Мосолов |
Chlpmaker.ru
ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ
РАБОТЫ
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ
Одобрено
Ученым советом Государственного комитета
Совета Министров СССР
по профессионально-техническому образованию'
в качестве учебного пособия
для профессионально-технических училищ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ВЫСШАЯ ШКОЛА»
МОСКВА 1972
6П4.6
Б 48
Березин Б. ГБ и др.
Б48 Зубошлифовальные работы. Учебн. пособие для проф.-тсхн. училищ,
изд. 2-е, псреработ. М., «Высш, школа», 1972.
232 с. с илл. ____________
Перед загл. авт.: Б. П. Березин, Н. И. Думченко,|К. В. Мосолов|.
В книге описаны зубошлифовальные станки и технологические
процессы шлифования на них зубчатых колес и шлицевых деталей,
способы и средства контроля их размеров; приведены сведения об
общей технологии механической обработки металлов, экономике и
организации производства, а также сведения о технике безопасности
при работе на зубошлифовальных станках.
Второе издание дополнено сведениями о механизации и автома-
тизации производства, о новом оборудовании и др.
3-12-4
БЗ—36/4—72 6П4.6
Отзывы и замечания просим направлять по адресу: Москва,
К-51, Неглинная ул. 29 i 14, издательство «Высшая школа».
Chipmaker.ru
Борис Прокопьевич Березин, Николай Ильич Думченко,
| Константин Васильевич Мосолов [
ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Редактор В. А. Козлов. Переплет художника Ю. В. Львова. Худо-
жественный редактор В. И. Пономаренко. Технический редактор
Н. А. Битюкова. Корректор С. Ж- Алеева.
Т-11777. Сдано в набор 10/11 1972 г. Подписано к печати
23/VIII 1972 г. Формат 60X90716. Объем 44,5 печ. л. Уч.-изд. л. 14,67
Изд. № М— 169. Тираж 19 000 экз. Зак. № 81. Цена 48 коп.
БЗ—36/4 от 8/VI 1972 г.
Москва, К-51, Неглинная ул., д. 29/14,
Издательство «Высшая школа*.
Типография изд-ва «Уральский рабочий»,
г. Свердловск, пр. Ленина, 49.
ВВЕДЕНИЕ
Первостепенное значение для обеспечения технического прогрес-
са всех отраслей народного хозяйства имеет развитие машино-
строения, а оно в значительной степени зависит от станкострое-
ния, которое оснащает промышленные предприятия, транспорт и
сельское хозяйство станками, прессами и другим технологическим
оборудованием.
Отечественные станкостроительные заводы выпускают высоко-
производительные станки самых разнообразных конструкций для
изготовления деталей приборов и машин, применяемых в метал-
лургической, авиационной, автотракторной, судостроительной,
химической, электротехнической и других отраслях промышлен-
ности.
Количество и качество металлорежущих станков и их состояние
в значительной мере характеризуют производственную мощь стра-
ны. Поэтому партия и правительство всегда уделяли и уделяют
большое внимание развитию станкостроения.
Постоянное повышение требований к точности, чистоте и изно-
соустойчивости деталей машин привело к увеличению выпуска
станков, работающих абразивными инструментами. Эти станки
достигли высокой степени совершенства и обеспечивают шлифова-
ние с большой точностью. Шлифование в большинстве случаев яв-
ляется окончательной обработкой деталей.
В общем парке металлорежущих станков машиностроительных
заводов шлифовальные и другие отделочные станки составляют
значительную часть — до 20%, а в отдельных случаях (например,
в подшипниковой промышленности) — до 60%.
Развитию шлифования способствуют высокое качество обрабо-
танных поверхностей, внедрение новых абразивных материалов, а
также алмазов. Абразивные круги высокой прочности позволяют
работать на высокоскоростных режимах, а алмазные круги — об-
рабатывать материалы большой твердости.
Особое место в группе шлифовальных станков занимают зубо-
и шлицешлифовальные станки, работа которых и рассмотрена в
настоящем пособии.
3
При пользовании пособием следует иметь в виду, что с 1 января
1963 г. в СССР введен ГОСТ 9867—61, который предусматривает
применение Международной системы единиц (СИ) как предпочти-
тельной во всех областях науки, техники и народного хозяйства,
а также при преподавании. В приложении дана таблица перевода
единиц измерения, встречающихся в книге, в единицы СИ. Более
подробные сведения о Международной системе единиц измерения
(СИ) можно получить в брошюре М. Г Богуславского и К. П.
Широкова «Международная система единиц» (изд. 2-е, испр. и доп.
М., Издательство стандартов, 1968).
ГЛАВА I
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСАХ
И ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ
§ 1. ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ, ИХ НАЗНАЧЕНИЕ И РАЗНОВИДНОСТИ
Зубчатые зацепления служат для передачи движения от одного
вала к другому, расположенному параллельно или под углом к пер-
вому. Обычно зубчатые зацепления используют для передачи вра-
щения от ведущего вала к ведомому, для уменьшения или уве-
личения числа оборотов ведомого вала (редукторы) или для пре-
образования вращательного движения в поступательное (реечное
зацепление). В зубчатом зацеплении цилиндрических прямозубых
и конических колес проскальзывание зубьев отсутствует, а переда-
точное отношение сохраняется постоянным.
Различают следующие виды зубчатых передач: цилиндрические,
конические, червячные и реечные.
Цилиндрические зубчатые передачи применяют
при параллельно расположенных или скрещивающихся валах.
В таких передачах используют зубчатые колеса с прямыми, косыми
зубьями и шевронные. Зацепление у косозубых со скрещивающи-
мися валами (рис. 1, б) и шевронных (рис. 1, в) колес осущест-
вляется более плавно, чем у прямозубых (рис. 1, а). Однако при
передаче движения через косозубые колеса в них появляются осе-
вые усилия. Шевронные зубчатые колеса этого недостатка не
имеют.
Рис. 1. Цилиндрические зубчатые передачи:
а—с прямозубыми колесами, б —с косозубыми колесами (со скрещивающимися
осями), в —с шевронными колесами
5
Конические зубчатые передачи (рис. 2) применяют
для передачи вращения между пересекающимися валами, распо-
ложенными под углом (чаще 90°) друг к другу. У колес таких пе-
редач зубья могут быть прямые, косые и дуговые.
Червячные зубчатые передачи используют для рез-
кого уменьшения числа оборотов ведомого вала. Они применяются
в подъемных механизмах, в редукторах с большим передаточным
отношением и других устройствах. Ось червяка обычно перпенди-
кулярна оси ведомого червячного колеса (рис. 3).
Рис. 3. Червячная передача Рис. 4. Реечное зацепление
Реечные зубчатые зацепления (рис. 4) используют
для преобразования вращательного движения в поступательное
или наоборот.
§ 2. свойства эвольвенты, важнейшие параметры,
ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЗУБЧАТЫЕ ЗАЦЕПЛЕНИЯ
Зуб ведущего колеса во время передачи движения обкатывается
своим профилем по зубу ведомого колеса с таким же профилем.
Для того чтобы их взаимное обкатывание происходило с наимень-
шим трением, т. е. без скольжения, форма профилей зубьев изго-
6
товляется по кривой — эвольвенте. Образование эвольвенты про-
исходит следующим образом. Если по окружности обкатывать
прямую линию без скольжения (рис. 5), то определенная точка
этой прямой опишет кривую линию, которая и будет эвольвентой.
В цилиндрических колесах такой окружностью является основная
окружность.
Важнейшие эле-
менты эвольвентного
зацепления показа-
ны на рис. 6.
Линия центров —
это прямая, проходя-
щая через центры Oi
и О2 двух сопряжен-
ных зубчатых колес.
Расстояние между
точками Oi и 02 на-
Рис. 6. Элементы эвольвентного зацепления
Рис. 5. Образование
эвольвенты
зывается межцентровым расстоянием и обозначается буквой А.
Линия зацепления — это прямая касательная к основным
окружностям этих колес. По этой линии перемещается точка ка-
сания сопряженных эвольвентных профилей зубьев. Линия зацеп-
ления является перпендикуляром (нормалью) к этим профилям.
Полюсом зацепления Р называется точка пересечения линии
центров Oi02 с линией зацепления NN.
Начальными окружностями сопряженных колес называются
окружности, которые описаны вокруг центров 0[ и 02 и проходят
через полюс зацепления Р. Начальная окружность у отдельного
зубчатого колеса неизвестна, пока неизвестно парное колесо и меж-
центровое расстояние А. При работе зубчатой пары их начальные
окружности взаимно обкатываются без скольжения.
Углом зацепления ад называется угол, образованный линией
зацепления NN и касательной к обеим начальным окружностям в
7
полюсе зацепления Р. Для эвольвентного зацепления он стандар-
тизован: ад = 20°.
Основным шагом tQ называется расстояние между соседними
одноименными профилями зубьев, измеренное по дуге основной
окружности или по перпендикуляру (общей нормали) к соседним
одноименным профилям зубьев.
Окружным шагом t называется расстояние между соседними
одноименными профилями зубьев, измеренное по дуге любой кон-
центричной окружности, близко расположенной к делительной
окружности.
Делительная окружность — это такая окружность зубчатого
колеса, на которой шаг и угол зацепления соответственно равны
шагу и углу зацепления исходной (зуборезной) рейки.
Модуль зацепления m есть часть диаметра делительной окруж-
ности, приходящаяся на зуб колеса:
где z — число зубьев колеса.
Величина модуля пропорциональна окружному шагу t:
t j jtdn
пг =—, где t=—
Л z
Модули измеряются в миллиметрах (ГОСТ 9563—60). Зубо-
шлифовщик должен различать следующие элементы зубчатого
колеса:
окружность выступов с диаметром De, являющуюся окруж-
ностью заготовки, на которой будут нарезаны зубья;
окружность впадин с диаметром Di, проведенную по впадинам
между зубьев, относительно центра зубчатого колеса;
высоту головки зуба h' — расстояние между начальной окруж-
ностью и окружностью выступов;
высоту ножки зуба h"—расстояние между начальной окруж-
ностью и окружностью впадин;
высоту зуба h — радиальное расстояние между окружностями
выступов и впадин h = h'-\-h";
радиальный зазор С — разность высот ножки и головки сопря-
женных зубчатых колес; зазор необходим для избежания ударов
выступов зубьев одного колеса о дно впадин другого колеса;
толщину зуба S — часть дуги делительной окружности, огра-
ниченную боковыми сторонами профиля зуба;
ширину впадины Se— часть дуги делительной окружности, за-
ключенную между разноименными профилями двух смежных
зубьев;
исходный контур — контур зуборезной рейки, входящей в без-
зазорное зацепление с данным зубчатым колесом; исходный контур
зубчатого колеса показан на рис. 7;
угол профиля исходного контура, за который принимается по-
ловина угла между боковыми сторонами зубьев ад=20°;
8
Рис. 7. Исходный , контур зубчатого колеса
Сп — расстояние меж-
ду нерабочими профилями
двух смежных зубьев, из-
меренное по перпендику-
ляру к ним (рис. 8); зазор
необходим для предотвра-
щения заклинивания
зубьев (от температурных
и других влияний), а так-
же для смазки;
постоянную хорду Sx —
расстояние между точками
касания исходного конту-
ра (рейки) с обоими про-
филями зуба (рис. 9);
толщину зуба по по-
стоянной хорде и высоту до постоянной хорды hXi которая зависит
только от модуля или от основного шага (а не от числа зубьев).
Важнейшими параметрами, которые служат для определения
габаритов зубчатых колес, являются модуль зубчатого колеса m
(мм) и число зубьев колеса z. ГОСТ 9563—60 предусматривает
Рис. 8. Боковой зазор
применение следующих значений модуля: 0,05; (0,055); 0,06;
(0,07); 0,08; (0,09); '0,1; (0,11); 0,12; (0,14); 0,15; (0,18); 0,2;
(0,22); 0,25; (0,28); 0,3; (0,35); 0,4; (0,45); 0,5; (0,55); 0,6; (0,7);
0,8; (0,9); 1; (1,125); 1,25; (1,375); 1,5; (1,75); 2; (2,25); 2,5;
(2,75); 3,0; (3,5); 4; (4,5); 5,0; (5,5); 6; (7); 8; (9); 10; (11); 12;
(14); 16; (18); 20; (22); 25; (28); 32; (36); 40; (45); 50; (55);
60; (70); 80; (90); 100. Модули зубчатых колес определяют сле-
дующим образом: цилиндрических (с косым и шевронным
зубом) — по нормальному шагу, конических — по большому диамет-
ру, червячных — в осевом сечении червяка. Модули, взятые в скоб-
ки, относятся ко второму ряду. Модули, не взятые в скобки, пред-
почтительнее модулей второго ряда.
9
Таблица 1
Основные зависимости элементов зубчатого зацепления
Определяемые элемен- ты зацепления Обозна- чения Цилиндрические колеса Конические прямо- зубые колеса
прямозубые косозубые
Модуль нормаль- ный т\ ти / De m—— =— = Я 2 2 +2 mH =—=ms cosp я mtt=ms=m
Модуль торцовый ms — t m„ ms — — я cos p —
Угол наклона зу- ба ₽ — о т» cos B= m, —
Шаг нормальный /; /н t- ят = я— 2 tH = ятн t = ts—nms
Шаг торцовый h — 15 = ят8 —
Диаметры окруж- ностей: делительной d^=mz=De — 2m d^msz = cos p d^ms
выступов De De=dA+2m De=msz+2mi{ De=d^2m cos(p
впадин Di Di=djL — 2,5m Di=msz — 2,5mn — 2,5m cos qp
Высота зуба h h=h'+h' Л=2,25тн Л=2,25т
Высота головки зуба h' h' =m h’=mtt h' =m
Высота ножки зу- ба h" h"=h — h' =1,25m h' = l,25mH Г = 1,25т
Толщина зуба S t ят S = ~2~=~ 5 2 —
Угол начального конуса <P — — tgq>=— Z2
10
Продолжение табл, 1
Определяемые элемен- ты зацепления Обозна- чения Цилиндрические колеса Конические прямо- зубые колеса
прямозубые косозубые
Длина образую- щей начального ко- нуса L — — L mZ 2 sin ф
Угол ножки зуба Д' — — tgA'=T
Угол головки зу- ба Д' — — т tgA'=T
Угол конуса вы- ступов Фе — — <ре=<р+Д'
Угол конуса впа- дин ф/ — — Ф/=Ф —д
Межцентровое расстояние А II + сч’а g чз4 II II л_ (Zi+z2)m„ 2cosP
Все расчеты по определению элементов зубчатых колес строятся
в зависимости от модуля. Основные зависимости элементов зуб-
чатого зацепления в виде формул приведены в табл. 1.
§ 3. ЗУБЧАТЫЕ КОЛЕСА, ОБРАБАТЫВАЕМЫЕ
НА ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ
При изготовлении зубчатых колес повышенной точности после
нарезания зубьев на заготовках колеса подвергают притирке, шли-
фованию и обкатке. Шлифование зубчатых колес выгодно отли-
чается от всех других отделочно-доводочных операций тем, что при
этом могут быть обработаны колеса из твердого материала и за-
каленные.
Зубошлифованию могут быть подвергнуты зубчатые колеса
цилиндрические прямозубые, шевронные с канавкой между полу-
шевронами и косозубые с наружным зацеплением, конические с
прямыми и дуговыми зубьями, червяки, зубчатые рейки, зубчатые
секторы, а также колеса с внутренним зацеплением.
Неразомкнутыё зубчатые колеса или шевронные колеса без ка-
навки между полушевронами не подвергаются шлифованию из-за
11
отсутствия достаточного пространства для выхода шлифовального
круга в месте изменения направления зубьев.
Косые зубья колес шлифуются так же, как и прямые, с той
лишь разницей, что при этом устанавливают абразивный круг под
определенным углом к оси заготовки и соответствующим образом
настраивают зубошлифовальный станок.
§ 4. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ПО ТОЧНОСТИ
Зубчатые передачи по величине передаваемого усилия делят
на три основные группы: применяемые в механизмах отсчетных
устройств, в скоростных и силовых устройствах.
По ГОСТ 1643—56 для цилиндрических зубчатых передач уста-
новлено двенадцать степеней точности, обозначенных в порядке
убывания точности цифрами 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Наи-
более точные 1-я и 2-я степени являются перспективными и стан-
дартом не охвачены. 12-я степень точности является наиболее гру-
бой и выполняется без механической обработки.
Зубчатые передачи в зависимости от условий работы подразде-
ляются по степеням точности.
К 9, 10, 11-й степеням точности относятся зубчатые ко-
леса, предназначенные для грубой работы, и ненагруженные пе-
редачи, выполняемые по конструктивным соображениям больши-
ми, чем полученные из расчета.
К 8-й степени точности относятся зубчатые колеса обще-
го машиностроения, не требующие особой точности: колеса стан-
ков, не входящие в делительные цепи, неответственные колеса авиа-
и автотракторостроения, колеса грузоподъемных механизмов,
ответственные колеса сельскохозяйственных машин и др.
К 7-й степени точности относятся зубчатые колеса, рабо-
тающие при повышенных скоростях и умеренных нагрузках, или,
наоборот, колеса подачи в станках, где требуется согласованность
движения; колеса редукторов нормального ряда, колеса авиа- и
автостроения и др.
К 6-й степени точности относятся зубчатые колеса, пред-
назначенные для передач с точной согласованностью вращения или
работающие при повышенных скоростях и больших нагрузках пла-
вно и бесшумно; колеса делительных механизмов или скоростных
редукторов, ответственные колеса авиа-, авто- и станкостроения.
К 5-й степени точности относятся зубчатые колеса, пред-
назначенные для передач с прецизионной согласованностью вра-
щения, или работающие при высоких скоростях с наибольшей плав-
ностью и бесшумностью, колеса прецизионных механизмов или
высокоскоростных машин (турбины), измерительные колеса для
контроля колес 8-й и 9-й степеней точности.
К 4-й степени точности относятся зубчатые колеса, пред-
назначенные для передач с высокопрецизионной согласованностью
вращения или работающие при высоких скоростях с наибольшей
плавностью и бесшумностью; колеса высокопрецизионных меха-
12
низмов или высокоскоростных машин
(турбины); измерительные колеса для
контроля колес 7-й степени точности.
К 3-й степени точности относят-
ся зубчатые колеса, предназначенные для
передач с особой прецизионной согласо-
ванностью вращения или работающие при
очень высоких скоростях с наибольшей
плавностью и бесшумностью; колеса осо-
бо прецизионных механизмов или особо
высокоскоростных машин (турбины); из-
мерительные колеса для контроля колес
5-й и 6-й степеней точности.
Степени точности зубчатых колес в за-
висимости от величин окружных скоро-
стей, с которыми движутся их рабочие
профили при работе, приведены в табл. 2.
§ 5. НОРМЫ ТОЧНОСТИ НА ВАЖНЕЙШИЕ
ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЦЕПЛЕНИЯ И НОРМЫ
БОКОВОГО ЗАЗОРА
При изготовлении зубчатых колес их
основные элементы должны отвечать за-
данным требованиям в зависимости от на-
значения зубчатых передач, от эксплуа-
тационных требований к ним.
ГОСТом установлены три нормы точ-
ности и норма бокового зазора, по кото-
рым оценивается качество изготовления
зубчатых колес. Нормы точности состоят
из норм кинематической точности, норм
плавности работы и норм полноты кон-
такта сопряженных зубьев.
Для пояснения существа этих норм
приведем примеры зубчатых передач, в
которых требуются более жесткие нормы
точности. Основным эксплуата-
ционным требованием к отсчет-
ным устройствам (передачам) яв-
ляется высокая кинематическая точность
передачи, т. е. согласованность углов по-
ворота ведомого и ведущего колес. К та-
ким устройствам относятся измеритель-
ные приборы, делительные механизмы,
следящие системы счетно-решающих ме-
ханизмов и др. Зубчатые колеса в них
чаще всего работают при малых нагруз-
ках и скоростях.
Прямозубые Свыше 35 Свыше 25 Свыше 15 До 15 До 10 До 6 До 3 До 1 До 0,5
Косозубые Свыше 70 Свыше 45 Свыше 25 До 25 До 15 До 10 До 5 До 2 До I
13
К скоростным зубчатым передачам основным эксплуатацион-
ным требованием является обеспечение плавности работы колес
(т. е. без шума и вибраций), что достигается минимальными по-
грешностями в точности формы и взаимном расположении зуоьев.
Чем выше скорость вращения, тем жестче требования к плавкости
работы. К скоростным зубчатым передачам относятся турбинные
редукторы, двигатели турбовинтовых самолетов и др. [
Основным требованием к силовым зубчатым
передачам является обеспечение полноты контакта сопряже-
ний зубьев, т. е. наибольшего взаимного прилегания их боковых
поверхностей. Такие передачи имеются на прокатных станах, подъ-
емно-транспортных механизмах и др.
Кинематическая погрешность зубчатого колеса. В связи с тем
что нормы точности ограничивают погрешности, возникающие при
изготовлении зубчатых колес, рассмотрим отдельно, как опреде-
ляются эти погрешности. Кинематическая погрешность зубчатого
колеса — это наибольшая погрешность угла поворота колеса в пре-
делах полного его оборота при однопрофильном зацеплении со
стандартизованным измерительным колесом.
Рис. 10. График кинематической погреш-
ности колеса
График кинематической
погрешности, показанный на
рис. 10, получен на контроль-
ном приборе за один оборот
зубчатого колеса (360°).
Циклические колебания кри-
вой отражают погрешности
по отдельным зубьям. По
оси ординат отложены раз-
ности между действительны-
ми и теоретическими углами
поворота проверяемого колеса (в линейных величинах).
Кинематическая погрешность цилиндрических зубчатых колес,
шлифованных методом обкатки, вызывается главным образом не-
точностью делительной цепи станка, а также величиной эксцентри-
ситета, получаемого в результате установки обрабатываемого коле-
са на оправку. Кроме того, для этих же колес одной из причин по-
грешности является неточность шлифующего инструмента и его
установки.
В кинематической цепи зубообрабатывающего станка возмож-
ны погрешности, что сказывается в конечном счете на несогласо-
ванности угловых поворотов обрабатываемого колеса и перемеще-
ния зубообрабатывающего инструмента. Эта несогласованность
является основной причиной кинематической неточности и назы-
вается погрешностью обката выражаемой в угловых
секундах.
Показателем кинематической погрешности колеса является и
накопленная погрешность окружного шага
(рис. 11). Накопленной погрешностью окружного шага называется
погрешность во взаимном расположении любых двух одноименных
14
§
л 5
я
Точное
расположение
пропилеи зубьев
Действительное
расположение
профилей зубьев
Рис. 11. Накопление погрешностей окружного
шага
профилей зубьев, измеренная по дуге окружности, расположенной
ближе к делительной окружности. Накопленная погрешность
окружного шага образуется в основном от эксцентриситета основной
окружности относительно оси вращения колеса.
Кроме указанных вы-
ше комплексных показа-
телей кинематической по-
грешности, имеются от-
дельные показатели, кото-
рые в той или иной сте-
пени характеризуют ки-
нематическую точность
зубчатого колеса: ради-
альное биение зубчатого
венца /о (рис. 12, а), по-
стоянной хорды Sxn (рис.
12, б), общая нормаль L
(рис. 12, в), номинальное
измерительное межцент-
ровое расстояние а и его
колебание за оборот коле-
са Доа (рис. 12, г).
Неплавность работы зубчатой передачи. Неплавность опреде-
ляется величиной таких составляющих полной погрешности угла
поворота колеса, которые многократно повторяются за один обо-
рот. Неплавность работы вызывается разностью окружных шагов
колеса, отклонением основного шага, погрешностью профиля и ко-
лебанием межцентрового расстояния на
г) W
Рис. 12. Определение кинематической погрешности
зубчатого колеса:
1 — проверяемое колесо, 2 — измерительное колесо
одном зубе. В основном
неплавность работы ко-
созубого колеса вызы-
вается волнистостью
боковой поверхности
зуба и разностью ок-
ружных шагов. Компле-
ксным показателем не-
плавности работы зуб-
чатого колеса является
циклическая по-
грешность AF.
Погрешности основ-
ного шага при обработ-
ке зубчатых колес ме-
тодом обкатки зависят
главным образом от по-
грешности того же эле-
мента режущего инст-
румента и мало зависят
от неточности кинема-
тической цепи станка.
15
'Окружность Оь/cmynoff
окружность
Рис. 13. Погрешность профиля
Погрешности основного шага вызы-
вают нарушение плавности рабрты
прямозубых и узких косозубых ко-
лес, но не сказываются на работе
широких косозубых и шевроцных
колес.
Погрешность профиля
Д/ — расстояние по нормали между
двумя теоретическими профилями
зуба колеса, ограничивающими дей-
ствительный профиль в пределах его
рабочего участка (рис. 13). Погреш-
ности профиля нарушают постоян-
ство передаточного отношения.
Для более плавной работы зуб-
чатого колеса зубья фланкируют, т. е. срезают вершины головок
(делают так называемый фланк). Фланк дает возможность образо-
ваться масляному клину, что снижает динамические нагрузки и шум
в передаче. Допустимые погрешности при фланкировании могут
располагаться только в тело зуба.
Контакт сопряженных зубьев колес в передаче. Контакт зубьев
определяется с помощью комплексного показателя — пятна кон-
такта. Так называется часть боковой поверхности зуба колеса,
на которой располагаются пятна краски от сопряженного колеса
после их взаимного вращения при легком торможении.
Пятно контакта зуба определяется в процентном отношении
(рис. 14, а): по длине зуба ——-*100%,
в
по высоте зуба ^--100%.
Неравномерное прилегание сопряженных зубьев вызывает их
неравномерный износ в результате сосредоточения усилий на не-
большом участке Д зуба. Пятно контакта характеризует также
точность сборки передачи в целом. Размеры пятна контакта зави-
сят от погрешностей направления зуба ДВ0 (рис. 14, б), неправиль-
ности осей ДХ и их перекоса ДУ (рис. 14, в) для прямозубых и
узких косозубых колес и от погрешности осевого шага ДВг
(рис. 14, г), форм и расположения контактной линии и ее непрямо-
линейности Д&п (рис. 14, б).
Нормы бокового зазора. Боковым зазором называется расстоя-
ние между нерабочими профилями зубьев, находящихся во взаим-
ном зацеплении двух зубчатых колес. Боковой зазор определяется
в сечении, перпендикулярном к направлению зубьев (рис. 15, а).
Он необходим для компенсации погрешностей изготовления, мон-
тажа, температурных и других деформаций, для создания нор-
мальных условий смазки. В то же время ограничение боковых за-
зоров позволяет ликвидировать удары зубьев при изменении на-
правления вращения колес. С учетом этих факторов для зубчатых
16
тередач ГОСТом установлено четыре вида сопряжений (рис. 15, б):
нулевым гарантированным зазором С, с уменьшенным зазо-
ром Д, с нормальным зазором X и с увеличенным зазором Ш.
Наиболее характерным и распространенным является сопря-
жение зубчатых передач с нормальным гарантированным зазо-
Рис. 14. Определение контакта сопряженных зубьев
эом X, который назначается при разности температур сопряженной
тары зубчатых колес и корпуса в 25° С, при равенстве коэффициен-
та линейного расширения материала колес и корпуса передачи.
На величину бокового зазора в передачах влияют погрешности
межцентрового расстояния, погрешности направления зубьев, не-
иараллельность осей колес и их перекос, а также отклонение основ-
>
17
Заказ 81
Рис. 15. Определение норм бокового зазора
ного шага. Эти погрешно-
сти рассмотрены выше.
Величина бокового зазора
увеличивается при Изго-
товлении зубчатого коле-
са за счет радиального
смещения исходного кон-
тура рейки (зуборезного
инструмента) АЛ к центру
колеса. Смещение исход-
ного контура ограничива-
ется величинами: наи-
меньшим смещением ис-
ходного контура ДМЛ и
допуском на его смещение
бЛ.
Наименьшее смещение
исходного контура ДМЛ от
номинального положения
(беззазорное зацепление)
необходимо для получе-
ния гарантированного бо-
кового зазора (рис. 15, в) в данном сопряжении.
Приведенные выше нормы точности зубчатого колеса и нормы
бокового зазора регламентированы величинами допусков, цифро-
вые значения которых указаны в стандартах: для цилиндрических
эвольвентных колес — в ГОСТ 1643—56, для* конических передач —
в ГОСТ 1758—56, для червячных передач — в ГОСТ 3675—56.
§ 6. ВЫБОР СТЕПЕНИ ТОЧНОСТИ ДЛЯ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ
В червячных передачах степени точности 3, 4, 5 и 6-я применя-
ются для кинематических передач с регулируемым взаимным рас-
положением червяка и колеса, а степени точности 5, 6, 7, 8 и 9-я —
для силовых передач с нерегулируемым расположением червяка и
колеса.
Для каждой степени точности кинематических и силовых пере-
дач устанавливаются нормы точности червяка, червячного колеса
и передачи в целом. При выборе степени точности следует учиты-
вать различные технологические факторы, а также окружные ско-
рости червячных передач. Ниже указаны степени точности для
червячных передач в зависимости от окружных скоростей.
Степени точности ... 3 45 6 7 8 9 10 11
Окружная скорость, м/сек свыше — 5 до 10 до 7 до 4 до 2 — —
§ 7. ДОПУСКИ ПОСАДОЧНЫХ МЕСТ ЗУБЧАТЫХ
И ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС
В стандартах на зубчатые и червячные передачи не регламен-
тированы допуски на изготовление заготовок. Эти допуски должны
регламентироваться ведомственными нормалями.
18
Посадочное отверстие, являющееся технологической, установоч-
ной, измерительной и сборочной базой, для колес до 8-й степени
точности должно быть выполнено с допусками не ниже 2-го клас-
са точности по ГОСТу на гладкие цилиндрические детали, а для
колес 9-й и более грубых степеней точности — не ниже 3-го класса
точности.
§ 8. ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Рекомендуемые классы чистоты обработки (ГОСТ 2789—59)
рабочих поверхностей зубьев зубчатых и червячных колес и витков
червяков указаны в табл. 3.
Таблица 3
Классы чистоты обработки рабочих поверхностей зубьев зубчатых
и червячных колес и витков червяков
червячных колес и червяков рекомендуется такая же, как и их ра-
бочих профилей или на один класс грубее; шероховатость поверх-
ностей по диаметру выступов рекомендуется в пределах 4—6-го
классов.
§ 9. ШПОНОЧНО-ШЛИЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Шпонка служит для соединения вала с посаженной на него
какой-либо деталью, например, шкивом, зубчатым колесом, муф-
той и т. д. Шпонка не допускает проворачивания детали вокруг
оси вала, деталь вращается вместе с валом. Применяют несколько
разновидностей шпонок, из них основные — призматические, сег-
ментные, клиновые.
Шлицевые соединения представляют собой многошпо-
ночные соединения, у которых шпонки являются не отдельными де-
талями, а составляют одно целое с валом. Как и шпоночные, шли-
цевые соединения предназначены для передачи крутящего момен-
та от одной вращающейся детали (вала) на другую (зубчатые
2*
19
колеса, шкивы и т. д.). При этом детали не проворачиваются одна
относительно другой, но в отдельных случаях одна деталь может
скользить вдоль оси другой.
По сравнению со шпоночными соединениями шлицевые имеют
важные преимущества. При шлицевом соединении нагрузка на
втулку (охватывающая деталь) и вал распределяется более равно-
мерно и конструкция получается более компактной и легкой;
Рис. 16. Шлицевые соединения:
а — прямобочное, б — эвольвентное, в — треугольное
обеспечивается взаимозаменяемость; детали на шлицевых валах
лучше центрируются, а при передвижении вдоль оси вала получа-
ют более точное направление. Преимущества шлицевых соедине-
ний перед шпоночными обеспечили широкое применение их в ма-
шиностроении— в автомобилях, тракторах, самолетах и т. д.
Применяются следующие шлицевые соединения: прямобочные —
наиболее распространенные (рис. 16, а); эвольвентные (рис. 16, б)
и треугольные (рис. 16, в). Эвольвентные шлицевые соединения
обладают рядом преимуществ (повышенная прочность вследствие
постепенного утолщения зубьев к основанию, лучшее центрирова-
ние и др.) и применяются для передачи значительных крутящих
моментов — в ответственных механизмах, к точности центрирова-
ния шлицевых соединений которых предъявляются повышенные
требования (например, в авиадвигателях). Треугольные шлицевые
соединения (рис. 16, в) используются в неподвижных соединениях
при передаче небольших крутящих моментов, в частности вместо
20
прессовых посадок, которые по тем или иным причинам в данном
случае нежелательны (например, из-за тонкостенное™ втулки).
В зависимости от числа зубьев и от их высоты установлены
три основные серии этих соединений: легкая — с наименьшим
числом и высотой зубьев (применяется для неподвижных или сла-
бонагруженных соединений); средняя — промежуточная серия
для средненагруженных соединений (втулки передвигаются без
нагрузки); тяжелая — с наибольшим числом и высотой зубьев-,
(для наиболее тяжелых условий работы).
§ 10. ДОПУСКИ, ПОСАДКИ И МЕТОДЫ ЦЕНТРИРОВАНИЯ
ШЛИЦЕВЫХ ДЕТАЛЕЙ
При соединении шлицевых деталей должна быть достигнута со-
осность, или центрирование, этих деталей. Различают три спосо-
ба центрирования прямобочных шлицевых соединений: по
наружному диаметру £), по внутреннему диаметру d и по боковым’
сторонам зубьев b (ширина шпонок-шлицев) (рис. 17).
Рис. 17. Способы центрирования шлицевых сопряжений деталей с прямобоч-
ным профилем
Способ центрирования выбирают в зависимости от эксплуата-
ционных и технологических требований, предъявляемых к шлице-
вому соединению (точность центрирования, величина удельных
давлений на поверхностях шлицев, особенности изготовления шли-
цевых деталей). При высоких требованиях к кинематической точ-
ности передач (например, в станках, авиадвигателях и т. д.) це-
лесообразно применять центрирование по наружному D или внут-
реннему d диаметрам.
Центрирование по наружному диаметру
(рис. 17, а) наиболее экономично, так как высокую точность у
шлицевого вала по наружной окружности легко получить обычным
круглым шлифованием, а шлицевые канавки (главное — дно этих
канавок) просто получить протягиванием. Это можно сделать и
после термообработки втулки, если твердость ее по Роквеллу
HRC<45. При твердости втулки HRC>45 целесообразнее перей-
21
та на способ центрирования по внутреннему диа-
метру d.
В этом случае первая центрирующая поверхность — внутрен-
няя цилиндрическая поверхность выступов в отверстии — легко и
точно обрабатывается внутренним шлифованием, а вторая центри-
рующая поверхность — внутренняя поверхность пазов на валу —
выправляется продольным шлифованием одновременно с боковыми
поверхностями шпонок-шлицев на валу.
При центрировании по внутреннему диаметру в углах впадин
шлицевого вала предусматриваются канавки (рис. 17, б), которые
при большом числе шлицев значительно уменьшают опорно-кон-
тактную поверхность, в результате чего приходится отказываться
от данного способа центрирования.
Центрирование по боковым сторонам Ь (по шири-
не шлицев) (рис. 17, в) применяют при невысокой точности цент-
рирования втулки относительно вала, но при обеспечении до-
статочной прочности соединения в эксплуатации (например, кар-
данное соединение в автомобиле). Такой способ центрирования
характерен для тяжелой серии, т. е. в соединениях с высокими
зубьями и с увеличенным их числом (или в средней серии с этим
же условием), а также при знакопеременных нагрузках (шлице-
вое соединение вращается в одну сторону и в противоположную
Отвер- Поля допусков размера д.
стая
•
Валы
мк
НО -
20:
+о¥
.20-
но'-
60'-
*во-_
юд:
120
MK
47
20
+0
Отвер- Поля допусков размера В
- стоя । Валы
мк
100
во'
60.
НО.
’Ширина
впадин
ртверс-
^2a
Поля допусков размера b
Толщина зубьев бала
>20-
но'-
60-
'\80-
100-
Esa
s,n S,C
¥ U
С2П
\<20- И
НО-
х60'-
\во'-
юо‘-
120\-
Ширина
впадин
мк -отверс-
60 с
да
^20-
W-
60'-
НЮ-
120’-
HR
2а
лга
Поля допусков размера В
Толщина зубьев дала
stn s.c
Поле допуска
Поле компенсации погрешностей формы и расположения
злементоб профиля
SfX S2nS2C U
s2x
s2n
ш
’2
I
Рис. 18. Схема расположения полей допусков шлицевых деталей с прямобоч-
ным профилем
22
сторону), когда не допускаются большие зазоры по боковым сторо-
нам шлицев.
Допуски и посадки для прямобочных соединений установлены
ГОСТ 1139—58; в системе отверстия посадки могут быть непод-
вижными и подвижными в осевом направлении. Шлицевые детали
по контуру сложны; помимо погрешностей по наружному и внут-
реннему диаметрам и по ширине шлицев и пазов, играют большую
роль погрешности их углового расположения, неконцентричность
наружного и внутреннего диаметров. Допуски на угловое располо-
жение и на неконцентричность отдельно не устанавливаются, а их
погрешности компенсируются соответствующим расширением до-
пусков на D, d и b.
На рис. 18 показана схема расположения полей допусков пря-
мобочных шлицевых деталей при центрировании по D, d и b. За-
штрихованные участки полей допусков — это компенсирующие по-
грешности по угловому расположению и по концентричности.
Точность обработки центрирующих диаметров отверстия и вала
и характер посадок по ним обозначаются теми же буквами, что и
для гладких цилиндрических деталей.
Точность обработки паза шлицевого отверстия обозначается
£7Ь ^2, U4, а точность обработки вала по ширине шлицев —
Sb S2, S3. Посадки шлицевых деталей по боковым сторонам шли-
цев обозначаются как посадки гладких цилиндрических деталей в
соединении с Sb S2 и S3 (например, S2X и т. д.).
Примеры обозначения допусков и посадок прямобочных шлице-
вых деталей на чертежах соответственно при центрировании:
nod:
d-8x42x48—
X S.X
noD
0-8x23x26 —
С S..C
под:
Ь-20x92x102-^1-,
S^n
где (пример центрирования по d) d — центрирующий размер;
8 — количество шлицев; 42 — внутренний диаметр; 48 — наружный
диаметр; —---сопряжение по центрирующему размеру (в дан-
ном случае по внутреннему диаметру d сопряжение осуществляется
в системе отверстия 2-го класса точности с ходовой посадкой. При
центрировании по b это сопряжение по нецентрирующим размерам
D или d выполняется по ходовой посадке 4-го или 5-го классов
точности); — сопряжение по ширине шпонки b (U\—точность
отверстия, т. е. паза втулки, SjX — посадка типа ходовой по шири-
не шлица — шпонки вала).
23-
ГЛАВА II
ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ
Резанием металлов называют технологический процесс их обра-
ботки путем снятия части металла (в виде стружки). Обработка
резанием производится на металлорежущих станках.
Процесс снятия стружки осуществляется на станке рабочи-
ми движениями, которые сообщаются заготовке или инстру-
менту, или обоим одновременно. Кроме того, станки имеют вспо-
могательные движения, необходимые, например, для под-
вода и отвода инструмента, включения, выключения, изменения
скорости, смены инструмента и т. д.
Рабочими движениями станка являются главное движе-
ние, или движение резания, и движение (одно или не-
сколько) подачи. Каждое из рабочих движений характеризует-
ся скоростью. Главное движение обеспечивает срезание стружки
с заготовки со скоростью резания. Движение подачи осуществля-
ется со значительно меньшей скоростью; оно обеспечивает вреза-
ние режущих кромок инструмента в дальнейшие слои материала
обрабатываемой заготовки и распространяет процесс резания на
всю подлежащую обработке поверхность заготовки.
Как главное движение, так и движение подачи могут быть вра-
щательными, поступательными или комбинациями этих двух дви-
жений и могут сообщаться как заготовке, так и инструменту.
Различные комбинации главного движения и движения подачи
при различных видах инструмента определяют способ обработки
металлов резанием.
§ 11. ПОВЕРХНОСТИ, ИСХОДНЫЕ ПЛОСКОСТИ, УГЛЫ РЕЗЦА
И ЭЛЕМЕНТЫ РЕЗАНИЯ
Поверхности. На обрабатываемой заготовке при резании раз-
личают следующие поверхности: обрабатываемая, с которой
срезается припуск; обработанная, полученная после среза
припуска; поверхность резания, образуемая на обрабаты-
ваемой заготовке режущей кромкой и соединяющая обрабатывае-
мую и обработанную поверхности.
При изучении геометрии режущих инструментов за основу при-
нимается простейший инструмент — токарный резец. Он состоит
из головки, т. е. рабочей части резца, и тела, или стержня, служа-
щего для закрепления резца в суппорте или державке.
24
Рис. 19. Резец:
а — элементы головки, б — углы заточки
На рис. 19 показаны элементы головки токарного резца. Резец
имеет переднюю поверхность 3, по которой сходит стружка; режу-
щие кромки образуются пересечением передней и задних поверх-
ностей и делятся на главную режущую кромку 2 и вспомогатель-
ную 1. Задняя поверхность 4, примыкающая к главной режущей
кромке, называется главной задней поверхностью, а поверхность 6,
примыкающая к вспомогательной кромке,— вспомогательной зад-
ней поверхностью. Вершиной 5 резца является место сопряжения
главной режущей кромки со вспомогательной (вершина резца мо-
жет быть в плане острой или закругленной).
Геометрия резца. Согласно ГОСТу углы даются для прямого
резца (рис. 19), ось которого установлена перпендикулярно или
параллельно подаче, а вершина расположена на линии центров
станка. Главные углы резца измеряются в главной секущей пло-
скости, перпендикулярной к проекции главной режущей кромки на
основную плоскость.
Главным задним углом а называется угол между следами пло-
скости резания и главной задней поверхности. Углом заострения
Р называется угол между следами передней и главной задней по-
25
зерхностей резца. Углом резания 6 называется угол между следами
передней поверхности и плоскости резания:
S = a+p.
Передним углом у называется угол между следом передней по-
верхности и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, про-
веденной через главную режущую кромку.
Вспомогательным задним углом си называется угол между сле-
дами вспомогательной задней поверхности и плоскостью, проходя-
щей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно
основной плоскости.
Главным углом в плане называется угол между проекцией
главной режущей кромки на основную плоскость ^'направлением
подачи. Вспомогательным углом в плане ди называется угол между
проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плос-
кость и направлением, обратным направлению подачи.
Углом при вершине в плане е называется угол между проекция-
ми режущих кромок на основную плоскость.
Величина главных углов резца зависит от твердости обрабаты-
ваемого материала и материала инструмента.
Величина главного заднего угла а, назначение которого —
уменьшение трения между инструментом и материалом, берется
обычно 8°.
Передний угол у служит для облегчения схода стружки с резца.
Слишком большой угол у значительно ослабляет резец. Величина
угла у зависит от твердости обрабатываемого материала и берется
для твердых материалов равной 0—5°, а для мягких 25°. У твердо-
сплавного инструмента применяют отрицательные углы у. При этом
вершина инструмента становится прочнее, но увеличивается трение
и быстрее изнашивается инструмент.
Абразивные зерна шлифовального круга являются отдельными
резцами малого размера, работа которых подчинена законам ре-
зания, общим для всех режущих инструментов.
Элементы резания. К элементам резания относятся скорость
и глубина резания, подача, ширина и толщина срезаемого слоя,
номинальная площадь поперечного сечения.
Скоростью резания v называется путь перемещения режущей
кромки относительно обрабатываемой поверхности в единицу вре-
мени. Скорость резания измеряется в метрах в минуту (при шли-
фовании— в метрах в секунду).
При вращательном движении скорость резания определяется
по формуле
nDn .
v=-----м мин,
1000 '
где D — диаметр обрабатываемой заготовки (при точении) или
инструмента (сверла, фрезы, зенкера и т. д.), мм\
п—число оборотов заготовки или инструмента в минуту.
В шлифовании различают скорости на шлифовальном круге
(м/сек) и на обрабатываемой заготовке (м/мин).
26
Окружная скорость круга принимается за скорость резания
и измеряется в м!сек\ v _^ОкПк_ м/сек 1000-60
где Dk — диаметр круга, мм;
пн — число оборотов круга в минуту.
При круглом шлифовании скорость вращения детали оп обычно
составляет 1—2% от и измеряется в м!мин\
где — диаметр обрабатываемой заготовки, мм;
«и — число оборотов ее в минуту.
Глубиной резания t называется расстояние между обрабатывае-
мой и обработанной поверхностями, измеренное в плоскости, пер-
пендикулярной к обработанной поверхности.
Подачей s называется величина перемещения режущей кромки
инструмента в направлении движения подачи за один оборот обра-
батываемой заготовки.
§ 12. ПОНЯТИЕ О ПРОЦЕССЕ ОБРАЗОВАНИЯ СТРУЖКИ
ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ И ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ
СТРУЖКИ ПРИ ШЛИФОВАНИИ
Процесс образования стружки. Работа любого режущего ин-
струмента аналогична действию клина (рис. 20), который под влия-
нием определенной силы Р врезается в материал обрабатываемой
заготовки и, преодолев силу сцепления его частиц, снимает неко-
торый слой. Величина силы Р зависит от разных
причин, и в частности от угла заострения клина 0.
При снятии стружки режущая (клинообраз-
ная) часть инструмента (например, резца) сжи-
мает прилегающий к нему слой материала (ме-
талла). После того как давление станет больше
силы сцепления частиц металла, происходит ска-
лывание небольшой частицы — элемента струж-
ки, затем наступает очередь следующего элемента
и т. д. Отделение элементов стружки происходит
под углом скалывания 135—170°.
Итак, по мере относительного перемещения
резца отдельные элементы подвергаются сжатию,
сдвигу и скалыванию, такая деформация частиц
Рис. 20. Схема дей^
ствия клина
снимаемого металла приводит к тому, что струж-
ка короче, но толще той полосы металла, из которой она образо-
валась. Это явление основоположник учения о резании металлов
проф. И. А. Тиме назвал усадкой стружки. При обработке хрупких
металлов усадки не наблюдается.
27.
В зависимости от различных факторов, основными из которых
являются физико-химические свойства обрабатываемого материа-
ла, получаются различные формы стружки (рис. 21).
Стружка сливная имеет вид ленты, гладкой и блестящей
со стороны, обращенной к передней поверхности резца, и с мелкими
зазубринами с противоположной стороны. Она образуется при
обработке мягких вязких металлов при малых подачах и высоких
скоростях резания.
Рис. 21. Формы стружек:
а — сливная, б — скалывания, в —надлома
Стружка скалывания отделяется группами элементов.
Стружка надлома образуется при обработке твердых и
хрупких материалов (чугун, бронза и т. п.). При обработке под
давлением инструмента одновременно уплотняется (наклепывает-
ся) поверхностный слой металла. При этом чем мягче металл и
чем больше усилие обработки, тем глубже происходит наклеп. При
обработке хрупких металлов (чугуна и др.) наклеп практически
не происходит.
Особенности образования стружки при шлифовании. Абразив-
ные зерна шлифовального круга, являющиеся по сути мелкими рез-
цами, разнообразны по форме, в большинстве это неправильные
многогранники с округленными вершинами; с увеличением разме-
ров зерен увеличивается и радиус этих вершин. В общей массе пре-
обладают зерна с тупыми углами при вершинах зерен, поэтому
процесс резания осуществляется, как правило, с большими отрица-
тельными передними углами у (рис. 22), что вызывает трение, боль-
шой нагрев и сгорание части
стружки.
В общем случае схема про-
цесса снятия металла в виде
стружки абразивным зерном
такова: зерно ударяется о шли-
фуемую поверхность с силой,
зависящей от величины скоро-
сти резания и подачи, и сколь-
зит по поверхности детали. При
этом выделяется большое ко-
личество теплоты, вследствие
Рис. 22. Схема образования стружки аб-
разивными зернами:
/ — шлифовальный круг, 2 — абразивные (ре-
жущие) зерна, 3 — обрабатываемая заготовка,
4 — следы режущих зерен
28
чего поверхностный слой металла размягчается, происходит его
смятие, затем снимается металл.
Тупые зерна выполняют работу с большим скольжением и с
значительно большим теплообразованием, чем острые зерна. Дей-
ствие всей массы абразивных зерен круга создает на детали уча-
сток шлифованной поверхности.
§ 13. СИЛЫ, действующие на шлифовальный круг
При шлифовании различают суммарную силу резания шлифо-
вальным кругом и элементарную силу резания — царапание одним
абразивным зерном. Размер среза, производимого одним зерном,
весьма мал, поэтому элементарная сила мала по величине. Однако
при большом количестве одновременно работающих зерен, имею-
щих большие углы резания, суммарная сила представляет собой
заметную величину.
Рассмотрим суммарную силу резания Р (рис. 23). Она являет-
ся диагональю параллелепипеда сил, построенного на тангенциаль-
ной, радиальной и осевой силах.
Тангенциальная Pz— непосредственная сила снятия ме-
талла, сила резания — определяется по формуле
P2=Cpv°n-7 s0’7 *0,6 кГ,
где Ср — коэффициент, характеризующий свойства материала шли-
фуемой заготовки;
ги — окружная скорость заготовки, м!мин\
s — подача продольная, мм1об\
t —подача поперечная мм/дв. ход.
Величину Pz принимают в расчет при определении мощности
электродвигателей вращения круга и детали.
Радиальная сила Ру является нормальной (перпендику-
лярной) к обрабатываемой поверхности.
Осевая силаР» параллельна оси вращения круга.
29
Величина суммарной силы резания Р и соотношение сил PZy Ру
и Рх, ее составляющих, при шлифовании отличаются от суммар-
ных сил и соотношение сил, их составляющих, при обработке лез-
вийными инструментами (т. е. при точении, фрезеровании и дру-
гих видах резания).
При шлифовании радиальная составляющая Ру всегда больше
тангенциальной Pz. При нормальных режимах шлифования
Ру= (14-3)PZ, а при малых глубинах шлифования и значительном
затуплении круга при больших радиусах округления зерен
(54-10)Pz. При сухом шлифовании силы Pz и Ру значительно
больше, чем при мокром.
Мощность электродвигателя вращения шлифовального круга
определяют по формуле
Nk= -—zVk- кет,
102т)
где Pz — сила резания, кГ;
ик — окружная скорость вращения круга, м!сек\
т] —к. п.д привода станка (0,754-0,8).
Мощность электродвигателя вращения шлифовального круггл
определяют по формуле
2VH =—— кв/п
60 102т]
где vu — скорость вращения детали, м/мин;
т] —к.п.д. привода станка (0,84-0,85).
Для получения высокой скорости вращения шлифовального кру-
га требуется значительная мощность.
§ 14. ОБРАЗОВАНИЕ ТЕПЛА В ПРОЦЕССЕ ШЛИФОВАНИЯ
В процессе резания выделяется большое количество тепла,
источниками образования которого являются внутреннее трение
между частицами обрабатываемого материала в процессе дефор-
мации (главный источник); внешнее трение стружки о переднюю
поверхность инструмента; внешнее трение поверхности резания и
обработанной поверхности о заднюю поверхность резца; отрыв
стружки, диспергирование — вывод внутренних молекул на поверх-
ность, т. е. образование новых поверхностей.
При шлифовании выделяется большое количество тепла, в ос-
новном вследствие высокой скорости резания и от трения круга
о поверхность обрабатываемой детали. В зоне шлифования мгно-
венно возникают высокие температуры, резко повышающие пла-
стичность обрабатываемого металла и создающие возможность
снятия стружки зернами с тупыми углами.
Вся теплота, выделяющаяся при шлифовании детали, расходу-
ется следующим образом: огромная часть тепла (66—84%) погло-
щается обрабатываемой деталью, в шлифовальный круг переходит
11—13%, в стружку — до 8%, в охлаждающую среду — до 13%.
30
Температура шлифования возрастает по мере увеличения силы,
прижимающей круг к шлифуемой детали, т. е. с повышением ре-
жима обработки. За период стойкости круга возрастают коэффи-
циент трения и радиальная составляющая силы шлифования, что
также сопровождается повышением температуры при затуплении
круга.
Увеличение скорости вращения шлифовального круга сопровож-
дается повышением температуры шлифования, хотя и в меньшей
степени, чем от затупления круга.
Исследования показали, что с увеличением скорости круга
уменьшается сила, прижимающая круг к детали. Снижение коэф-
фициента трения может быть достигнуто улучшением качества
смазочно-охлаждающей жидкости и правильным выбором круга.
Применением пористых и высокопористых кругов можно достиг-
нуть снижения температуры шлифования и уменьшения прижогов.
Повышение твердости круга сопровождается большим выделе-
нием тепла. На теплообразование при шлифовании оказывает так-
же влияние и связка. Наибольшее теплообразование при вулкани-
товой (с появлением трещин), наименьшее — при силикатной связ-
ке. Среднее положение занимают керамическая и бакелитовая.
При выборе режима обработки надо учитывать теплопровод-
ность материала, из которого выполнена шлифуемая деталь. Пони-
жение теплопроводности детали вызывает повышение темпера-
туры шлифования.
Поперечная подача при шлифовании вызывает возрастание тем-
пературы и времени ее действия.
Увеличение скорости детали повышает температуру шлифова-
ния, но при этом сокращается продолжительность воздействия теп-
ла, что важно, так как с повышением скорости детали можно повы-
шать интенсивность снятия металла. Это объясняется следующим.
В процессе шлифования мгновенный местный нагрев поверхностных
слоев происходит со скоростью 100 000 град!сек\ температура в
поверхностных слоях доходит до 800—900° С, а в отдельных
зонах — до 1500° С. Мгновенный нагрев поверхностных слоев со-
провождается немедленным охлаждением; охлаждение идет в
глубь металла по свойству теплопроводности со скоростью
800—1000 град!сек. Тепло, распространяющееся в глубь металла,
нагревает поверхностные слои и вызывает структурные превраще-
ния. Поверхностный слой при обработке закаленных сталей с по-
вышенными режимами шлифования может получить вторичную
закалку. Под этим слоем располагается слой отпущенного металла,
переходящего через все стадии отпуска в исходную структуру нор-
мально термически обработанного металла.
В результате высокой концентрации тепла в малых объемах
металла образуются местные глубокие изменения микроструктуры
стали — прижоги. Они вредны, так как часто являются причиной
внезапных разрушений изделий под нагрузкой. Детали с прижо-
гами относятся к дефектным.
Различают два вида прижогов:
31
первый — с отпуском: крупные прижоги (глубиной до
2 мм) с падением твердости HRC с 61—64 до 45—55 являются
следствием завышения режима обработки, а мелкие (глубиной
14-3 мкм)—следствием воздействия зерен абразива, мелкие при-
жоги можно устранить специальным подбором режима, например
длительным выхаживанием;
второй — с подкалкой: крупные прижоги появляются в ре-
зультате высокого нагрева (выше критической точки) и быстрого
охлаждения с образованием на поверхности зоны вторичной закал-
ки и по структуре представляют собой пленку мартенсита толщи-
ной 50 мкм, под которой трооститовая подушка толщиной до 1 мм\
мелкие прижоги аналогичны крупным, но мартенситовая пленка их
не толще 10 мкм, а троститовая подушка — до 70 мкм.
Борьба с возникновением прижогов сводится к уменьшению
тепла при шлифовании. Это достигается соответствующим подбо-
ром режимов резания, характеристик шлифовального круга, пра-
вильной наладкой станка и дозировкой подачи охлаждающей жид-
кости в зону шлифования.
Структурные изменения в металле детали обусловливают воз-
никновение внутренних напряжений, так как связаны с объемными
изменениями. Если эти напряжения превысят величину предела
прочности, то на шлифуемой детали появляются трещины. Шлифо-
вальные трещины образуются вследствие низкого качества тер-
мической обработки детали, неправильного подбора параметров
характеристики шлифовального круга или режима шлифования, а
также вследствие твердых неметаллических включений в материале
детали.
Трещины, образующиеся под действием тангенциальных растя-
гивающих напряжений, бывают глубокими и направлены по обра-
зующей к обрабатываемой поверхности. Трещины шлифовального
происхождения всегда расположены перпендикулярно к направле-
нию шлифования. Шлифовальные трещины, как правило, малоза-
метны для невооруженного глаза.
Трещины можно обнаружить различными способами. Часто
применяют такой способ контроля, когда намагниченная деталь
контактирует с ферромагнитным материалом в порошке (крокус
и т. п.), взвешенном в жидкости; трещины (если они имеются)
прерывают магнитные силовые линии, пылинки ферромагнитного
вещества перекрывают трещины, соединяя оба полюса магнит-
ного поля, и четко показывают трещины. Недостатком этого спо-
соба контроля трещин является то, что его можно применять толь-
ко в том случае, если материал имеет магнитные свойства.
Таким недостатком не обладает люминесцентный спо-
соб обнаружения трещин, основанный на проникновении
флюоресцирующего вещества в трещины и свечении его при облу-
чении ультрафиолетовыми лучами. Этим способом можно выявить
на поверхности только трещины малой ширины (около 5 мкм.) Из
более широких трещин светящееся вещество уносится при промыв-
ке, и их нельзя обнаружить.
32
§ 15. ОХЛАЖДЕНИЕ ИНСТРУМЕНТА
Смазочно-охлаждающая жидкость при шлифовании охлаждает
деталь, снижает коэффициент трения между поверхностями шлифо-
вального круга и детали, продохраняет поверхность круга от засали-
вания, смывает и удаляет из зоны шлифования обработанные ча-
стицы абразива, связки и материала детали.
Обычно применяют для охлаждения различные растворы, в ко-
торые могут входить кальцинированная сода, мыло, эмульсол и др.
Для улучшения смазывающих свойств жидкостей добавляют масло,
масло с примесью серы (сульфофрезол).
Для зубошлифования применяют легкое минеральное масло
(100%) и смесь масла (нефтегаз 203)—15% с велоситом — 85%
(обрабатываемый материал — сталь конструкционная, легирован-
ная инструментальная). Охлаждающее действие улучшается с по-
вышением скорости истечения жидкости: чем ниже температура
жидкости, тем эффективнее охлаждение.
На шероховатость обработанной поверхности большое влияние
оказывает чистота охлаждающей жидкости. Для предварительной
и окончательной очистки охлаждающей жидкости применяют
естественный отстой в резервуарах: используют магнитные сепара-
торы, устанавливаемые у резервуаров и очистителей конвейерного
типа с фильтрующей лентой; комбинированные фильтры с ленточ-
ным конвейером и магнитным сепаратором; центробежный сепа-
ратор и др.
Охлаждающая жидкость подается в зону шлифования обильной
струей или в распыленном состоянии (20-^80 л!мин).
§ 16. СТОЙКОСТЬ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
При резании возникают большие силы трения от передвижения
стружки по передней поверхности режущей части инструмента и от
соприкосновения его задней поверхности с поверхностью резания.
Под действием трения режущий инструмент затупляется, и его не-
обходимо перетачивать. Машинное время, в течение которого
инструмент может работать при определенных условиях (скорости,
глубине резания, подаче и др.) без затупления (период работы от
заточки до заточки), называется стойкостью. Она измеряется в
минутах и относится только ко времени непосредственной работы
резания, а не вообще к нахождению инструмента на станке.
Шлифовальный круг изнашивается в процессе эксплуатации и
при правке (потеря абразивного слоя). Частота правки круга за-
висит от его стойкости между двумя правками. Время работы шли-
фовального круга при заданных режимах между двумя правками
называют периодом стойкости круга. Период стойкости круга яв-
ляется важным показателем при выборе режима шлифования.
Однако в современных зубошлифовальных станках он не является
ограничивающим фактором: правка круга входит в цикл зубошли-
фования и выполняется через короткие промежутки времени.
3
Заказ 81
33
§ 17. ВИДЫ ЗУБОРЕЗНОГО ИНСТРУМЕНТА
Дисковая модульная фреза (рис. 24) применяется для
нарезания по методу копирования (деления) цилиндрических пря-
мозубых и косозубых колес. С достаточной для многих изделий точ-
Рис. 24. Модульные фрезы:
а — дисковая — внешний вид и сечение, б — пальцевая
ностью этими фрезами
можно нарезать на фре-
зерном станке кониче-
ские зубчатые колеса.
Модульные диско-
вые фрезы относятся к
типичным затылован-
ным фрезам с заточкой
по передней поверхно-
сти и с передним углом
у = 0. На производстве
их применяют двумя
наборами (8 и 15 шт.)
для каждого модуля. Ниже приведены нормальные ряды из 8 и
15 фрез.
Рис. 25. Червячная модульная фреза:
а — устройство, б — обработка колес
34
Номера фрез Число зубьев набора из 8 шт. . Число зубьев набора из 15 шт. 1 12—13 12 Р/г 2 27г 3 3V2 4 — 14—16 — 17—20 — 21—25 13 14 15—16 17—18 19—20 21—22 4V2 23-25
Номера фрез Число зубьев набора из 5 5V2 6 6V2 7 71/2 8
8 шт. . . Число зубьев набора из 26—34 _ 35—54 — 55-134 — 135
15 шт. 26—29 30—34 35—41 42—54 55—79 80—134 Зубчатая
рейка
В маркировке дисковой зуборезной фрезы указываются завод-
изготовитель, угол зацепления, модуль, номер фрезы, предельные
числа зубьев нарезаемых колес, глубина фрезерования, марка
стали.
Пальцевая модульная фреза имеет в сечении по вер-
тикали профиль впадины между зубьями, при работе совершает
вращательное движение вокруг своей оси и поступательное (отно-
сительное) по длине зуба. Применяется в единичном производстве,
при нарезании колес с модулем свыше 20 мм и при нарезании шев-
ронных колес.
Червячная модульная
фреза (рис. 25) применяется
для нарезания зубчатых (прямо-
зубых и косозубых) и червячных
колес. Червячные фрезы исполь-
зуют также при нарезании шли-
цев на валиках и др. Метод наре-
зания зубчатых колес червячными
модульными фрезами высокопро-
изводителен и поэтому широко
распространен. Червячные мо-
дульные фрезы являются типич-
ными затылованными фрезами и
перетачиваются по передней по-
верхности.
Движение режущей кромки
червячной фрезы, обкатывающей Рис. 26. Следы режущей кромки чер-
эвольвентный профиль зуба, пока- вячнои фрезы
зано на рис. 26.
Червячные (однозаходные) фрезы для нарезания цилиндриче-
ских зубчатых колес изготовляются трех типов и четырех классов
точности:
тип I — фрезы цельные прецизионные класса точности АА;
тип II — фрезы цельные общего назначения классов точности
А, В и С;
тип III — фрезы сборные общего назначения классов точности
А, В и С.
Назначение фрез: класса АА — для зубчатых колес 7-й степени
точности, класса А—для колес 8-й степени точности, класса В—
3*
35
для колес 9-й степени точности и класса С — для колес 10-й сте-
пени точности.
В маркировке червячной модульной фрезы указывается завод-
изготовитель, модуль, класс точности, профильный угол, угол подъ-
ема винтовой линии, шаг винтовой стружечной канавки (за исклю-
чением фрез с прямыми канавками), марка стали режущей части.
Модульные червячные фрезы применяют также для нарезания
зубьев червячных колес. Иногда червячные колеса нарезают спе-
циальными коническими модульными червячными фрезами. Эти
фрезы позволяют получать сравнительно высокую точность обра-
ботки, но стоимость их высокая.
Долбяки зуборезные
служат для нарезания прямозу-
бых и косозубых цилиндрических
колес и делятся на два вида — на-
садные (дисковые и чашечные) и
хвостовые. Долбяки (как и диско-
вые и червячные модульные фре-
зы) относятся к важнейшим зубо-
резным инструментам.
Долбяки изготовляют пяти ти-
пов и трех классов точности:
тип I —долбяки дисковые пря-
мозубые (рис. 27, а) классов точ-
ности А А, А, В;
тип II — долбяки косозубые
классов А и В;
тип III — долбяки чашечные прямозубые (рис. 27, б) при диа-
метре делительной окружности 75, 100 и 125 мм классов АА, А, В
и при диаметре делительной окружности 50 мм классов А и В;
тип IV — долбяки хвостовые прямозубые (рис. 27, в) класса А;
тип V — долбяки косозубые класса А.
Рис. 27. Долбяки прямозубые:
а — дисковый, б — чашечный, в — хвостовой
Рис. 28. Основные параметры долбяков:
/ — верхняя оперная плоскость, 2 — внутренняя опорная плоскость, 3 — передняя по-
верхность, 4 — скос (полка), 5 — хвост, 6 — шейка долбяка; диаметры: d^—делитель-
ной окружности, De — окружности выступов, D/—окружности впадин, d — отверстия,
Ъ — длик’а отверстия (ширина ступицы), у —передний угол, а —задний угол на
вершинах зубьев, h' — высота головки зуба, 8 — толщина зуба по дуге делительной
окружности
36
Назначение долбяков класса АА — для зубчатых колес 6-й сте-
пени точности, класса А — для зубчатых колес 7-й степени точно-
сти, класса В — для зубчатых колес 8-й степени точности.
Основные параметры долбяков показаны на рис. 28. В марки-
ровке долбяков указываются завод-изготовитель, модуль, число
зубьев, номинальный делительный диаметр, класс точности АА, А
или В, буква «Ф» (только для долбяков с утолщенной ножкой
зуба — фланком), профильный угол 20°, фактический угол наклона
и шага винтовой линии (для косозубых колес), марка стали, год
выпуска.
Рис. 29. Зуборезная гребенка
Зуборезные гребенки (режущие рейки) просты по кон-
струкции, однако зубострогальные станки, работающие с гребен-
ками, сложны и дороги. Гребенка 1 (рис. 29) устанавливается на
подкладке 2. Задняя поверхность 3 с плоскостью резания образует
задний угол а, наклон передней поверхности 4 определяет перед-
ний угол у, который можно образовать наклоном гребенки при
установке или за-
точке.
Резцы зубо-
строгальные
(рис. 30) для наре-
зания конических
колес по методу об-
катывания просты по
конструкции, недоро-
ги и имеют большое
Рис. 30. Зубострогальный резец
37
распространение. Изготовляются они четырех типов в зависимости
от модуля. Резцы делаются сварными: режущая часть — из быстро-
режущей стали Р8 или Р9, основание — из стали 45 или 40Х.
Комплект составляют два резца—правый и левый. Каждый из
них обрабатывает только одну сторону зуба. На рис. 31 показана
последовательность зубострогания.
Окружность
впадин
Начальная
окружность
Окружность вь/ступоб
Рис. 31. Последовательность зубострогания
На зубострогальном резце указывают завод-изготовитель, ус-
ловное обозначение резца, угол профиля 20°, марка стали режущей
части, год выпуска.
Применяются также резцовые головки, содержащие на-
бор резцов. На рис. 32 показана такая головка. Она представляет
собой дисковую фрезу, вокруг которой располагаются три заготов-
ки конических колес и обрабатываются одновременно, что повы-
шает производительность.
Схема нарезания конического колеса со спиральными (круго-
выми) зубьями торцовой и резцовой головкой (фрезой) показана
на рис. 33.
Ш ев еры применяются для чистовой обработки зубьев колес
шевингованием. Шеверы подразделяются на дисковые и рееч-
ные. Дисковый шевер — это фреза (рис. 34), имеющая форму коле-
са, на зубьях которого прорезаны мелкие канавки, образующие
режущие кромки.
Шевер вращается как фреза в зацеплении с обрабатываемым
зубчатым колесом. При скольжении наклонных зубьев шевера по
зубьям колеса режущие кромки канавок на зубьях шевера сколь-
зят по зубьям колеса и срезают с него часть материала.
Для дисковых шеверов общего назначения установлены три
класса точности: класс А рекомендуется для зубчатых колес 6-й
степени точности, класс В — для колес 7-й степени точности, С —
для колес 8-й степени точности.
Шеверы предназначаются для цилиндрических колес с углом
профиля исходного контура рейки 20°. Диаметры делительных
окружностей шеверов: 85 мм— для модулей 1ч-1,5 мм, 180 мм —
для модулей 1,254-6 мм, 240 мм — для модулей 24-8 мм.
38
Рис. 32. Резцовая головка для нарезания прямозубых
конических колес
Рис. 33. Резцовая головка для нарезания конических колес со спираль-
ными зубьями:
/ — заготовка спирального конического зубчатого колеса, 2 —фрезерная головка,
3 — центр станка, 4 — заготовка
39
Условное обозначение шевера с модулем 3 мм, числом зубьев
z = 73, углом наклона винтовой линии 15°, класса В: шевер
лиЗХ73Х15° В ГОСТ 8570—57 (для левого —перед т ставится Л,
т. е. шевер Л тЗХ--- и т. д.).
Шеверы, имеющие форму зубчатой рейки, дают более высокую
точность, но имеют некоторые недостатки (дорогие станки и сами
шеверы-рейки; канавки быстрее забиваются стружкой и др.).
Рис. 34. Дисковый шевер
Шевингование дисковым шевером можно выполнять на неслож-
ном приспособлении к обычному фрезерному станку. Если сделать
такое приспособление качающимся, после шевингования получают-
ся «бочкообразные» зубья (они по длине от середины к обоим тор-
цам делаются тоньше). Эта бочкообразная форма зубьев выгодна
с точки зрения прочности, так как она исключает возможность со-
средоточения давления у концов зубьев.
§ 18. ШЛИФОВАЛЬНЫЙ круг — многолезвийный
ИНСТРУМЕНТ
Шлифовальный круг представляет собой диск, состоящий из
массы абразивных зерен, соединенных между собой связкой
(рис. 35). Каждое абразивное зерно является резцом, снимающим
часть материала с обрабатываемой детали. Количество абразивных
зерен в круге зависит от его диаметра, высоты, размера зерен.
В отличие от металлического режущего инструмента шлифо-
вальный круг не имеет сплошной режущей кромки, абразивные зер-
на расположены в нем беспорядочно и не имеют желаемой геомет-
рии.
40
Рис. 35. Схема работы круга:
1 — рабочая поверхность круга, 2 — деталь,
3 —связка, 4 —зерно, 5 —пора
Время образования стружки очень мало — 0,0001—0,00005 сек.
В зависимости от глубины резания и величины подачи толщина
стружки составляет от нескольких микронов до долей микрона.
Основное назначение процесса шлифования — придать поверх-
ности заданную точность и чистоту (т. е. шлифование является за-
вершающей стадией обработки). Затачивание инструментов, пред-
варительная очистка полу-
фабрикатов, особенно дета-
лей с закаленным и отбелен-
ным поверхностным слоем,
также относятся к шлифова-
нию.
Для шлифования исполь-
зуют, кроме шлифовальных
кругов, другие абразивные
инструменты: бруски, в ко-
торых зерна скреплены связ-
кой, шкурки, представляю-
щие собой бумагу или по-
лотно с наклеенными на них
зернами, а также пасты и
порошки, зерна которых на-
ходятся в свободном состоя-
нии.
В характеристику абразивных инструментов (кроме шкурок)
входят следующие сведения: вид абразивного материала; его зер-
нистость — размер зерен; твердость, т. е. степень сопротивления вы-
крашиванию абразивных зерен из круга; связка — вид материала,
скрепляющего зерна; номер структуры, определяющий соотноше-
ние и взаимное расположение объемов абразивных зерен, связки
и пор между ними; форма и размеры круга; предельная до-
пустимая окружная скорость круга в метрах в секунду. Эти харак-
теристики и марка завода-изготовителя наносятся на поверхности
круга.
Виды абразивных материалов. Абразивные материалы разде-
ляются на естественные и искусственные. К естественным от-
носятся песчаник (условное обозначение П), корунды (Е), наж-
дак (Н), алмаз (А). В силу низкой производительности естествен-
ные абразивные материалы, за исключением алмаза, в машино-
строении почти не применяются.
К искусственным абразивным материалам относятся
алмаз, электрокорунд, монокорунд, карбид кремния, карбид бора,
борсиликокарбид.
Синтетический (искусственный) алмаз получают из гра-
фита в специальных камерах при высокой температуре и большом
давлении. Синтетические алмазы широко внедряются в промышлен-
ность. Они дешевле природных, а по эксплуатационным качествам
не только не уступают природным, но в некоторых случаях и пре-
восходят их.
41
Электрокорунд нормальный Э (86—91% окиси алю-
миния) и электрокорунд белый ЭБ (97—99% окиси алюми-
ния) имеют зерна высокой прочности и твердости, с острыми кром-
ками, легко внедряющимися в твердые (закаленные) поверхности.
Микротвердость достигает 2500 к,Г1мм\ он более вязок по сравне-
нию с другими абразивами. Применяют электрокорунд для шлифо-
вания прочных материалов (ов>20 кГ/мм2), например стали, ков-
кого чугуна и др.
Монокорунд М — разновидность электрокорунда, зерна его
отличаются большой прочностью, режущие кромки и вершины их
более остры.
Карбид кремния SiC получают электросплавлением крем-
незема с углем при высокой температуре. Зерна карбида кремния
очень тверды (микротвердость более 3000 кГ/мм2) и с острыми
кромками, но менее вязки, чем у электрокорунда, поэтому его при-
Таблица 4
Зернистость абразивных материалов
Материал Зернистость в сотых долях мм (шлифзерно и шлиф- порошки) и микронах (микропорошки) Пределы размеров зерен, мкм
200 2500—2000
160 2000—1600
125 1600—1250
100 1250—1000
80 1000—800
Шлифзерно 63 800—630
50 630—500
40 500-400
32 400—315
25 315—250
20 250—200
16 200—160
12 100—125
10 125—100
8 100—80
Шлифпорошки 6 80—63
5 63—50
4 50—40
3 40—28
М40 40—28
М28 28—20
М20 20—14
Микропорошки М14 14—10
М10 10—7
М7 7—5
М5 5—3,5
42
меняют для шлифования металлов с малым пределом прочности на
разрыв (чугун, латунь, бронза) или очень твердых. Различают две
разновидности карбида кремния: черный КЧ и зеленый КЗ, второй
по сравнению с первым имеет твердость выше (процентов на 20) и
применяется для обработки металло- и минералокерамических ма-
териалов.
В порошках и пастах для доводки применяются карбид бора
В4С и борсиликокарбид (В1).
Зернистость (табл. 4) определяется размером зерна абра-
зива в сотых долях миллиметра (ГОСТ 3647—59).
Твердость абразивных инструментов следующая:
Обозначение твердости инструмента Подразделения
твердости
М — мягкий . . .Ml, М2, М3
СМ — среднемягкий СМ1, СМ2
С — средний ... Cl, С2
СТ — среднетвердый СТ1 е СТ2, СТЗ
Т — твердый ... . Tl, Т2
ВТ — весьма твердый . . . ВТ1, ВТ2
ЧТ —чрезвычайно твердый ЧТ1, ЧТ2
Цифры 1, 2, 3 справа от буквенного обозначения характеризуют
твердость абразивного инструмента в порядке ее возрастания.
Основные виды связок. Связки разделяются на неорганические
и органические.
К неорганическим связкам относятся магнезиальная
(условное обозначение М), силикатовая (С) и керамическая (К).
Магнезиальная связка имеет пониженную прочность, гигро-
скопична (но при обработке кругами на этой связке деталь нагре-
вается мало); применяются круги на этой связке для затачивания
простейших инструментов на малых скоростях. Силикато-
вая (С) связка имеет основой силикат натрия; как и магнезиаль-
ная применяется ограниченно; керамическая (К) состоит из
огнеупорной глины, полевого шпата, кварца и наиболее распростра-
нена, так как круги с такой связкой дешевы, прочны, стойки против
действия охлаждающей жидкости, пористы, теплостойки, высоко-
производительны.
К органическим связкам относятся следующие:
бакелитовая (Б); круги с такой связкой применяют для
обдирки, отрезки и отделочных операций;
вулканитовая (В), основой которой является вулканизиро-
ванный синтетический каучук; круги с такой связкой очень упруги,
поэтому их можно делать тонкими (до 1 мм при диаметре 200 мм};,
применяют их для затачивания ножей, пил, ножовок и т. п.; круги
могут работать на брльших скоростях, но подвержены засали-
ванию;
шеллаковая (Ш), эта связка эластична, устойчива и прочна;
круги с такой связкой могут работать на высоких скоростях, приме-
няют их для затачивания ножей, пил и т. п.;
43
Таблица 5
Структуры абразивных^инструментов
Показатели Структуры
плотные или закрытые средние открытые
№ структуры 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12
Объемное содержание зерна, % 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38
олеонитовая по сравнению с шеллаковой менее устойчива,
но дешевле ее;
бакелизированная керамическая; круги с этой связ-
кой (БЧК) обладают большой теплоотдачей и износостойкостью.
Структуры. Структуры обозначаются номерами от 1 до 12
(табл. 5), возрастание которых соответствует уменьшению плот-
ности, т. е. уменьшению относительного количества зерна (порис-
тость структуры возрастает).
Таблица 6
Виды шлифовальных кругов, применяемых для зубошлифования
Вид Эскизы сечений Обозна- чения
Плоские прямого профиля LiJ i L-d 1 ПП
Плоские с двусторонним коническим профи- С~ | Т | : 2П
лем (40°) Плоские конического профиля (45°) c'-f •; ! > ЗП
Плоские с малым углом конического профиля 4П
(не свыше 30°)
Тарелки 1Т
2Т
ЗТ
Структуры № 4—5 применяют для шлифования наружного круг-
лого, № 6 — для внутреннего круглого, № 7—8 — для плоского;
№ 9—12 — для прорезания и отрезания. В настоящее время приме-
няют высокопористые шлифовальные круги, имеющие структуру
№ 13—18. У таких кругов размеры пор и их количество больше, чем
у обычных кругов, их применяют для обработки мягких вязких ма-
териалов — меди, пластмасс, латуни, кожи и др.
Геометрическая форма. Основные виды шлифовальных кругов
для зубошлифования (ГОСТ 2424—67) показаны в табл. 6.
Алмазные круги получают широкое распространение, так как
имеют большие преимущества: высокая твердость (микротвердость
до 10014 кГ1мм2) и теплопроводность (в 100 раз выше, чем у КЗ),
острые зерна, что снижает усилие резания и температуру в зоне ре-
зания, высокая износостойкость и др. Алмазные круги эффективно
используют для шлифования деталей из твердых и хрупких мате-
риалов, твердосплавных инструментов, полупроводниковых мате-
риалов и т. д.
Высокоэффективным показал себя также новый абразивный ма-
териал— кубический нитрид бора. Микротвердость его
весьма близка к микротвердости алмаза, поэтому он успешно при-
меняется для шлифования твердых и труднообрабатываемых ста-
лей, для профильного шлифования. Стойкость и производитель-
ность кругов из кубического нитрида бора значительно выше, чем
у кругов из электрокорунда. Шлифовальные круги из алмаза и
кубического нитрида бора являются весьма перспективными.
§ 19. БАЛАНСИРОВКА ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ
Шлифовальный круг работает с высокими окружными скоростя-
ми, поэтому важное значение имеет балансировка кругов, поскольку
неуравновешенность круга, вызванная несовпадением его центра
тяжести с осью вращения, создает значительные центробежные
силы, а это ухудшает шероховатость шлифуемой поверхности, при-
водит к ускоренному износу подшипников шлифовальной бабки и
других деталей станка, вызывает повышенный износ круга и может
привести к его разрыву.
Неуравновешенность круга характеризуется величиной статиче-
ского дисбаланса. Мерой его служит вес груза, который, будучи
сосредоточен в точке периферии круга, противоположной его цент-
ру тяжести, перемещает последний на ось вращения круга.
По ГОСТ 3060—55 установлены классы, допускаемые величины
и метод измерения статического дисбаланса для шлифовальных
кругов. Причинами неуравновешенности круга могут быть: эксцен-
тричное расположение отверстия относительно наружной поверх-
ности, эксцентричная установка круга на шпинделе станка или во
фланцах, неправильная форма наружной поверхности, неодинаковая
плотность материала круга и др.
Для балансировки применяют специальные балансиро-
вочные станки (рис. 36). Круг с картонными прокладками
45
(рис. 37) центрируют, закрепляют во фланцах 3, 4 на конусной
оправке. Круг с оправкой устанавливается на опорные валики стан-
ка так, чтобы ось балансировочной оправки была перпендикуляр-
на их осям, а круг располагался между ними симметрично. При дис-
балансе круг после поворота на опорах будет останавливаться в
одном положении, так как масса, создающая дисбаланс, будет рас-
полагаться внизу.
Рис. 36. Балансировочный станок
Рис. 37. Крепление круга на ко-
нусной оправке для баланси-
ровки:
/ — картонные прокладки, 2 — гру-
зик с винтом для крепления,
3, 4 — фланцы
Передвигая к конусообразному пазу грузики 2, можно создать
противовес дисбалансу, уравновесить круг и закрепить грузики в
этом положении.
Хотя описанный способ балансировки кругов в практике являет-
ся распространенным, однако он имеет существенные недостатки,
так как требует значительной затраты времени. Кроме того, балан-
сировку приходится делать повторно или несколько раз за время
работы круга из-за разбалансировки его по ряду причин, например
в результате потери кругом правильной геометрической формы,
из-за неравномерной плотности в различных частях круга, вызы-
вающей дисбаланс, и других причин.
В современных шлифовальных станках стали применять различ-
ные устройства, позволяющие уравновешивать круг непосредствен-
но на шлифовальном станке. Эти устройства дают возможность
определять и устранять неуравновешенность круга в течение всего
времени работы его на станке.
По способу приложения компенсирующего груза эти устройства
бывают, например, следующие:
46
1) в соответствии с показаниями датчика, воспринимающего
вибрации, определяется степень неуравновешенности круга; она
устраняется (вручную или по схеме с обратной связью) перемеще-
нием компенсирующих грузов по кольцевой канавке на фланце для
закрепления круга;
2) под действием усилий, вызванных неуравновешенностью кру-
га, происходит самоуравновешивание компенсирующих грузов, при-
чем это устройство непосредственно связывается со шпинделем
шлифовального круга.
Применение устройств для балансировки кругов непосредствен-
но на станке сокращает время балансировки почти в пять раз; точ-
ность шлифованных деталей значительно повышается, так как
амплитуда колебаний круга может быть снижена до сотых долей
микрона. Устройства для балансировки кругов могут быть автома-
тизированы.
ГЛАВА III
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СВЕДЕНИЯ
О ЗУБОШЛИФОВАНИИ
И ШЛИЦЕШЛИФОВАНИИ
§ 20. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССЕ ЗУБОНАРЕЗАНИЯ
Существует два метода нарезания зубчатых колес; метод копи-
рования и метод обкатки. Первый метод основан хна примене-
нии режущего инструмента, рабочий профиль которого соответст-
вует по форме впадине между зубьями зубчатого колеса. Таким
режущим инструментом является дисковая и пальцевая фрезы, под-
бираемые в зависимости от модуля и количества зубьев данного
колеса. Нарёзание зубьев по этому методу может осуществляться
на горизонтально-фрезерных, вертикально-фрезерных, универсаль-
но-фрезерных станках с применением делительной фрезерной го-
ловки и на зубофрезерных станках.
По второму методу колеса нарезают на специальных зубо-
фрезерных, зубодолбежных или зубострогальных станках, у кото-
рых режущая кромка инструмента (фреза, долбяк, рейка, резцы)
совершает такое взаимосвязанное с заготовкой обкаточное движе-
ние, благодаря которому получают эвольвентный профиль зубьев
колеса.
При методе копирования профиль режущего инструмента яв-
ляется точной копией впадины между зубьями зубчатого колеса и
форма режущей кромки зависит от модуля и числа зубьев данного
колеса. Чем меньше число зубьев для данного модуля, тем профиль
режущего инструмента (дисковой модульной фрезы) полнее, и на-
оборот. В связи с этим существуют наборы дисковых модульных
фрез.
Профиль режущего инструмента, предназначенного для нареза-
ния колес по методу обкатки, не соответствует впадине между
зубьями колеса, однако при взаимном движении — вращении заго-
товки и движении инструмента — образуется профиль зуба эволь-
вентной формы. Наиболее распространенными способами обработ-
ки зубчатых колес по методу обкатки является нарезание зубьев
червячными фрезами и зубчатыми долбяками. Режущий инстру-
мент для нарезания колес первым способом представляет собой
червяк, витки которого пересечены продольными винтовыми канав-
ками, а сами витки между канавками затылованы, т. е. изготовлены
48
по кривой с радиусом, постоянно уменьшающимся при движении
по затылку от режущей кромки к следующей канавке. Затылова-
ние этих фрез необходимо для создания заднего угла а, а канавки —
для выхода стружки и создания переднего угла у.
Червячная фреза и заготовка, по которой фреза обкатывается,
совершают такое же движение, что и червяк и червячное зубчатое
колесо (см. рис. 25). Однако при этом червяк получает дополнитель-
ное движение вдоль оси изделия (подача), в результате чего соз-
дается прямолинейный зуб цилиндрического колеса. Рабочий про-
филь режущей части червячной фрезы является копией зубчатой
рейки и напоминает трапецию, боковые стороны которой, как пра-
вило, наклонены на 20° к ее высоте.
Нарезание колес вторым способом осуществляют долбяками,
которые напоминают по форме зубчатые колеса, с той разницей,
что они имеют передний угол у и задний угол а, т. е. зубья долбяка
по мере подъема сближаются к центру, а их передняя торцовая по-
верхность заточена под углом к торцовой плоскости на необходи-
мый передний угол. Долбяки для нарезания зубчатых колес подби-
рают по их модулям. Во время нарезания долбяк и нарезаемое
зубчатое колесо взаимно обкатываются с соотношением чисел обо-
ротов по следующей зависимости:
^заг гдолб
Ядолб ^заг
Рейка, которой нарезают зубчатые колеса, имеет рабочий про-
филь, сходный с профилем зубчатой рейки того модуля, который
имеет нарезаемое зубчатое колесо.
При изготовлении зубчатого колеса рейкой совершается слож-
ное движение, состоящее из взаимного движения рейки и нарезае-
мого колеса и возвратно-поступательного движения рейки. Режу-
щая рейка в отличие от обычной зубчатой рейки имеет наклонный
зуб для создания заднего угла а и переднюю поверхность, располо-
женную под углом к горизонтали, создающей передний угол у.
Зубострогальные резцы применяют для изготовления кониче-
ских зубчатых колес по методу обкатки. Нарезание колес по методу
обкатки по сравнению с нарезанием по методу копирования являет-
ся особенно экономически выгодным при серийном производстве и
позволяет изготовлять более точные зубчатые колеса. Так, методом
копирования можно изготовить колеса 9, 10, 11-й степеней точ-
ности, а методом обкатки (зубофрезерованием) до 7-й (а иногда и
высшей) степени точности й до 6-й степени точности (зубодолбле-
нием).
§ 21. СВЕДЕНИЯ ОБ ОТДЕЛОЧНО-ДОВОДОЧНОЙ
ОБРАБОТКЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
К зубчатым колесам, применяемым в современных машинах и
механизмах, предъявляют повышенные требования как в отноше-
нии точности формы и размеров зубьев, так и в отношении чистоты
4
Заказ 81
49
их поверхностей. Поэтому многие зубчатые колеса дополнительно
обрабатываются на зубоотделочных станках.
Существует несколько видов отделочно-доводочной обработки
колес: обкатка, шевингование, зубохонингование, притирка и шли-
фование. Первые два вида — обкатку и шевингование — применяют
только для обработки незакаленных зубчатых колес, притирку и
шлифование — как для незакаленных, так и для закаленных колес,
зубохонингование — для термически обработанных колес.
Рис. 38. Схема обра- Рис. 39. Схема обработки зубчатых колес шевингованием:
ботки зубчатых колес / — обрабатываемое колесо, 2 — шевер
обкаткой:
1 — эталоны, 2 — заготов-
ка
Обкаткой (рис. 38) повышают чистоту поверхностей зубьев
за счет уплотнения без снятия части материала. Обрабатываемое
колесо вводится в зацепление обычно с тремя зубчатыми колесами,
имеющими закаленную и тщательно обработанную рабочую по-
верхность. Одно из эталонных колес является ведущим и периоди-
чески изменяет направление своего вращения. Необходимое давле-
ние между колесами создается за счет сближения их осей различ-
ными устройствами (пневматическим, гидравлическим, за счет
груза).
Недостаток обкатки заключается в том, что при обработке ко-
леса происходит неодинаковое уплотнение зубьев по высоте про-
филя и продолжительность ее должна строго контролироваться, в
противном случае профиль зубьев может исказиться.
Шевингование — процесс обработки, заключающийся в том,
что режущий инструмент — шевер (представляющий собой зубчатое
колесо, червяк или рейку), обкатываясь с обрабатываемым коле-
сом, соскабливает металл. У шевера рабочая поверхность зубьев
прорезана поперечными канавками для образования режущих
кромок.
При шевинговании прямозубых колес применяют косозубые ше-
веры, а при шевинговании колес наклонными зубьями — прямо-
зубые.
50
Оси обрабатываемого колеса и шевера устанавливают под
углом скрещивания, который равен сумме (при направлении обеих
винтовых линий в одну сторону) или разности углов наклона зубьев
колеса и шевера. Чаще всего угол скрещивания составляет 10—20°
Скрещивание осей позволяет при совместном вращении иметь отно-
сительное скольжение зуба шевера вдоль зуба колеса, благодаря
чему происходит снятие металла шевером.
Схема расположения обрабатываемого колеса и шевера пока-
зана на рис. 39. Шевер, получая вращения от электродвигателя,
вращает и обрабатывает зубчатое колесо, которое установлено на
оправку в центрах бабок станка. Бабки вместе со столом получают
возвратно-пооупательное движение, причем после каждого двой-
ного хода столу сообщается вертикальная подача.
В последние годы для отделки зубчатых колес применяют так
называемое зубохонингование, сходное по движениям с ше-
вингованием, но с использованием инструмента из пластической
массы с абразивным порошком. Для зубохонингования применяют
специальные зубохонинговальные станки или зубошевинговальные
сганки со специальным приспособлением. Для обеспечения боль-
шой скорости процесс зубохонингования выполняется хоном —
инструментом в виде прямозубого или косозубого абразивного ко-
леса, модуль которого равен модулю обрабатываемого колеса. Зуб-
чатый хон имеет зернистость 40—16, диаметр 180—370 мм и шири-
ну 40 мм. Угол скрещивания хона и обрабатываемого колеса
15—18°
Одним хоном обрабатывают 2000—3000 колес. Изнашиваемый
в процессе работы хон восстанавливают по толщине и высоте зубь-
ев правкой его по наружному диаметру с одновременным углубле-
нием впадин между зубьями.
В последнее время появились хоны, изготовленные из металли-
ческих зубчатых колес, на зубья которых наносятся абразивные
зерна. Такой инструмент прочен и дешевле в изготовлении.
Зубохонингование обеспечивает большую производительность
и значительное повышение чистоты поверхности зубьев. Смазочно-
охлаждающими жидкостями при зубохонинговании служат керо-
син и другие материалы. Схема работы зубохонинговального станка
показана на рис. 40.
Притирка — способ точной доводки колес, при котором об-
рабатываемое колесо вводится в зацепление с одним или несколь-
кими чугунными притирами, имеющими форму зубчатых колес, а
между обрабатываемым колесом и притирами находится смесь мас-
ла с абразивным порошком. Притирам, кроме вращательного дви-
жения, сообщается возвратно-поступательное движение вдоль оси
обрабатываемого колеса.
Притирка производится на станках при скрещивающихся осях
притира и колеса (рис. 41) либо при параллельном расположении
осей. В первом случае в результате обработки пятна контакта меж-
ду притиром и колесом получаются серпообразными, во втором
случае — продольно-прямолинейными.
-4*
51
Притирку ведут двумя способами: при беззазорном зацеплении
колеса и притира или с зазором между соседними зубьями (при-
тирка односторонняя с последующим реверсированием).
Зубошлифование — отделочно-доводочная обработка зуб-
чатых колес шлифованием с применением абразивных кругов. По
сравнению с приведенными выше видами отделочно-доводочной об-
работки зубошлифование обладает тем преимуществом, что дает
Рис. 40. Схема зубохонингования:
/ — рамка, 2 — хон, 3 — пружина, 4 — основа-
ние
Рис. 41. Схема обработ-
ки зубчатых колес при-
тиркой:
1, 2, 3 — притиры, 4 — обка-
тываемое колесо
возможность получить точный профиль зубьев с высокой чистотой
обрабатываемой поверхности. Твердость обрабатываемого зубча-
того колеса не является препятствием для шлифования. Однако
этот способ требует применения относительно сложных и дорого-
стоящих зубошлифовальных станков.
Шлифование зубьев производится по двум методам: копирова-
ния или обкатывания. При шлифовании по методу копирования
рабочий профиль шлифовального круга является копией профиля
впадины между зубьями (рис. 42, а).
Рис. 42. Шлифование зубьев колес:
в — по методу копирования; по методу обкатывания, б — двумя тарель-
чатыми кругами, в — одним конусным кругом
52
Для шлифования по методу копировани я приме-
няют фасонные круги с профилем, соответствующим профилю впа-
дины между зубьями колеса. Кругу сообщается вращательное дви-
жение вокруг его оси и возвратно-поступательное движение вдоль
направления зуба. Подача на глубину шлифования осуществляется
периодически за каждый двойной ход. При этом заготовка остается
неподвижной. После шлифования каждой впадины зуба и выхода
из нее шлифовального круга производится деление, т. е. поворот
заготовки на заданный угол. Перед шлифованием следующей впа-
дины выполняется механическая правка алмазом по шаблону.
При шлифовании по методу о б к а т ы в а н и я шлифо-
вальный круг (или круги) копирует профиль зубчатой рейки (на
рисунке показано пунктиром) и обкатывается с колесом, повторяя
обкатывание зубчатой рейки с колесом (рис. 42, б, в).
Шлифование по методу обкатывания чаще всего осуществляется
одним или двумя тарельчатыми абразивными кругами, рабочие по-
верхности которых являются плоскостями, соответствующими по-
верхностям зубьев исходного контура рейки.
Во время шлифования по методу обкатывания абразивные круги
получают вращательное и возвратно-поступательное (вдоль зуба
колеса) движение, а заготовка вращается вокруг своей оси в одном
направлении и одновременно прямолинейно перемещается. Посту-
пательное движение заготовки согласовано с ее вращением так, что
заготовка как бы катится по воображаемой рейке. Поскольку абра-
зивные круги касаются одной стороны обрабатываемых зубьев, на-
правление обкаточного движения изменяется и производится шли-
фование противоположной стороны соседних зубьев. За один цикл
окончательно шлифуются обе стороны одной впадины. После этого
круги выводятся из впадины и обрабатываемое
вается на один зуб — осуществляется
делительное движение. Правка кругов
производится автоматически. Точность
обработки шлифованием зубчатых ко-
лес по методу обкатывания значитель-
но выше, чем по методу копирования.
Шлифование зубчатых колес по ме-
тоду обкатывания производят также и
абразивным инструментом, выполнен-
ным по форме червяка (рис. 43). В дан-
ном случае обрабатываемое колесо не
перемещается поступательно в обка-
точном движении, так как это произво-
дит виток шлифовального круга. Дви-
жение деления здесь является непре-
рывным и сочетается с обкаточным
вращательным движением заготовки и
поступательным движением витка аб-
разивного червяка в осевом его направ-
лении.
колесо поворачи-
Рис. 43. Шлифование зубьев
колес абразивным червяком:
/ — абразивный червяк, 2 — об-
рабатываемое косозубое колесо
53
§ 22. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
И ШЛИФОВАНИЯ ШЛИЦЕВЫХ ВАЛОВ
Шлицы на валах и во втулках выполняются по-разному. На ва-
лах шлицы получают методом копирования деления и обкатывания.
Методом копирования шлицы на валах обрабатывают на универ-
сально-фрезерных, горизонтально-фрезерных и специальных стан-
ках, а шлицевые втулки — на долбежных или протяжных станках.
Рис. 44. Шлицефрезерование:
а — обычной дисковой фрезой, б — фасонной (профи-
лирующей) фрезой
Для нарезания шлицев
на валах применяют обыч-
ные дисковые фрезы (рис.
44, а), после которых шли-
цы обрабатывают фасон-
ной дисковой фрезой, про-
филирующей внутренний
диаметр, или фасонной
дисковой фрезой, профи-
лирующей одновременно
целиком весь профиль ка-
навки (рис.. 44, б).
Для обработки мето-
дом обкатывания приме-
няют зубофрезерные, зу-
бодолбежные или специ-
альные шлицефрезерные
станки, обеспечивающие
точное выполнение шли-
цев.
При повышенных тре-
бованиях к шлицевому
валу его центрирующий
диаметр и стороны шли-
цев подвергают шлифова-
нию, чтобы удалить погрешности, полученные в результате дефор-
мации или термической обработки вала. Процессы шлифования
шлицевых валов с центрированием по наружному диаметру и валов
с центрированием по внутреннему диаметру различны.
Шлифование шлицевых валов с центрированием по внутреннему
диаметру осуществляется тремя способами.
Первый способ. На двухшпиндельном станке, каждый
шпиндель которого имеет самостоятельную подачу и скорость вра-
щения абразивного круга, в центрах устанавливают одновременно
два валика: у одного шлифуют двумя кругами стороны шлицев, а
у другого — впадины. После этого валики меняют местами и про-
цесс повторяют (рис. 45, а).
Второй способ. Все элементы шлифуются одновременно за
одну установку на одношпиндельном шлицешлифовальном станке
(рис. 45,6). Приведенные способы шлифования неэкономичны из-за
сложности установки, выверки и правки абразивных кругов.
54
Третий способ. По сравнению с двумя первыми этот способ
является более экономичным. Шлифование осуществляется профи-
лирующим кругом (рис. 45, в) на одношпиндельном шлицешлифо-
вальном станке, снабженном специальным механизмом.
Рис. 45. Виды шлифования шлицев на валах
Шлифование валов с центрированием по наружному диаметру
выполняется обычным путем на круглошлифовальном станке. Шли-
фование центрирующих боковых поверхностей шлицев происходит
подобно способу, описанному вы-
ше. шлицы нарезаются в отвер-
стиях, как указывалось выше, на
долбежных или протяжных стан-
ках. Однако большинство деталей,
имеющих шлицевые отверстия,
подвергаются термической обра-
ботке, которая заключается или в
цементации с последующей закал-
кой и отпуском, или только в за-
калке и отпуске. Термическая об-
работка, как правило, вызывает
искажение размеров детали, по-
этому после нее применяют окон-
чательную отделку шлифованием
по внутреннему диаметру детали
и боковым поверхностям шлица.
Шлифование по внутреннему
диаметру выполняется на станке
для шлифования отверстий, а шли-
фование пазов — на специальных
станках с абразивным кругом
приводимым во вращение спе-
циальной гидравлической турбин-
кой. Абразивный круг укреплен на
оправке ползуна в направляющей,
которая совершает возвратно-
поступательное движение. Наи-
Рис. 46. Схема устройства станка для
шлифования внутренних шлицев ко-
лес
55
меньший диаметр обрабатываемого отверстия около 25 мм.
На рис. 46 показано устройство станка для шлифования внутрен-
них шлицев зубчатых колес, муфт и других деталей, перемещаю-
щихся по шлицевым валам. На ползуне 4 станка, совершающем
возвратно-поступательное движение, укреплен электродвигатель 5,
передающий через систему шкивов 2 и 3 и тексропных ремней
вращение шлифовальному кругу 1.
От размеров оправки 6, несущей шлифовальный круг, диаметра
шкива 2, сидящего на одном валике с кругом, и от диаметра шли-
фовального круга зависит диаметр наименьшего отверстия обраба-
тываемой детали.
Обрабатываемая деталь закрепляется на поворотном столе 7,
совершающем прерывистое круговое вращение с паузами соответ-
ственно количеству шлицев. Подача на шаг между шлицами и на
врезание круга в материал выполняется автоматически, согласно
настройке механизмов деления и подачи.
Кроме того, находят применение устройства и приспособления
для шлифования внутренних шлицев, в которых шлифовальный
круг приводится в движение компактной пневматической турбин-
кой.
ГЛАВА IV
ШЛИФОВАНИЕ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
НА ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ
§ 23. ВИДЫ ДВИЖЕНИИ ПРИ ЗУБОШЛИФОВАНИИ
И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
Рабочие движения при зубошлифовании — это движения, при
которых непосредственно выполняется шлифование зубьев. При
шлифовании методом копирования главным движением является
вращение абразивного круга, а вспомогательным — движение про-
дольной подачи (поступательное вращение круга вдоль впадины
зубьев).
При шлифовании зубьев методом обкатывания главным движе-
нием является также вращение абразивного круга, вспомогатель-
ными— движение подачи (вращательное движение заготовки во-
круг своей оси в ту и другую стороны; поступательное движение
заготовки вдоль воображаемой рейки и перемещение круга вдоль
зубьев колеса).
При шлифовании методом копирования изменение режимов ре-
зания происходит, как правило, за счет изменения величины подачи.
При шлифовании методом обкатывания вращательное движение
заготовки должно быть строго согласовано с ее поступательным
движением, чтобы осуществлялось обкатывание колеса около во-
ображаемой рейки, зуб которой копирует абразивные круги.
Станки, работающие по методу копирования, подразделяются
на две основные группы: с одним и двумя шлифовальными кругами.
Фасонный профиль шлифовального круга станков первой груп-
пы соответствует форме обрабатываемых впадин зубьев. Правка
круга выполняется механизмами с эвольвентными копирами.
Фасонный профиль каждого из шлифовальных кругов станков
второй группы образуется алмазными карандашами, воспроизводя-
щими при правке эвольвентпый профиль без применения фасонных
копиров. На многих станках второй группы за каждый продольный
ход полностью шлифуются обе стороны впадины. После оборота
колеса круг подается в радиальном направлении (радиальная по-
дача) и повторяется очередной проход.
В некоторых новых моделях шлифовальных станков при черно-
вом шлифовании после каждого продольного хода круга вдоль
зубьев колеса совершается подача на глубину до получения тол-
щины зубьев с припуском на чистовое шлифование. После этого
57
шлифовальная бабка быстро отводится от колеса и совершается
делительный поворот колеса на зуб. Это повышает производитель-
ность чернового шлифования, поскольку уменьшается количество
необходимых движений деления.
Станки, работающие по методу обкатывания, в зависимости от
способа его осуществления подразделяются на четыре основные
группы: станки с обкатным барабаном или эталонным колесом; с
червячной делительной парой; с эвольвентным кулаком непрерыв-
ного обкатывания; с делительной парой,
ческих зубчатых колес.
Схема шлифования с обкатным бара-
баном показана на рис. 47. К обкатному
барабану 6 прикреплены ленты /, вторые
концы которых укреплены на стойках не-
подвижной рамы. При возвратно-посту-
состоящей из цилиндри-
Рис. 48. Тарельчатый шли-
фовальный круг:
1 — рабочая поверхность, 2 — на-
правление правки
Рис. 47. Схема шлифования с обкат-
ным барабаном
пательном движении 4 каретки шпиндель с закрепленным на нем
обрабатываемым колесом и обкатным барабаном поворачивается
лентами относительно своей оси (совершает движение 3). Про-
дольное перемещение 5 колеса вдоль оси (и относительно кру-
гов 2) является продольной подачей и осуществляется медленно.
Профили шлифовальных кругов, применяемых на станках с обкат-
ным барабаном, имеют тарельчатую форму (рис. 48) с острыми
кромками.
Угол наклона абразивного круга к вертикали ат по величине
очень близок к углу ад исходного контура колеса.
При делительном повороте вывод круга из зацепления с зубьями
колеса производится не в осевом направлении колеса, а в радиаль-
ном. Продольные перемещения совершает нарезаемое колесо вместе
58
с кареткой. При шлифовании косозубых колес каретка поворачи-
вается на угол наклона зубьев и под этим углом движется по на-
правляющим.
На моделях станков с двумя абразивными кругами (рис. 49),
могут применяться две схемы обработки:
Рис. 50. Схема шлифования при помощи
эталонного колеса и рейки
Рис. 49. Схема шлифования дву-
мя конусными кругами
а) первый круг выполняет черновое, второй — чистовое шлифо-
вание;
б) каждый из кругов выполняет полную обработку впадин меж-
ду зубьями, но при этом поворот колеса при делении производится
на два зуба. В результате применения двух абразивных кругов вре-
мя обработки зубчатого колеса уменьшается.
Некоторое конструктивное отличие углового поворота шпинделя
каретки от рассмотренного выше имеют станки типа Пратт-Витней.
На них обкатывание производится при помощи эталонных колес и
рейки (рис. 50).
На заднем конце шпинделя 4 устанавливается эталонное коле-
со 2, делительный диаметр которого равен диаметру обрабатывае-
мого колеса 6. На каретке /, смонтированной на вертикальных скал-
ках, закреплена эталонная рейка 3, находящаяся в беззазорном
зацеплении с зубьями эталонного колеса. При поперечном переме-
щении каретки 7 и качании эталонного колеса 2 по рейке 3 обраба-
тываемое колесо 6 совершает обкаточное движение. Делительный
поворот на один зуб производится при выведении рейки из зацеп-
ления с эталонным колесом.
Число зубьев эталонного колеса должно быть кратно или равно
числу зубьев шлифуемого колеса. При шлифовании цилиндрических
колес с незначительной высотой зуба работу производят кругами
больших диаметров 5 с двусторонним рабочим конусом. Благодаря
отсутствию продольной подачи производительность при обработке
сравнительно узких колес весьма высока.
Схема шлифования зубьев на станках с червячной делительной
парой показана на рис. 51, а. По этой схеме работают станки, на-
пример, типа 5831, 584М, фирмы Найльс и др.
59
Станки такого типа работают одним двусторонним конусным
кругом, боковые рабочие поверхности которого подобно зубьям
прямо- или косозубой зуборезной рейки воспроизводят поверхности
зубьев колеса. В процессе шлифования абразивный круг вращается
и движется возвратно-поступательно вдоль зубьев (движение 1)
так, что ось круга в его крайних положениях выходит за пределы
Рис. 51. Схема шлифования зубьев на станках с чер-
вячной делительной парой
торцов на некоторую величину. При таком движении круга ось ко-
леса медленно перемещается вдоль плоскости, касательной окруж-
ности (движение обкатывания 2), и вращается относительно своей
оси (движение 3).
Шлифование кругом осуществляется двумя способами. Пер-
вый способ — раздельное шлифование профилей зубьев, т. е.
при каждом направлении обкатывания шлифуется тот профиль, ко-
торый является как бы ведущим при зацеплении зубьев колеса с
зубом рейки — шлифовальным кругом. Это достигается благодаря
отводу рабочей поверхности круга от одного из профилей зуба при
реверсировании (изменении направления) обкатывания. Рабочая
толщина шлифовального круга несколько меньше ширины впадины
зубьев колеса по делительной окружности (рис. 51,6).
Второй способ — одновременное шлифование обоих профи-
лей двух соседних зубьев при одном рабочем движении обкатыва-
ния 2, 4 и холостом движении 3, 5 колеса (рис. 52, а) для поворота
на зуб обрабатываемого колеса. Рабочая толщина шлифовального
60
круга (кроме вращения — движение 1) равна ширине впадины
зуба по делительной окружности (рис. 52,6).
По первому способу работают зубошлифовальные станки типа
5831 и фирмы Найльс, по второму способу — станки типа 584М.
5)
Рис. 52. Схема одновременного шли-
фования обоих профилей на станках
с червячной делительной парой
Зубья шлифуют также на станках с эвольвентным кулаком, обес-
печивающим движение обкатывания (рис. 53). Такое устройство
имеют станки типа 5892А, фир-
мы Нейшнл-Тул и Лоренц.
Шлифование производится од-
ним плоским кругом большого
диаметра. Круг на станке не
совершает продольного переме-
щения относительно направле-
ния зубьев колеса, поэтому на
нем обрабатывают сравнитель-
но узкие зубчатые колеса.
При шлифовании прямозу-
бых колес движение обкатыва-
ния создается кулаком, имею-
щим эвольвентный профиль и
закрепленным на заднем конце
рабочего шпинделя, совместно
с обрабатываемым зубчатым
колесом. При равномерном по-
вороте 1—/, 2—2 обкатного ку-
лака его эвольвентная поверх-
ность упирается в торец упора
и отодвигает каретку, несущую
зубчатое колесо. При повороте
и перемещении зубьев колеса относительно торцовой поверхности
шлифовального круга образуются зубья эвольвентного профиля.
Длина хода обкатывания обеспечивает полное профилирование
зубьев и вывод круга из зацепления с ним после каждого двойного
хода обкатывания для делительного поворота зубчатого колеса.
Шлифование зубьев при непрерывном обкатывании осуществляет -
Рис. 53. Схема шлифования зубьев на
станках с эвольвентным кулаком
ся по принципу зацепления чер-
вяка с вращающимся колесом.
Применяют шлифовальный
круг большого диаметра, на
периферии которого имеется
однозаходный виток с прямоли-
нейными боковыми образующи-
ми (см. рис. 43). Круг вводится
в зацепление с зубьями колеса.
Параметры круга должны со-
ответствовать размерам зубьев
колеса по модулю. Такой шли-
фовальный круг правят или ро-
ликами-накатниками с кольце-
61
выми витками, или алмазными резцами с прямолинейными кромка-
ми, перемещаемыми вдоль оси круга при его повороте.
Приведенные выше типы станков можно характеризовать по
производительности следующим образом:
станки, работающие по методу копирования, более производи-
тельны, поскольку за каждый продольный ход шлифовального кру-
га вдоль оси колеса полностью профилируется одна впадина; одна-
ко точность обработки на них ниже, чем на станках, работающих
по методу обкатывания;
из станков, работающих по методу обкатывания, наибольшую
производительность (выше в 4—5 раз) имеют станки с червячным
кругом, так как обратные (холостые) ходы на них исключены пол-
ностью;
станки с двумя плоскими кругами имеют относительно высо-
кую производительность, поскольку обработка зуба осуществляет-
ся на них за один ход обкатывания без продольной подачи; одна-
ко на таких станках обрабатывают лишь узкие зубчатые колеса;
производительность станков, работающих конусными сторонами
кругов, выше, чем станков с тарельчатыми кругами;
наиболее высокую производительность имеют станки, работаю-
щие одновременно по обоим профилям зубьев на одном направле-
нии обкатывания;
меньшую производительность имеют станки с одним плоским
кругом, так как обработка зубьев колеса на них выполняется за
две отдельные установки детали.
§ 24. ВЗАИМОСВЯЗЬ ДВИЖЕНИИ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА
И ШЛИФУЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Из описания рабочих движений при зубошлифовании видно,
что между некоторыми видами этих движений имеется определен-
Рис. 54. Кинематическая типовая схема зубо-
шлифовального станка
ная связь. Взаимосвязь дви-
жений обычно устанавлива-
ется при настройке станка на
обработку данных зубчатых
колес и зависит от парамет-
ров колес, метода обработки,
типа станка, степени точно-
сти и чистоты обработки
и др.
Рассмотрим сначала вза-
имосвязь движений только
для случая шлифования пря-
мозубых цилиндрических ко-
лес внешнего зацепления, а
затем установим некоторые
особенности взаимосвязи
движений при шлифовании
других видов зубчатых колес.
62
При обработке цилиндрических прямозубых колес копирова-
нием не устанавливается определенная взаимосвязь движений, так
как главное движение — вращение шлифовального круга, вспомо-
гательные движения — продольное движение вдоль зуба и вреза-
ние и установочное движение — деление выполняются самостоя-
тельно и, как правило, кинематически не связаны. При обработке
методом обкатывания устанавливается определенная взаимосвязь
обкаточных движений заготовки колеса и шлифующего инстру-
мента.
Рис. 55. Упрощенная кинематическая схема станка 584М:
1 — электродвигатель, 2 — круг, 3 — обрабатываемое колесо, 4 —
каретка
Кинематическая типовая схема зубошлифовального станка с
узлами настройки движений показана на рис. 54. Вращение заго-
товки осуществляется и регулируется гитарой 3 настройки, обка-
тывание детали (или ее продольное перемещение вдоль оси абра-
зивного круга) осуществляется гитарой 2 и вывод круга из впади-
ны между зубьями деления — гитарой 1. Гитара продольной
подачи круга по длине зуба и вращения круга не показаны, так
как соответствующие им движения не связаны с предыдущими и
не влияют на них.
Между вращательным движением заготовки и ее продольным
пёремещением должна быть кинематическая связь, обеспечиваю-
щая согласованность движений. Так, поворот колеса на зуб
63
должен соответствовать определенному перемещению колеса и та-
кому, который получился бы при зацеплении колеса с неподвижной
рейкой.
На примере зубошлифовального станка ЭНИМС 584М рассмот-
рим настройку гитар обкатки и деления для шлифования прямо-
зубых цилиндрических колес с внешним зацеплением.
На рис. 55 показана упрощенная кинематическая схема зубо-
шлифовального станка. Механизм продольной подачи, а также
привод к шлифовальному кругу не показаны.
Обрабатываемое колесо приводится во вращение электродвига-
О, г
телем по цепи: электродвигатель, передача —, вал /, гитара де-
с
ления X, вал //, червячная передача —, заготовка. Направление
80
этого движения не меняется.
От того же электродвигателя через вал /, конические зубчатые
колеса —, вал III и коническую передачу — вращается вал IV с
зубчатым колесом h, входящим в зацепление с составным коле-
сом i.
Составное колесо i в течение цикла совершает одно качание и
передает ходовому винту V вращение вправо и влево через зубча-
тые колеса -у и гитару обкатывания с передаточным отношением ф.
За время одного качания составного колеса, т. е. за время одного
цикла, вал I делает 40 оборотов, а заготовка поворачивается на г
зубьев и в то же время вместе с кареткой совершает один двой-
ной ход в направлениях стрелок А и В. Шлифование одной впа-
дины зубьев колеса происходит во время хода каретки в направ-
лении стрелки А. В конце этого хода шлифовальный круг подни-
мается вверх и выходит из зацепления с заготовкой, а ходовой
винт V меняет направление своего вращения: каретка начинает1
двигаться в направлении стрелки В. В это время контакта шлифо-
вального круга с заготовкой нет.
Затем направление движения каретки вновь меняется на рабо-
чее (в направлении стрелки Д), шлифовальный круг опускается
вниз и входит в контакт с обрабатываемым колесом, которое за
время цикла повернется на заданное целое число зубьев, и начнет-
ся обработка следующей впадины, отстоящей на z зубьев от ранее
обработанной.
Гитару обкатывания настраивают, исходя из расчетного соот-
ношения: перемещение каретки на некоторую величину £м соот-
ветствует — оборотам заготовки и — оборотам ходового винта.
nD t
В соответствии с этим
L-801 -d-f-h-k-q L
-------------— =— оборотов ходового винта,
где <р — передаточное отношение гитары обкатывания.
64
Отсюда
L-jt-D-X-e-g-j-l
<p =----------—— .
/•L-80-d.f-A-A’
Но поскольку D=mz, то, подставив значение D и величину переда-
точного отношения X, получим в общем виде:
q=Cmg,
где С — постоянное число настройки (по паспорту станка).
Для данного примера С=-^-.
Таким образом,
<р=^.
Y 80
Гитару деления настраивают согласно следующему расчетному
соотношению: 40 оборотов вала I соответствуют повороту заготовки
на — оборота:
40Х«-^- = — (оборота заготовки),
откуда
х=^.
Z
В этих уравнениях: X — передаточное отношение гитары деле-
ния; z — число зубьев нарезаемого колеса; т — модуль, мм.
§ 25. ИЗМЕНЕНИЯ ВО ВЗАИМОСВЯЗИ ДВИЖЕНИИ
ЗАГОТОВКИ И ИНСТРУМЕНТА ПРИ ШЛИФОВАНИИ
КОСОЗУБЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС И КОЛЕС
ВНУТРЕННЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ
Шлифование косых зубьев цилиндрических колес по методу ко-
пирования. Этот вид шлифования несколько отличается от шлифо-
вания прямых зубьев колес. При обработке косозубых цилиндри-
ческих колес абразивный круг устанавливают под углом, равным
углу наклона зубьев 0. Одновременно с перемещением круга вдоль
оси колеса (продольное перемещение) колесо непрерывно повора-
чивается.
Взаимосвязь между поворотом колеса и продольным переме-
щением круга устанавливается с помощью кинематической цепи
по зависимости:
_ лтг
$Пр0Д ^р-П
Или 1 _ ЯШ?
гДе зпрод — продольная подача круга, мм/сек',
п — число оборотов заготовки в минуту;
р — угол наклона зубьев, град.
Заказ 81 65
Рис. 56. Схема дифференциала зубо-
шлифовального станка 5831
Отсюда, чем больше угол наклона зубьев, тем больше должна
быть подача за один оборот колеса.
Шлифование косозубых колес по методу копирования сопро-
вождается подрезанием профилей зубьев. Это объясняется тем, что
происходит пересечение траекторий вогнутой поверхности абразив-
ного круга с винтовой образующей косых зубьев. Особенно это
наблюдается при обработке ко-
лес с малым числом зубьев и боль-
шом угле их наклона. Чтобы избе-
жать подрезания профилей зубь-
ев, профиль рабочей части круга
должен отличаться от нормально-
го сечения впадины между зубья-
ми, а это делает его профилиро-
вание затруднительным.
При шлифовании косозубых
колес методом обкатывания абра-
зивные круги устанавливают так,
чтобы плоскость их вращения
располагалась касательно к на-
правлению зубьев колеса. Для
этого ось вращения кругов по-
ворачивается на угол наклона
зубьев.
Для выполнения шлифования по длине зуба зубошлифовальные
станки имеют дифференциалы, при помощи которых настраивают
станок на дополнительные движения заготовки. На рис. 56 пока-
зана схема дифференциала зубошлифовального станка 5831.
Принцип работы дифференциала заключается в следующем.
Обычно вращение заготовке передается от вала 1 через зубчатые
колеса дифференциала на вал 2. При этом корпус 4 дифференциа-
ла неподвижен. При необходимости дополнительного движения
Рис. 57. Схема шлифования внутренних прямых (а) и косых (б)
зубьев по методу копирования:
1 — профиль круга, 2 — зубчатый венец, 3 — круг, 4 — выносной шпиндель
66
заготовки корпусу 4 передается вращение через зубчатое колесо 5,
неподвижно скрепленное с корпусом, в результате чего число обо-
ротов вала 2 изменяется по следующей зависимости:
п2 — пк _ 22-22
ni — пк 24-32
Вращение корпусу 4 передается через специальную гитару диф-
ференциала, которая подбирается в зависимости от угла наклона
шлифуемых колес.
Шлифование зубьев колес внутреннего зацепления. При шлифо-
вании зубьев колес с внутренним зацеплением применяют станки,
работающие по методу копирования. Устройство таких станков
отличается от устройства обычных наличием выносного шлифо-
вального шпинделя, благодаря которому абразивный круг может
свободно перемещаться внутри зубчатого колеса.
При шлифовании прямозубого колеса (рис. 57, а) круг переме-
щается вдоль направления зуба при неподвижном колесе, а при
шлифовании косозубого колеса (рис. 57, б) последнее совершает
возвратно-поступательное движение, одновременно поворачиваясь
вокруг оси.
Абразивный круг вращается в плоскости, расположенной каса-
тельно к направлению зуба колеса, т. е. повернут на угол наклона
зубьев.
§ 26. ОСОБЕННОСТИ ШЛИФОВАНИЯ ЗАКАЛЕННЫХ
ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Закаленные зубчатые колеса, имеющие большие отклонения от
правильной формы, которые трудно устранить притиркой, могут
быть обработаны только зубошлифованием.
Относительно невысокая производительность зубошлифоваль-
ных станков объясняется не только линейностью контакта между
зубом заготовки и шлифовальным кругом, но и наличием холостых
ходов, необходимых для осуществления деления. Исключение со-
ставляет шлифование кругом, имеющим форму червяка. Однако
такой способ обработки возможен только при зубошлифовании
цилиндрических прямозубых и косозубых колес внешнего зацепле-
ния и невозможен при шлифовании колес с внутренним зацепле-
нием.
Колеса тяжелонагруженных скоростных передач чаще всего
подвергаются зубошлифованию, поскольку обычно их изготовляют
из цементируемых легированных сталей. Точность этих колес долж-
на быть высокой.
При работе колес тяжелонагруженных скоростных передач из-
нос их зубьев проявляется в разрушении рабочих поверхностей и
изломе у корня. Применение зубошлифования повышает работо-
способность колес и увеличивает износостойкость их рабочих по-
верхностей.
В процессе цементации и закалки колес из низкоуглеродистых
или легированных сталей на поверхности зуба возникают остаточ-
5*
67
ные напряжения. При работе колеса напряжение у основания зуба
уменьшается благодаря сложению остаточных напряжений сжатия
и напряжений растяжения, возникающих под действием нагрузки,
что приводит к повышению усталостной прочности. Однако при
шлифовании всего контура зуба часть цементированного слоя у
корня зуба будет удалена, в результате чего остаточные напряже-
ния сжатия будут меньше (особенно при большом съеме металла).
Рис. 58. Формы впадин у корня зуба:
1 — после шлифования, 2 — после фрезерования, 3 — припуск на об-
работку, 4 — выкружка, 5 — опасное сечение по изгибу
Это приведет к резкому снижению усталостной прочности. Чтобы
избежать этого отрицательного явления, тяжелонагруженные ко-
леса нарезают перед термической обработкой, делая кругообразное
углубление во впадине между зубьями (рис. 58, а). Начальная
точка А углубления и ее радиус г выбирают такими, чтобы после
шлифования рабочих профилей зубьев точки окружности отД до А'
находились за пределами эвольвентного профиля и не подверга-
лись шлифованию. По данным некоторых исследований, примене-
ние такого углубления позволяет повышать нагрузочную способ-
ность передач до 50%.
Иногда применяют такое шлифование, при котором шлифован-
ный профиль зуба выходит на нешлифованные поверхности впа-
дин зубьев (рис. 58,6).
Место выхода шлифованного профиля на нешлифованную по-
верхность корня зуба, а также форма переходной кромки регули-
руются изменением величины радиуса на периферии шлифоваль-
ного круга. Шлифование зубьев с указанными видами впадин
между зубьями возможно на зубошлифовальных станках любого
типа.
§ 27. ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ
ОТДЕЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ
И ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ проверки передач
Основными элементами зубчатых колес, подлежащих контролю
в цеховых условиях при зубошлифовании, являются окружной и
основной шаг, смещение исходного контура, общая нормаль, ра-
68
диальное биение зубчатого венца, направление зуба и его прямо-
линейность, постоянная хорда.
Измерение окружного шага t.
окружного шага по делительной
Измерение абсолютной величины
окружности не имеет практиче-
ского значения, потому
что кинематика зацепле-
ния зависит от разности
соседних окружных шагов
и накопленной погрешно-
сти. Колебания окружно-
го шага проверяют шаго-
мерами различных кон-
струкций.
В зависимости от кон-
струкции шагомера изме-
рительной базой могут
быть: окружность высту-
пов, впадин, торец и от-
верстие колеса.
Основные данные на-
кладного цехового шаго-
мера приведены ниже:
тЗ-15
0,005 мм
ип
35 0,005"" 15
с рычагом
30 2-1 20
a)
6)
Рис. 59. Шагомеры для контроля окружного шага
Пределы измерения прибора (модуль), мм............................... 3—15
Нена деления индикатора (при передаточном отношении рычага 1:2), мм 0,005
Ширина венца измеряемых цилиндрических зубчатых колес не менее, мм:
при измерении накладкой (с применением торцовых упоров) . 16
при измерении от плиты 24
69
Шагомер (рис. 59, а) состоит из корпуса 5, переставного движ-
ка 7, закрепляемого в пазу корпуса винтом 2, и наконечника 6 со
второй измерительной поверхностью. Перемещение наконечника 6
передается через угловой рычаг с отношением плеч 1 : 2 на инди-
катор 4, цена деления которого 0,005 мм. Индикатор закрепляется
в державке 3.
На лицевой стороне корпуса нанесена шкала, по которой при-
близительно устанавливают движок на проверяемый модуль. В па-
зах корпуса закрепляют узлы для переставных опорных ножек Л
Базирование прибора при измерении осуществляется по окружно-
сти выступов и торцу колеса.
Колебания окружного шага цилиндрических зубчатых колес
проверяют следующим образом. Устанавливают прибор по любому
выбранному шагу на делительной окружности. Для этого непо-
движный измерительный наконечник устанавливают по шкале па
модуль контролируемого колеса. Опорные ножки 1 перемещают
так, чтобы их радиусные поверхности касались головкой соседних
зубьев по окружности выступов, а передние упоры были прижаты
боковыми выступами к торцу зубчатого венца; затем дают натяг
индикатору (так, чтобы маленькая стрелка была на втором деле-
нии) и устанавливают большую стрелку на нуль, переставляют
прибор для измерения следующих окружных шагов по измеряе-
мому колесу.
Результаты измерения с соответствующими знаками (плюс или
минус) записывают, по полученным отклонениям находят накоп-
ленную погрешность окружного шага и сравнивают с данными
ГОСТа.
Более точные измерения производят прибором БВ-5004
(рис. 59,6), на котором установлены тангенциальные измеритель-
ные наконечники. Их настраивают при помощи углового устройст-
ва на величину углового шага контролируемого колеса. При этом
независимо от точности установки прибора на колесе по окруж-
ности выступов или окружности впадин точки контакта находятся
на одной окружности колеса.
Измерение основного шага t0. Плавность передачи определяется
постоянством величины основного шага. Измеряют его по линии
зацепления. Для определения основного шага применяют различ-
ные шагомеры, в зависимости от характера измерительного кон-
такта.
Шагомер (рис. 60, а) состоит из корпуса 10 с неподвижной 3
и подвижной 5 измерительной губкой.
Подвижная губка через рычажную систему связана с мери-
тельным наконечником 4 индикатора. Передаточное отношение ры-
чажной системы 1 :5, цена деления индикатора равна 0,002 мм.
Кроме того, подвижная губка 5 прикреплена на параллелограмм-
ной подвеске к планке 7, перемещающейся вместе с губкой от гай-
ки 6 и закрепляемой винтами 9. Упорная губка 13 устанавливается
в требуемое положение винтом И и служит для лучшей ориенти-
ровки прибора. После закрепления планки 7 винтами 9 оконча-
70
тельно корректируется нулевое положение индикатора. Затем при-
бор переносят на измеряемое колесо (рис. 60,6).
Основной технической характеристикой зубомеров является
размер измеряемых модулей. Например, шагомер конструкции
Ленинградского инструментального завода (ЛИЗ) применяют для
измерений зубчатых колес, модуль которых 2—10 мм.
Рис. 60. Шагомеры
для контроля основ-
ного шага:
1 — рамки для настрой-
ки, 2 — плитки, 3 и 5 —
неподвижная и подвиж-
ная губки, 4 — меритель-
ный наконечник, 6 — гай-
ка, 7 — планка, 8 — винт
для крепления индика-
тора, 9, // — винты, /0 —
корпус, 12 — индикатор,
13 —упорная губка
Измерение основного шага t0 тангенциальным зубомером со-
стоит из следующих последовательных операций:
определяют номинальное значение основного шага по формуле
/O = jtm-cosa мм.
Для a=20° f0=2,9521 m,
где т — модуль, мм\
составляют блок из мерных плиток, равный номинальному зна-
чению основного шага;
собирают рамку 1 вместе с блоком мерных плиток 2 и устанав-
ливают прибор, как указано на рис. 60, а; затем дают натяг инди-
катору 12, т. е. устанавливают маленькую стрелку на второе деле-
ние; большую стрелку устанавливают на нуль;
71
из полученных показании и
Рис. 61. Установка тангенциально-
го зубомера
переносят прибор на колесо (рис. 60, б) и устанавливают упор-
ную губку 13; отклонение индикатора от нуля фиксируют; затем
измеряют три шага, причем сначала измеряют шаги по правым про-
филям зубьев, затем по левым (те же шаги).
Для получения стабильных показаний выполняют три одинако-
вых измерения в различных сечениях по длине зуба и результаты
измерения заносят в отчет; затем находят среднее арифметическое
сравнивают с допустимыми по ГОСТу
отклонениями основного шага.
Более точные измерения можно
получить приборами типа БВ-1080
(рис. 60, в), цена деления которых
0,001 мм.
Измерение положения исходного
контура. Смещение исходного конту-
ра определяет боковой зазор между
нерабочими профилями зубьев, яв-
ляющийся одним из важнейших кон-
струкционных элементов зубчатой
передачи. Положение исходного кон-
тура определяется или непосредст-
венным измерением радиальным зу-
бомером, или косвенным методом —
измерением толщины зуба танген-
циальным или кромочным зубоме-
ром. Измерение положения исходно-
го контура тангенциальным зубоме-
ром заключается в измерении тол-
щины зуба по постоянной хорде. Ба-
зой измерения является окружность
выступов.
Тангенциальный зубомер предназначен для измерения
смещения исходного контура (или толщины зубьев) цилиндриче-
ских зубчатых колес с модулем от 2,5 до 100 мм. Прибор состоит
из корпуса 1 (рис. 61), по которому могут перемещаться две сим-
метрично расположенные губки 2. Вращением головки микромет-
рического винта осуществляется одновременное перемещение губок
на требуемую величину. Каждая из плоскостей губок 2 наклонена
к оси индикатора под углом 20° и воспроизводит совместно с каса-
тельной к окружности выступов номинальный исходный контур
рейки зуборезного инструмента. Установка (настройка) танген-
циального зубомера производится по специальным цилиндрическим
калибрам-эталонам соответствующего модуля.
Калибр-эталон устанавливают на специальную призму (стой-
ку). Губки устанавливают по калибру так, чтобы касание происхо-
дило примерно посередине губок 2. В этом положении шкалу инди-
катора ставят на нуль. После закрепления губок винтами и повтор-
ной проверки по калибру нулевого положения прибор переносят
на зубья измеряемого колеса. По отклонениям стрелки индикатора
72
от нуля определяют величину радиального перемещения исходного
контура от его номинального положения.
Штангензубомером кромочного типа измеряют
толщину зуба как по хорде делительной окружности, так и по по-
стоянной хорде. Измерение толщины зуба по хорде делительной
окружности не регламентируется стандартом. При таком измере-
нии устанавливают лишь теоретическую погрешность в толщине
зуба, поэтому не представляется возможным судить о положении
исходного контура.
Следовательно, с эксплуатационной точки зрения для опреде-
ления смещения исходного контура в радиальном направлении
кромочный зубомер целесообразно использовать для измерения
толщины зуба по постоянной хорде.
Размер постоянной хорды не зависит от числа зубьев, поэтому
при измерении необходимо прибор устанавливать так, чтобы рас-
стояние от опорной поверхности высотной линейки до измеритель-
ных кромок было равно Лх (см. рис. 9 и др.). Величина Лх несколь-
ко меньше нормальной высоты головки h и определяется по фор-
муле
hx = m(l — 0,393 sin 2а);
при а = 20° hx = 0,747/n,
где Лх— расстояние от вершины зуба до постоянной хорды, мм\
т — модуль, мм.
Длину постоянной хорды определяют по формуле
Sx = 0,5rtmcos 2а;
при а = 20° Sx = 1,387 т.
Штангензубомер кромочного типа конструк-
ции завода «Красный инструментальщик» (рис. 62)
представляет собой комбинацию двух штангенциркулей. Инстру-
мент состоит из двух взаимно перпендикулярных штанг 1 и 4, из
которых вертикальная штанга 1 оканчивается неподвижной изме-
рительной губкой 9, По вертикальной штанге 1 перемещается рам-
ка 3 с укрепленной на ней линейкой 8 для определения высоты
зуба. По горизонтальной штанге 4 перемещается рамка 6, состав-
ляющая одно целое с подвижной измерительной губкой 7. Пе-
ремещают рамки штангензубомера микрометрическими вин-
тами 2 и 5.
Порядок измерения положения исходного контура кромочным
Штангензубомером следующий:
определяют по формулам величины Лх и Sx;
по шкале вертикальной штанги устанавливают размер, рав-
ный Лх, и стопорят винтом рамку 3;
устанавливают зубомер на измеряемый зуб так, чтобы вы-
сотная линейка 8 опиралась на окружность выступов; перемещают
губку 7 до прикосновения с профилем зуба и определяют толщину
зуба Sx;
73
определяют разность между расчетной и действительной тол-
щиной зуба и полученный результат сопоставляют с данными
ГОСТа.
Измерение толщины зуба по общей нормали. Это измерение
является «заменяющей поверкой» и производится следующими
приборами: предельными
скобами, индикаторными
зубомерными скобами,
специальным микромет-
ром, штангенциркулем.
Толщина зубьев по об-
щей нормали (рис. 63) из-
меряется как расстояние
между двумя разноимен-
ными профилями крайних
Рис. 63. Измерение тол-
щины зуба по общей нор-
мали
/
£_ " ' --' ----zx
Рис. 64. Прибор для определения ра-
диального биения
зубьев, входящих в раствор губок измерительного прибора. Длину
общей нормали желательно измерять как можно ближе к дели-
тельной окружности, где профиль зуба не подвергается значитель-
ным искажениям. Длина общей нормали определяется по следующей
формуле (для а = 20°):
L=tn [1,476 (2n — l)+z-0,01387],
где L — длина общей нормали, мм\
п — число зубьев, находящихся в растворе губок измеритель-
ного прибора (дан-
ные приведены ни-
же);
z — число зубьев изме-
ряемого колеса.
Измерение толщины зу-
бьев по общей нормали не
связано с определенной ба-
зой, что является большим
преимуществом этого ме-
тода.
На стр. 75 указаны числа
зубьев, находящихся в ра-
створе губок измеритель-
74
ного прибора в зависимости от
леса.
Число зубьев
измеряемого колеса
12—18 .
19—27
28—36 .
37—45
46—54 .
55—63
64—72 .
73—81
числа зубьев измеряемого ко-
Число зубьев,
находящихся
в растворе губок
2
3
4
5
б
7
8
9
Определение радиального биения. Прибор, общий вид которого
показан на рис. 64, применяется для измерения смещения исход-
ного контура и непосредственного измерения расстояния от по-
стоянной хорды зуба до оси вращения зубчатого колеса. При по-
мощи этого прибора можно контролировать радиальное биение
зубчатых колес с точностью до 0,01 мм. Ниже приведена техниче-
ская характеристика прибора.
Техническая характеристика прибора Московского инструментального завода
(МИЗ) для определения радиального биения
Диаметры зубчатых колес, измеряемых на приборе, мм:
цилиндрических 40—240
конических ..................................................... 40—240
Модули зубчатых колес, проверяемых на приборе, мм.............. 1—10
Длина валковых цилиндрических зубчатых колес, проверяемых на при-
боре, мм . . ................. 100—180
Расстояние между центрами прибора, мм:
наибольшее 180
наименьшее ................................................ 100
Расстояние между измерительным наконечником и линией центров, мм:
наибольшее 175
наименьшее .... 20
Цена деления индикатора, мм 0,01
На рис. 64 указаны основные детали прибора. На чугунной
станине 1 закреплен кронштейн 2. В головку кронштейна встав-
ляется верхний центр 4, закрепляемый болтом 3. Нижний центр
вставляется в оправку 15, смонтированную в станине прибора и
закрепляемую гайкой 14. По направляющей станины перемещается
каретка 13 при помощи маховичка 12. В державке 10 закрепляется
направляющая гильза 9, в которой перемещается измерительный
шток 8 с наконечником 5, имеющим форму усеченного конуса с
углом при вершине, равным удвоенному углу зацепления. Для каж-
дого интервала модулей используется соответствующий наконеч-
ник.
Выбранный наконечник вставляется в отверстие измеритель-
ного штока и закрепляется гайкой. На направляющей гильзе за-
крепляется индикатор 6. Измерительный наконечник связан с ин-
дикатором направляющим упором 7, неподвижно закрепленным в
измерительном штоке. Державка с измерительным штоком пере-
мещается во втулке 11 и зажимается гайкой в определенном поло-
75
жении по высоте в зависимости от расположения измеряемого
зубчатого колеса. Ниже приведены номера измерительных нако-
нечников в зависимости от модуля зубчатого колеса.
№ наконечника......................... 1 2 3 4
Модуль зубчатого колеса, мм . 1—1,5 1,75—3 3,25—6 6,25—10
Проверяемое колесо надевают на оправку соответствующего
диаметра. Оправку устанавливают в центры прибора. Оправка
должна поворачиваться в центрах, но не иметь качки. Вращая ма-
ховичок, вводят измерительный наконечник во впадину проверяе-
мого колеса, при этом маленькая стрелка индикатора должна нахо-
диться между первым и вторым делениями. Направляющую гиль-
зу закрепляют так, чтобы вылет измерительного штока был воз-
можно меньше. Затем шкалу индикатора устанавливают на нуль.
Измерительный наконечник должен соприкасаться с боковыми
поверхностями двух смежных зубьев приблизительно на делитель-
ной окружности. Измерительный шток с наконечником следует от-
водить после каждого промера на одну и ту же величину, превы-
шающую высоту зуба колеса. Разность показаний индикатора при
последовательном ряде промеров дает величину радиального бие-
ния зубчатого венца, которое не должно выходить за пределы до-
пуска.
Для измерения конических зубчатых колес к прибору прикла-
дывается специальная шарнирная оправка, позволяющая повер-
нуть измеряемое коническое зубчатое колесо по отношению к оси
оправки на угол делительного конуса.
Контроль эвольвентного профиля зубьев. При значительных
масштабах производства зубчатых колес для контроля эвольвент-
ного профиля зубьев применяют приборы конструкции МИЗ (эволь-
вентомеры). Принцип действия такого прибора заключается в сле-
дующем: измеряемое зубчатое колесо и эталонный диск устанав-
ливаются на одной оси. Диаметр эталонного диска должен быть
равен диаметру основной окружности зубчатого колеса, от которой
воспроизведена проверяемая эвольвента.
При измерении приборами такого типа для каждого (по диамет-
ру) колеса необходимо иметь соответствующий эталонный диск,
что является недостатком этих приборов. Существуют другие кон-
струкции эвольвентомеров (например, универсальный эвольвенто-
мер КЭУ), у которых имеется постоянный диск обкатывания, а на-
стройка на различные основные окружности осуществляется ры-
чажной системой. Большинство конструкций эвольвентомеров
стационарного типа и рассчитаны на измерение колес диаметром
не более 400 мм. Ниже приведена техническая характеристика
эвольвентомера конструкции МИЗ.
Техническая характеристика индивидуального дискового
эвольвентомера конструкции МИЗ
Диаметр проверяемых колес, мм . . . . 45—240
Максимальная ширина зубчатого венца, мм . 60
Величина перемещения кареток, мм'.
76
продольной 150
поперечной .... . 100
Максимальный угол развернутости, град . 50
Цена деления индикатора часового типа первого класса точности, мм 0,001
Устройство эвольвентомера конструкции МИЗ показано на
рис. 65. На чугунной станине прибора имеются продольные и попе-
речные направляющие. По продольным направляющим при помощи
Рис. 65. Эвольвентомер дисковый
маховика 11 перемещается продольная каретка с укрепленной на
ней оправкой 7. На оправку надевают эталонный диск 10, стрел-
ку 14 для отсчета углов развернутости и измеряемое колесо.
По поперечным направляющим станины при помощи махови-
ка 12 перемещается каретка 1, па которой расположены линей-
ка 13 и индикаторное устройство. Кроме этого, линейка может еще
перемещаться независимо при помощи винта 16. К поперечной ка-
ретке привернут кронштейн 3. В центрах поперечной каретки и
кронштейна закрепляется ось 4, по которой перемещается рычаг 5.
На рычаге 5 закреплен наконечник 6, заостренный конец которого
должен быть установлен в одной плоскости с рабочей поверх-
77
ностью линейки. На оси 4 также укрепляется рычаг 2, который
своим свободным концом подводится к измерительному наконеч-
нику одного из индикаторов 19 или 17 (в зависимости от того, по-
вернется правый или левый профиль).
Измерение ведут следующим образом: устанавливают на оправ-
ку 7 эталонный диск и закрепляют гайкой 9; па той же оправке
при помощи промежуточной втулки устанавливают проверяемое
колесо и закрепляют его гайкой <$;
устанавливают поперечную каретку в среднее положение по
стрелке 18; продольную каретку подводят к линейке 13 до тех пор,
пока пружина 15 не окажется полностью сжатой;
вращением винта 16 перемещают линейку настолько, чтобы на-
конечник соприкасался с проверяемым профилем (при этом малая
стрелка индикатора должна быть примерно на втором делении
шкалы, а большая стрелка — на нуле);
устанавливают стрелку 14 по шкале углов развернутости на
нуль и вращением маховика 12 перемещают поперечную каретку 1
до тех пор, пока наконечник не дойдет до вершины зуба; откло-
нения стрелки индикатора от нуля будут характеризовать откло-
нения формы проверяемого профиля от теоретической эвольвенты;
фиксируют показания индикатора и по предельным отклоне-
ниям от теоретического профиля определяют степень точности
измеряемого зубчатого колеса.
Комплексные измерения зубчатых колес. Сущность метода
комплексной проверки состоит в выявлении суммарной погреш-
ности зубчатого колеса (зависит от эксцентриситета, неравенства
основных шагов, толщины зубьев и погрешности в направлении
зубьев) путем обкатывания пары колес: эталонного (основного)
и контролируемого в беззазорном зацеплении. Комплексный
метод проверки широко распространен, так как является высоко-
производительным.
Рис. 66. Прибор «Калибр» для комплексной проверки
зубчатых колес
78
На рис. 66 показан общий вид прибора конструкции завода
«Калибр», предназначенного для комплексной проверки зубчатых
колес. Прибор состоит из станины 7; основной каретки 6, переме-
щаемой при помощи маховика 5 и устанавливаемой на требуемое
расстояние по шкале и нониусу; рычага, закрепляющего основную
каретку 6 в требуемом положении; измерительной (плавающей)
каретки 2, имеющей возможность перемещаться вдоль станины
приблизительно на 4 мм. Измерительная каретка 2 находится под
действием пружины, отжимающей ее в направлении основной ка-
реткй. Основная каретка 6 устанавливается по шкале нониуса на
размер между оправками, равный межцентровому расстоянию
сравниваемых колес 3 и 4. Межцентровое расстояние определяется
по уравнению
2 ’
где т — модуль, мм\
г— числа зубьев сравниваемых колес.
На оправки устанавливают сравниваемые колеса, которые вво-
дят в полное зацепление друг с другом. Рекомендуется образцовое
колесо устанавливать на оправку измерительной каретки 2, а про-
веряемое— на оправку основной каретки 6. Измерительная каретка
под действием пружины приближается к основной и колеса входят
в зацепление. После установки индикатора 1 на нуль вращают
проверяемое колесо и фик-
сируют отклонения. Наи-
большие и наименьшие по-
казатели индикатора не
должны превышать допу-
стимые ГОСТом отклоне-
ния на межцентровое рас-
стояние зубчатых колес.
Для комплексного кон-
троля кинематической по-
грешности в однопро-
фильном зацепле-
нии (с зазором) при-
меняют различные при-
боры.
На рис. 67 показаны
схема и общий вид прибо-
ра БВ-608к. В этом при-
боре имеются два парал-
лельных шпинделя. Один
Рис. 67. Прибор для контроля кинематической
погрешности в однопрофильном зацеплении
(с зазором):
а —схема прибора, б — общий вид прибора; / — про-
межуточное колесо, 2— контролируемое колесо, 3 —
измерительное колесо, 4 — записывающее устройство
из них составной (имеет
внутренний и внешний
шпиндели. На внутрен-
нем шпинделе закреплено
контролируемое колесо 2,
79
на внешнем —измерительное колесо 3, имеющее одинаковые пара-
метры (модуль и число зубьев) с контролируемым. Оба они нахо-
дятся в однопрофильном зацеплении (с зазором) с широким проме-
жуточным колесом 1.
При вращении этого колеса проверяется рассогласование между
валами составного шпинделя. Рассогласование регистрируется за-
писывающим устройством 4.
§ 28. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕРКИ КОНИЧЕСКИХ
И ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС
Для контроля конических колес применяют те же приборы, что
и для контроля цилиндрических зубчатых колес, однако располо-
жение осей контролируемого конического колеса и прибора другое.
Рис. 68. Проверка профиля и биения конического зубчатого колеса
На рис. 68, а показано, как выполняется проверка профиля, на-
правления и биения зуба конического колеса, а на рис. 68,6 —
комплексная проверка конических
Рис. 69. Двухпрофильный прибор для
комплексной проверки червячных ко-
лес:
/ — индикатор, 2 — плавающий суппорт, 3 —
червячное колесо
колес на двухпрофильном при-
боре при беззазорном зацепле-
нии между эталонным и прове-
ряемым колесом. На оправке 3,
находящейся в корпусе /, на-
резана рейка, сцепленная с
длинным цилиндрическим коле-
сом 9, вращаемым рукояткой
10. На оправку 8 насаживается
эталонное колесо 7, а на ва-
лик 3, расположенный в корпу-
се 4, надевается проверяемое
колесо 6. Вращением рукоя-
ток 10 и 2 осуществляют зацеп-
ление колес.
60
При вращении колеса и его покачивании через индикатор 5 опре-
деляют кинематическую погрешность и величину бокового зазора.
Пятно контакта определяется после покрытия слоем краски (бер-
линской лазури) нескольких зубьев эталонного колеса и совмест-
ного прокручивания колес.
Для червячных колес характерны ошибки по шагу и радиаль-
ному биению. Измеряют окружные шаги, а также биение у червяч-
Таб лица 7
Типичные пятна контакта сопряженных зубьев и соответствующие им шумы
Форма и расположение кон-
тактных пятен
Характер шума
Оценка качества
работы
Шелест или легкое гудение низкого тона Хорошая
Под нагрузкой—вой низкого тона У довлетворительная
Без нагрузки — шелест, под нагрузкой — вой Брак
Под нагрузкой — вой и пе- ремежающийся стук, без на- грузки— шелест, мелкий стук Брак
Перемежающийся стук при холостом ходе и вой под на- грузкой Брак
Перемежающийся стук Брак
6
Заказ 81
81
ных колес теми же приборами, которые применяют для контроля
цилиндрических колес.
Однако при комплексной проверке червячных колес применяется
своеобразный двухпрофильный прибор (рис. 69), на
котором можно определить межосевое расстояние, пятна контакта
и боковой зазор между витками червяка и профилем зубьев колеса.
Для комплексной проверки необходим эталонный червяк.
§ 29. ИСПЫТАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС НА ШУМ
Основными причинами шума при работе зубчатых передач
являются контактное трение зубьев, несоблюдение норм точности
обработки зубчатых колес, неточность монтажа зубчатых колес,
резонанс зубчатых колес и коробок передач, изгиб валов под на-
грузкой.
Шум зубчатых колес можно определить субъективными (на
слух) и объективными (при помощи приборов — шумомеров, фоно-
Рис. 70. Калибры для контроля шлицевых отверстий
меров, осциллографа и др.) методами. Более правильную оценку
дает объективный метод определения шума.
Единицами измерения громкости звука являются децибел и фон.
Децибел соответствует 1,1 фон.
Бесшумными колесами считаются такие, которые показывают
громкость не более 70 фон при измерении их фономером, микрофон
82
Рис. 71. Калибры для контроля шлицевых валов
6*
83
которого расположен на расстоянии 300 мм от источника звука. Для
сравнения необходимо указать, что шум в обычном механическом
цехе составляет 60—70 фон.
Для испытания колес на шум применяется станок завода «Ком-
сомолец» (г. Егорьевск Московской области), на котором после
установки испытуемых зубчатых колес регулируются расстояния
между их осями. При вращении колес один из валов может притор-
маживаться специальным ленточным тормозом.
При испытании зубчатых колес на этом станке установлены ти-
повые (наиболее часто встречающиеся) пятна контакта сопряжен-
ных зубьев. Каждому характерному пятну и его расположению по
рабочей поверхности зуба соответствует определенный шум
(табл. 7).
Зубчатые колеса, забракованные по шуму, подвергаются повтор-
ным отделочным операциям.
§ 30. СВЕДЕНИЯ О КОНТРОЛЕ ШЛИЦЕВЫХ ДЕТАЛЕЙ
Инструменты и приборы, применяемые для контроля шлицевых
деталей, делятся на три основные группы:
1) измерительные средства для контроля диаметров (D и d),
толщины шлицев и ширины пазов; к ним относятся жесткие калиб-
84
ры, универсальные измерительные средства и приборы, автомати-
ческие измерительные приборы;
2) измерительные средства для контроля погрешностей геомет-
рической формы; к ним относятся комплексные калибры, измери-
тельные средства для контроля отдельных погрешностей геометри-
ческой формы;
3) измерительные средства для контроля погрешностей собран-
ного шлицевого соединения.
Рис. 73. Комплексные калибры:
а — пробки, б — кольца
Наибольшее распространение для контроля шлицевых деталей
получили калибры. Для контроля размеров основных элементов
шлицевых валов и отверстий применяют калибры, большинство
которых сходно с предельными калибрами для гладких цилиндри-
ческих соединений. Так, для контроля внутренних диаметров шли-
цевых отверстий и наружных диаметров шлицевых валов исполь-
зуют те же гладкие пробки и скобы, которые применяют для глад-
ких отверстий и валов.
Калибры для контроля наружного диаметра шлицев и отверстий
имеют своеобразные формы. Одно- и двухпредельные пробки по-
казаны на рис. 70.
85
Для контроля окружности впадин шлицев вала применяют раз-
ные калибры в зависимости от системы центрирования шлицевого
соединения и от типа производства.
Нецентрирующий внутренний диаметр вала обычно проверяют
одним непроходным калибром (рис. 71,6) или микрометром
(рис. 71,а).
Наружный диаметр, по которому производится центрирование,
контролируется жесткими (рис. 71, в, г, 6, е) или регулируемыми
калибрами-скобами (рис. 71, ж, з).
Для контроля ширины шлицев вала и пазов отверстия приме-
няют однопредельные (рис. 72, а, д) и двухпредельные (рис. 72, б, в,
г, е,ж,з) калибры.
Комплексные калибры являются прототипом сопряженной дета-
ли и благодаря этому могут служить эталоном действительных раз-
мёров шлицевой детали. Комплексные калибры делятся на комп-
лексные калибры-пробки (для контроля отверстий) и комплексные
калябры-кольца (для контроля валов). Первые применяются для
контроля центрирующих элементов — наружного диаметра и тол-
щины шлица (рис. 73, а), а вторые — для контроля центрирующих
элементов внутреннего диаметра и ширины шлица. Комплексные
калибры-кольца (цельные и сборные) показаны па рис. 73, 6.
ГЛАВА V
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
Всякий производственный процесс есть процесс труда, в котором
человек воздействует на предмет труда (сырье, материал) и при
помощи орудий труда превращает его в готовый продукт — изде-
лие.
Изделием для тракторного завода является трактор, представ-
ляющий собой продукт последней, конечной стадии производства
завода. Но трактор состоит из таких крупных частей, как двига-
тель, шасси, гусеницы и т. д. Эти части составлены из еще меньших
частей машины. Например, в двигателе есть коленчатый вал в под-
шипниках, он шатуном связан с поршнем через поршневой палец,
и т. д. Шатун также состоит из корпуса, вкладышей подшипников,
крышек подшипников и болтов с гайками, которыми скрепляют
крышки с корпусом; эти части шатуна уже неделимы и являются
деталями.
Деталью называется изделие, изготовленное из однородного по
наименованию и марке материала, без применения сборочных опе-
раций (например, валик из одного куска материала, литой корпус,
зубчатое колесо и т. д.).
Детали собираются в отдельные соединения, называемые сбо-
рочными единицами.
§ 31. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
Изготовление заданной предприятию продукции связано со*
сложным комплексом различных производственных процессов.
Т ехно логическим процессом называется часть производственно-
го процесса, непосредственно связанная с изменением форм, раз-
меров, физико-механических свойств, качества поверхности исход-
ного материала или заготовок для превращения их в детали (тех-
нологические процессы изготовления) или с изменением положения
одних деталей относительно других (технологические процессы
сборки). Частями технологического процесса являются операция,
установка, переход и проход.
Проектирование технологического процесса начинается с под-
робного ознакомления с чертежом детали и техническими условия-
ми, со сборочным чертежом единицы, в которую входит данная
87
.деталь, и программой выпуска деталей. В технические условия
включаются качественные характеристики изделий; сборочных еди-
ниц и деталей, из которых они состоят; заготовок и материалов,
а также методы их приемки и испытания и др.
После ознакомления с чертежом и техническими условиями вы-
бирают метод изготовления детали. Перед выбором метода изго-
товления детали тщательно изучают чертеж с точки зрения техно-
логичности конструкции данной детали и совместно с конструкто-
ром (при необходимости) вносят в него изменения, позволяющие
применять наиболее экономичный вариант технологического про-
цесса.
Под технологичностью конструкции понимается степень соответ-
ствия конструкции данного изделия требованиям технологии про-
изводства. Под этим разумеется такая конструкция машин, прибо-
ров и т. д., которая при высоких эксплуатационных свойствах
изделия обеспечивает наименьшую трудоемкость изготовления,
материалоемкость и себестоимость, а также возможность быстрого
освоения серийного выпуска при применении высокопроизводитель-
ных методов обработки и сборки.
Конструкция должна отвечать типу производства. Например,
конструкция может быть рациональна с технологической стороны
в единичном производстве, но недопустима в крупносерийном и
массовом (или наоборот). Технологичная деталь проста по форме,
сделана из наиболее дешевого материала, требует наименьшей за-
траты труда на обработку, не требует пригонки при сборке. Техно-
логичная сборочная единица имеет наименьшее число деталей и
проста в сборке. Точность и чистота обработки поверхностей детали
должны соответствовать реальным требованиям к ним, так как
излишние требования вызовут ненужное повышение стоимости
обработки, а пониженные требования ухудшат качество.
Перед разработкой технологического процесса обработки дета-
ли выбирают наиболее рациональный метод получения заготовки.
Он определяется конструктивной формой и назначением детали,
техническими требованиями к материалу детали, условиями работы
ее в машине, видом производства. Технологию обработки детали
составляют пооперационно.
Операция — часть технологического процесса, выполняемая над
заготовкой (или над несколькими одновременно обрабатываемыми
заготовками) на одном рабочем месте одним или несколькими
рабочими непрерывно. Операция является основной единицей пла-
нирования и расчетов технологического процесса.
Установка — часть операции, выполняемая при одном 'и том же
закреплении заготовки (или нескольких одновременно обрабаты-
ваемых заготовок).
Позицией называется каждое расположение заготовки во время
обработки при одном ее закреплении (или, вернее, при одной уста-
новке). Позиции обозначаются строчными буквами (а, б, в, г, д
и т. д.).
Переход — часть операции, выполняемая над одной и той же
88
поверхностью (или над совокупностью одновременно обрабатывае-
мых поверхностей) одним и тем же инструментом (или набором
инструментов) при неизменном режиме обработки. Если изменится
хотя бы одно из этих условий, возникает уже новый переход.
Проход — часть перехода, при котором повторно с той же по-
верхности снимается слой материала при неизменных режущем
инструменте и режиме обработки.
В технологических документах операции получают свои наиме-
нования по роду оборудования (токарная, фрезерная и т. д.).
Содержание установки записывают в виде повелительной формы
глагола с указанием приспособлений, в которых закрепляется заго-
товка (например, закрепить заготовку в четырехкулачковый патрон
и т. д.). Содержание переходов также записывают в повелитель-
ной форме с указанием, что сделать с данной поверхностью (напри-
мер, подрезать торец начерно или начисто, фрезеровать плоскость,,
сверлить отверстие 16 мм и т. д.).
Переходы в технологической документации могут сопровождать-
ся эскизами.
Проходы наименований не получают, в документах указывается-
лишь их количество.
Операции нумеруются римскими цифрами (I, II, III и т. д.),
установки — заглавными буквами (А, Б, В и т. д.), переходы —
арабскими цифрами (1, 2, 3 и т. д.). В каждой операции заново^
нумеруются установки и переходы.
Проектирование технологического процесса является необходи-
мой частью комплекса работ по подготовке производства. Приня-
тый наиболее рациональный вариант технологического процесса»
является обязательным для выполнения. Нарушение технологии
вызывает брак продукции, удорожание стоимости обработки, пере-
расход материалов и т. д.
На технологический процесс изготовления данной детали ока-
зывает влияние ряд факторов: тип производства (массовое, серий-
ное, индивидуальное), форма и размеры детали, требуемые точ-
ность и чистота поверхностей, выбранный метод получения загото-
вок, имеющийся станочный парк и др.
Тип производства является важнейшим фактором, предопреде-
ляющим содержание и характер технологического процесса.
§ 32. ТИПЫ ПРОИЗВОДСТВА
В машиностроительной промышленности различают три основ-
ных типа производства: единичное (индивидуальное), серийное,
массовое.
Единичное (индивидуальное) производство ха-
рактеризуется изготовлением изделий, не повторяющихся или по-
вторяющихся через неопределенные промежутки времени в количе-
стве одной или нескольких штук. На рабочих местах выполняются
самые разнообразные работы. К этому типу производства относят-
ся заводы тяжелого машиностроения, изготовляющие уникальное
89
оборудование (гидротурбины, крупные прокатные станы и т. д.),
экспериментальные заводы и цехи, изготовляющие опытные образ-
цы машин, ремонтные цехи.
Серийное производство характеризуется изготовлением
периодически повторяющихся серий (партий) изделий с более или
менее значительным количеством их номенклатурных названий.
На рабочих местах выполняется несколько периодически повторяю-
щихся работ. Предприятия этого типа производства выпускают
продукцию установившегося типа с более или менее значительным
распространением: металлорежущие станки, стационарные двига-
тели, компрессоры и др.
В зависимости от величины серий (партий) различают мелко-
серийное, приближающееся по своим особенностям к единичному
производству, серийное и крупносерийное, близкие к массовому
производству.
Массовое производство характеризуется постоянством
номенклатуры изделий, изготовление которых ведется в больших
количествах непрерывно, при этом на большинстве рабочих мест
выполняются определенные, закрепленные за ними операции.
Для массового производства характерна высшая форма органи-
зации производственного процесса — непрерывным потоком.
При поточном методе работы на каждом рабочем
месте выполняется одна и та же повторяющаяся операция с уста-
новленным темпом, под которым понимается промежуток времени
(период), затрачиваемый на выпуск единицы продукции.
Помимо главной черты поточного производства — непрерывно-
сти движения обрабатываемых предметов труда (заготовок, дета-
лей, узлов), а также закрепления за каждым рабочим местом опре-
деленной операции, характерным для поточного производства
являются расположение оборудования и рабочих мест строго по
ходу технологического процесса, механизация передвижения обра-
батываемых или собираемых деталей, ритмичность работы обору-
дования и рабочих мест, достигаемая синхронизацией операций,
т. е. выравниванием их длительности.
Переход на поточные методы сопровождается резким повыше-
нием производительности труда, ростом выпуска продукции, резким
сокращением длительности производственного цикла, т. е. времени,
протекающего с момента запуска в производство изделия до момен-
та окончания его изготовления, что ведет к снижению себестоимо-
сти продукции.
Существуют разнообразные формы поточного производства.
Наиболее высокой формой является автоматическое поточное про-
изводство. Автоматизация производства в машиностроении заклю-
чается в создании автоматических станков и агрегатов, автомати-
ческих линий — системы автоматизированных машин, автоматизи-
рованных цехов и заводов-автоматов.
Применение поточного метода организации производства не
ограничивается только массовым и крупносерийным производством.
Поточный метод можно успешно применять на тех участках серий-
90
пого и даже мелкосерийного и единичного производства, на кото-
рых обрабатываются технологически однородные и конструктивно-
подобные детали, т. е. на участках обработки нормализованных и
унифицированных деталей, а также на участках групповой обра-
ботки деталей.
В капиталистическом производстве переход на поток осущест-
вляется для получения максимальной прибыли и приводит к еще
более жестокой эксплуатации рабочих, к превращению людей в
придаток машин.
Полной противоположностью является переход на поток в на-
шей социалистической промышленности: происходит дальнейшее
улучшение организации труда, условий безопасности работы на
основе широкой механизации процессов производства, облегчаю-
щей труд и снижающей утомляемость работающего, но резко повы-
шающей производительность.
Основными исходными материалами для проектирования техно-
логического процесса являются: рабочие чертежи на объект произ-
водства; спецификации материалов; паспортные данные об имею-
щемся оборудовании, о его размещении и загрузке; количественное
задание.
При проектировании технологических процессов нужно иметь
также различные нормативные материалы по режимам резания
и нормам времени, стандарты, нормы на операционные припуски
и допуски, каталоги станков, инструментов и др.
Рабочие чертежи должны содержать исчерпывающие сведения
о всех требованиях, предъявляемых к изготовляемой детали: раз-
меры с допусками; шероховатость поверхностей; вид термической
обработки, количество зубьев, модуль, степень точности колеса
и т. д.
По рабочим чертежам детали, требованиям к ней в соответствии
с программой выпуска выбирают заготовку и составляют техноло-
гический процесс. Правильно выбранная технология обеспечивает
надежное выполнение требований к детали и изделию при наи-
меньшей себестоимости их изготовления.
При разработке технологического процесса на каждую опера-
цию выбирают оборудование, режущие и измерительные инстру-
менты, приспособления, базовые поверхности, рассчитывают при-
пуски на обработку и допуски на каждую операцию, режимы реза-
ния, нормы времени.
Операционным припуском называют слой материала, который
должен быть удален на данной операции. Каждая операция выпол-
няется с определенной точностью обработки, в пределах операцион-
ного допуска.
Операционные припуски задаются для плоскостей на сторону,
для цилиндрических наружных и внутренних поверхностей — на
диаметр.
Под общим (суммарным) припуском понимается сумма припу-
сков на все операции (переход) для полной обработки данной
поверхности.
91
Правильный выбор операционных припу-
сков и допусков имеет большое значение. За-
вышенный припуск вызовет перерасход мате-
риала, времени на обработку, электроэнергии
и т. д., а недостаточный может привести к бра-
ку продукции.
Завышенная величина операционного допу-
ска удорожит последующую операцию и, нао-
борот, уменьшенная удорожит данную опера-
цию (ненужная, излишняя точность ее).
При зубошлифовании припуски на обработ-
ку могут иметь следующие значения (табл. 8).
§ 33. БАЗЫ И ИХ ВЫБОР
При конструировании, обработке, сборке и
контроле деталей в машиностроении исполь-
зуются базы.
Базой называют совокупность поверхно-
стей, линий или точек, по отношению к кото-
рым определяется положение деталей в изде-
лии при конструировании и сборке или уста-
новке заготовок (деталей) при обработке,
сборке и контроле. В зависимости от характе-
ра и назначения базы бывают различные, на-
пример установочные, сборочные, измеритель-
ные и др.
Установочной базой называют поверхность
(или совокупность поверхностей) обрабатывае-
мой заготовки, используемую при установке в
приспособлении на станке для обеспечения
требуемого положения этой заготовки относи-
тельно инструмента. В качестве установочной
базы могут быть приняты также линии или точ-
ки, так как она может быть использована для
отсчета осевых, диаметральных и угловых раз-
меров по всем осям координат. Базовые поверх-
ности заготовки называют черновыми базами,
обработанные базовые поверхности — чистовы-
ми базами.
Сборочными базами называют поверхно-
сти, которыми деталь присоединяется к другим
деталям, определяющим ее положение в узле
или машине.
Измерительной базой называют поверх-
ность, от которой производится измерение раз-
меров. У зубчатого колеса отверстие в ступице
одновременно является сборочной, установоч-
ной и измерительной базами.
92
Выбранную базу в процессе обработки не следует менять, так
как переход от одной базы к другой вносит погрешности обработ-
ки. Правильно выбранная база должна обеспечить заданную точ-
ность детали и надежность ее закрепления.
§ 34. ВЫБОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОБРАБОТКИ
Процесс обработки начинают с той поверхности, которая выбра-
на в качестве установочной базы для дальнейшей обработки.
В первых операциях снимают наибольшие слои материала. Это
способствует обнаружению внутренних дефектов заготовки (рако-
вин, трещин и т. д.) и устраняет внутренние напряжения (концен-
трирующиеся, как правило, у поверхностей), что уменьшает воз-
можность коробления детали при дальнейшей обработке.
Целесообразно начальными делать те операции обработки, кото-
рые могут сопровождаться выявлением брака заготовки, а также
те операции, при которых снятие слоя материала с данной поверх-
ности незначительно уменьшит жесткость заготовки. Термическая
обработка как одна из стадий технологического процесса оказы-
вает существенное влияние на содержание его. Искажение геомет-
рической формы и размеров детали, вызванное термической обра-
боткой, приводит к необходимости увеличения припуска на механи-
ческую обработку, введения операции правки и др.
Различные способы выполнения одного и того же вида
термической обработки могут дать различные результаты. Напри-
мер, закалка с нагревом токами высокой частоты дает несуществен-
ные искажения формы и размеров детали по сравнению с другими
способами закалки.
Чистовые и отделочные операции стремятся относить к концу
технологического процесса, чтобы обеспечить правильное располо-
жение окончательно обработанных поверхностей относительно дру-
гих поверхностей и устранить возможность их повреждения и иска-
жения размеров.
К конечным операциям относят обработку наиболее точной по-
верхности, имеющей наибольшее значение для работы детали. Если
по условиям обработки эту поверхность пришлось обработать рань-
ше, то ее обрабатывают повторно для выверки и придания оконча-
тельного размера и шероховатости поверхности.
§ 35. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕНИИ,
РЕЖУЩЕГО И ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА
При выборе станка учитывают: соответствие производительно-
сти станка заданной программе выпуска деталей (для массового
производства — автоматы, для единичного — универсальные стан-
ки); максимальное уменьшение времени на обработку; соответст-
вие размеров станка размерам обрабатываемой заготовки; возмож-
ность достижения заданных точностей и шероховатости поверхно-
сти; возможности более полного использования станка по его
мощности, по оборотам, подачам; возможную загрузку его и др.
93
Закрепление заготовок для их обработки производится в уни-
версальных (планшайбы, тиски, патроны, центры и т. д.) или в
специальных приспособлениях, проектируемых и изготовляемых
для обработки данной детали на данном станке. Применение уни-
версальных приспособлений требует выверки положения заготовки
относительно станка и инструмента, что не требуется при обработ-
ке в специальных приспособлениях, при использовании которых
отпадает необходимость и в разметке.
В индивидуальном производстве широко применяются универ-
сальные приспособления и обработка по разметке, в серийном
применяют универсально-сборные и универсально-наладочные при-
способления, а в крупносерийном и массовом — специальные при-
способления.
Рентабельность изготовления и применения специального при-
способления при средней серийности обычно устанавливается эко-
номическим расчетом. Проектирование и изготовление приспособ-
лений являются этапами технической подготовки производства.
§ 36. ВЫБОР РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
Основными элементами режима резания являются скорость
резания v, подача s, глубина резания t. Выбор основных элементов
резания сводится к установлению их наивыгоднейших значений.
Значения скорости резания и подачи могут быть определены по
формулам или приближенно по справочным таблицам. Сначала
определяют глубину резания с учетом снятия операционного при-
пуска за один проход, затем выбирают подачу в зависимости от
глубины резания, рода и качества обрабатываемого материала,
наибольшего усилия резания, допускаемого механизмом подачи
станка, на котором ведется обработка, от требований к чистоте
поверхности. По глубине резания и подаче определяют скорость
резания с учетом наиболее рационального использования режущего
инструмента. По установленной скорости резания рассчитывают
число оборотов и находят по паспорту станка ближайшее подходя-
щее число оборотов шпинделя.
По принятым режимам резания определяют мощность и усилие,
потребное на резание. Они должны быть меньше или равны мощ-
ности и усилиям, допускаемым по паспорту станка. Если мощность
или усилие на резание превышают указанные в паспорте, то необ-
ходимо уменьшить скорость или подачу.
Относительные достоинства того или иного варианта техноло-
гического процесса оценивают по различным показателям, но глав-
ным является наименьшая себестоимость изделий.
§ 37. ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
Обработка одной и той же детали в условиях индивидуального,
серийного и массового производства осуществляется различными
способами. Следовательно, норма времени на обработку той же
94
детали в производстве разных типов обусловливается масштабом
производства и может быть определена или опытно-статистическим
или аналитически-расчетным методом.
Техническим нормированием называют метод установления тех-
нических норм затраты рабочего времени (или норм выработки)
на основе учета использования передового опыта новаторов произ-
водства и технических возможностей оборудования, применения
прогрессивных способов обработки и прогрессивной организации
труда. Техническое нормирование имеет целью обеспечение систе-
матического роста производительности труда. Оно является основой
правильной организации труда и внутризаводского планирования.
Время, затраченное на изготовление данной детали, является
одним из главных факторов, характеризующих технологический
процесс. Различают штучное и штучно-калькуляционное время.
Штучное время Гшт— время, затрачиваемое на изготовле-
ние одной детали. Оно определяется по формуле
Гшт = Го+Тв+Гобел+ Готд (MUH) ,
где То — основное технологическое время, затрачивае-
мое непосредственно на процесс обработки;
Гв—вспомогательное время, затрачиваемое на уста-
новку и снятие каждой заготовки, на управление механиз-
мами станка, на измерения и на холостые перемещения
инструмента (детали).
Сумма Го и Гв есть оперативное время:
ГОП = ГО+ГВ;
Гобел — время обслуживания рабочего места разделяют
на техническое — затрачиваемое на смену затупившегося
инструмента, на регулирование и наладку станка в про-
цессе работы, удаление стружки и др., и организацион-
ное — на уход за рабочим местом в течение всей смены,
преимущественно в начале и конце ее (например, рас-
кладка и уборка инструмента и др.);
ГОтд — время перерывов на отдых и на естественные
надобности.
В станочных и слесарных работах время обслуживания и время
перерывов на отдых начисляются в среднем 5—8% от оператив-
ного времени.
Штучно-калькуляционное время Гк — время на опе-
рацию с учетом подготовительно-заключительного времени.
J_ ^п-з
1 К 1 ШТ I »
п
где Гшт — штучное время;
Гд.з — подготовительно-заключительное время,
затрачиваемое на ознакомление с чертежом и технологи-
ческой картой, на наладку станка, установку и снятие
инструмента (шлифовального круга), приспособлений и
на действия, связанные с окончанием данной работы,
95
сдачу готовой продукции контролеру, инструментов в ин-
струментальную кладовую и т. д. Это время относят ко
всей партии изготовляемых деталей;
п — число деталей в партии.
Элементы норм времени Тв, 7п.3, ГОбсл определяются по норма-
тивным справочникам.
В главе VI приведены примеры определения основного времени
при зубошлифовании.
§ 38. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
К материалу, размерам и форме заготовок зубчатых колес
предъявляются разные требования, зависящие от области их при-
менения и типа производства, в котором они изготовляются.
Наибольшее количество червяков и колес (цилиндрических, ко-
нических) изготовляется из стальных кованых и штампованных
заготовок без предварительно формованных зубьев. Чугунные и
стальные заготовки получают также литьем. Отливают обычно
червячные колеса, в особенности их венцы. Материалом для заго-
товок служат черные (сталь и чугун) и цветные металлы, пласт-
массы. Заготовки стальных колес и червяков в крупносерийном
и массовом производствах изготовляют, как правило, штамповкой,
в серийном производстве — штамповкой и ковкой. В индивидуаль-
ном производстве заготовками колес являются поковки. Валы-коле-
са и дисковые цилиндрические колеса в мелкосерийном и индиви-
дуальном производствах изготовляют и из круглого проката.
Литые заготовки зубчатых и червячных колес, как правило,
передаются на механическую обработку в отожженном состоянии.
Заготовки колес со штампованными зубьями (например, для
конических колес полуосей, сателлитов автомобиля) изготовляют
с припусками на поверхности зубьев (0,4—0,8 мм на сторону) под
чистовое зубонарезание; колес со штампованными зубьями, приме-
няемые в ручных или грубых приводах, изготовляют без последую-
щей зубообработки.
Стали для зубчатых колес и термическая обработка зубчатых
колес. Марку стали выбирают с учетом габаритных размеров колес,
их долговечности, характера их нагрузки, окружной скорости и
удельного давления на рабочих поверхностях зубьев.
Повышение механических характеристик выбранной стали и
придание требуемой поверхностной твердости зубьям производится
соответствующей термической и химико-термической обработкой.
Для улучшения обрабатываемости заготовок резанием они под-
вергаются предварительной термической обработке.
Обрабатываемость стали оценивается по интенсивности износа ре-
жущего инструмента, определяемой скоростью резания при стой-
кости инструмента в течение часа, шероховатости обработанной
поверхности, усилию резания.
96
Режим предварительной термической обработки выбирают та-
ким, чтобы обеспечить лучшую обрабатываемость материала.
Окончательная термическая обработка зубчатых
колес применяется для обеспечения высоких показателей твердо-
сти, прочности зубьев при динамических нагрузках; к окончатель-
ной термической обработке относятся объемная закалка с после-
дующим отпуском, поверхностная закалка и химико-термическая
обработка.
Основными видами термической обработки колес из углероди-
стой стали являются отжиг и нормализация, закалка, отпуск и
обработка холодом.
Отжиг и нормализация. Назначение всех видов термо-
обработки следующее:
полный отжиг — для улучшения обрабатываемости резанием,
снижения твердости, повышения пластичности, измельчения зерна,
снятия внутренних напряжений в доэвтектоидных сталях;
неполный отжиг — для улучшения обрабатываемости резанием,
снятия внутренних напряжений преимущественно в заэвтектоидных
сталях;
отжиг изотермический — для ускорения процесса отжига леги-
рованной стали;
отжиг сфероидизирующий — для улучшения обрабатываемости
резанием, для снижения твердости, повышения пластичности преи-
мущественно эвтектоидных и заэвтектоидных сталей перед холод-
ной пластической деформацией;
Нормализация — для улучшения обрабатываемости, измельче-
ния зерна и снятия напряжений, повышения прочности и вязкости
в доэвтектоидных сталях, для ликвидации цементитной сетки в
заэвтектоидной стали.
Закалка, обычно осуществляемая в одном охладителе,— для
обеспечения (в сочетании с последующим отпуском) высоких твер-
дости, износостойкости и других физико-механических свойств ста-
ли в соответствии с условиями работы деталей. Варианты закал-
ки— комбинированная (в двух охладителях), ступенчатая и изотер-
мическая— уменьшают деформации и внутренние напряжения в
деталях при высоких прочностях, твердости в сочетании с высокой
вязкостью.
Обычной закалкой, как правило, изменяют свойства металла
по всему объему детали (отсюда «объемная» или «сквозная»
закалка).
Если требуется получить высокую твердость лишь поверхност-
ного слоя без существенных изменений структуры и свойств серд-
цевины изделия, то применяют поверхностную закалку: с газопла-
менным нагревом (ацетилено-кислородным пламенем) или нагре-
вом токами высокой частоты — т. в. ч. (индукционным).
Первый способ закалки отличается простотой. Коробление де-
тали фактически отсутствует; этим способом закаливают колеса
с модулем более 6 мм. непрерывно-последовательно обрабатывая
каждый зуб.
7
Заказ 81
97
При содержании углерода свыше 0,5% возможно появление
трещин на поверхности зуба; наличие в стали хрома и ванадия
(около 0,5%) повышает прочность поверхностного слоя.
Второй способ — закалка с индукционным нагревом токами
высокой частоты является наиболее совершенным, прогрессивным
и высокопроизводительным. При пропускании т. в. ч. через индук-
тор с колесом вихревые токи, индуктирующиеся в стали, произво-
дят быстрый нагрев поверхностных слоев зубьев. Охлаждение зубь-
ев производится душевым устройством или погружением в ванну.
Отпуск и обработка холодом. Назначение этих видов
термообработки следующее:
отпуск низкий (150—220° С) — для снижения внутренних напря-
жений, сохранения высокой твердости и износостойкости при по-
вышенной вязкости;
отпуск средний (300—450° С) — для снижения внутренних напря-
жений, сохранения повышенной твердости и прочности в сочетании
с высокой вязкостью;
отпуск высокий (450—670° С) — для обеспечения максимальной
вязкости при относительно высоких значениях предела прочности
и предела текучести;
обработка холодом — для стабилизации свойств и размеров,
повышения твердости и износостойкости деталей за счет превра-
щения остаточного аустенита в мартенсит.
Химико-термическая обработка зубчатых колес. Цементация
(в твердом и жидком карбюризаторе газовая) применяется для
насыщения поверхностного слоя углеродом (на глубину не менее
15% толщины зуба, но не более 1,5—1,8 мм). В результате после-
дующей термообработки повышается твердость, износостойкость,
усталостная прочность, контактная выносливость. Цементация по-
вышает механические свойства стали — предел прочности и предел
текучести хромоникелевых и хромованадиевых сталей увеличивает-
ся почти вдвое, а углеродистых — в среднем до 30%.
Цементация легированных сталей значительно повышает сопро-
тивляемость контактным напряжениям поверхностного слоя зуба
колеса.
Если зубчатая передача не подвергается ударным нагрузкам
и воспринимает лишь кратковременные небольшие перегрузки, а
сердцевина зубьев должна быть более прочной, рекомендуются
марганцовистые и хромистые стали.
При больших перегрузках и ударных нагрузках рекомендуют
применять цементируемые, легированные стали с малым содержа-
нием углерода (0,15—0,25%).
Цианирование (жидкостное, газовое) производится для
одновременного насыщения поверхности углеродом и азотом, что
повышает твердость, износостойкость и усталостную прочность.
Так как цианирование придает твердость лишь на малую глубину
(0,1—0,2 мм), то цианированные зубья не шлифуют.
Азотирование (изотермическое, двухступенчатое) применя-
ют для насыщения поверхностного слоя азотом с целью повышения
98
Таблица 9
Стали и виды термической обработки зубчатых колес в зависимости
от условий их работы
Марка стали Термическая обработка Твердость HRC Область применения, условия работы
Сталь 45 Закалка (т. в. ч.), от- пуск 48-60 Зубчатые колеса, от которых требуется высокая поверхностная твердость при минимальной де- формации
40Х Закалка, отпуск 45—50 Зубчатые колеса станков, ра- ботающие при высоких скоростях и усилиях, но без ударных на- грузок
12ХНЗА Цементация, закалка, отпуск 60—63 То же, но с ударными нагруз- ками
35ХМ Закалка, отпуск 45—53 Зубчатые колеса станков, ра- ботающие при средних скоростях и высоких нагрузках
18ХГТ Цементация, закалка, отпуск 58—62 Зубчатое колесо коробки пе- редач грузового автомобиля сред- ней грузоподъемности (4 т)
12ХНЗА Цементация 60—62 Тяжелонагруженные зубчатые
12Х2Н4А Закалка 58—62 колеса, подвергающиеся значи-
18ХНВА Отпуск 58-62 тельным перегрузкам, при требо- вании высокой износостойкости и повышенной прочности
твердости, износостойкости и усталостной прочности. Не рекомен-
дуется азотировать колеса, работающие с перегрузкой.
В табл. 9 указаны стали и виды термической обработки зубча-
тых колес в зависимости от условий работы их.
Базирование при изготовлении цилиндрических колес. В а л ы -
колеса при зубонарезании устанавливают в люнетах, базирую-
щих деталь по посадочным шейкам, с упором в торец вала или од-
ной из шеек большего диаметра; при модулях меньше 6 мм исполь-
зуют центровые гнезда на торцах вала. При шевинговании и зубо-
шлифовании валы-колеса устанавливают в центрах, а при больших
диаметрах и весе — в люнетах по посадочным шейкам.
Обработка зубьев обычных насадных колес с цилин-
дрическим гладким или шлицевым отверстием производят с бази-
рованием по отверстию и опорному торцу.
Поскольку отверстие колеса является одновременно сборочной,
установочной и измерительной базой, то обработку его ведут по 2—
•3-му классам точности.
Шероховатость базовых поверхностей должна быть не ниже
чем по 5—6-му классам чистоты. После термической обработки
базовые посадочные поверхности шлифуют.
Припуски на шлифование принимают 0,2—1,0 мм для посадоч-
ных поверхностей насадных и венцовых колес диаметром соответ-
ственно от 18 до 180 мм. а также для шеек валов-колес (при их
длине 200—1000 мм).
7* 99
Таблица 10
Укрупненные маршруты обработки колеса перед зубонарезанием
п. п. Вид обработки Станок в условиях производства
индивидуального среднесерийного крупносерийного
£ и мелкосерийного и массового
Отверстие гладкое
1 Черновое точе-
ние с одной сто-
роны с выточкой
Токарный или
револьверный (в
патроне), при круп-
ных размерах ко-
леса карусельный
(в патроне или
планшайбе)
Револьверный
(в патроне)
Револьверный
или токарный по-
луавтомат (в пат-
роне) и автомат
2
3
4
5
Черновое и по-
лучистовое точе-
ние с другой сто-
роны с выточкой
Чистовое точе-
ние посадочного
отверстия и базо-
вых горцов
Чистовое точе-
ние наружного
цилиндра венца и
торцов
Обработка шпо-
ночного паза
То же То же
То же (на оп-
равке)
Протяжной или
долбежный ста-
нок (по разметке)
То же (на оп-
равке)
Протяжной ста-
нок
То же
То же (на оп-
равке)
Отверстие шлицевое
6 Черновое точе-
ние с двух сторон
с выточками за
две установки
7 Обработка поса-
дочного шлицево-
го отверстия в
ступице
8 Чистовое точе-
ние наружного
цилиндра венца и
торцов с двух
сторон
См. п. 1
См. п. 1
См. п. 1
Протяжной станок с адаптером (комбинированной про-
тяжкой)
Токарный (на оправке в центрах)
Многорезцовый
токарный (на оп-
равке в центрах)
или токарный
Припуск на шлифование торцовых базовых поверхностей при-
нимают в пределах 0,4—0,5 указанных припусков на диаметр.
Обработка заготовок цилиндрических колес до зубошлифования.
В табл. 10 представлены укрупненные маршруты обработки, пред-
шествующие зубонарезанию. Обрабатывается заготовка насадного
колеса с боковыми выточками в двух исполнениях: с гладким
100
(пп. 1—5) и шлицевым
(пп. 6—8) отверстиями в
ступице. Необходимое
оборудование указано с
учетом типа производства.
После зубонарезания
и термообработки зубча-
тые колеса, если требует-
ся, поступают на опера-
цию зубошлифования.
Операции механиче-
ской и термической обра-
ботки вносят свои погреш-
ности, поэтому припуски
на зубошлифование зада-
ются с учетом исправле-
ния этих погрешностей.
Точность обрабатываемой
заготовки колеса, подле-
жащего зубошлифованию,
должна соответствовать
указанной в табл. 11.
§ 39. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ДОКУМЕНТАЦИЯ
В технологической до-
кументации оформляют
результаты проектирова-
ния технологического про-
цесса. Она включает тех-
нологические операцион-
ные инструкционные кар-
ты, технико-нормировоч-
ные документы, матери-
альные ведомости и др.
Эта документация ис-
пользуется на рабочем ме-
сте и для планирования,
калькуляции себестоимо-
сти, нормативного учета и
других целей. Формы до-
кументов очень разнооб-
разны.
Степень детализации
проектирования техноло-
гических процессов зави-
сит от типа производства.
В единичном производстве
, . Обозначения в таблице: Ео— радиальное биение зубчатого венца, d0L — колебание общей длины нормали, ДВ0 — отклонение
2 направления зубьев на 100 мм ширины венца.
технологические процессы подробно не разрабатываются, ограничи-
ваются установлением порядка и перечня маршрутных операций с
указанием необходимых станков, приспособлений, инструментов и
рабочих, а также времени на обработку. Заполненная маршрутная
карта на изготовление шлицевого вала с нормированием по шлице-
шлифованию и его чертеж приведены в приложении I.
В серийном производстве технологический процесс разрабаты-
вается подробнее, результаты разработок заносятся в технологиче-
скую карту. В ней приводятся сведения о заготовке, готовой детали,
о последовательности обработки (при этом могут быть переходные
эскизы обработки), об оборудовании, инструментах, приспособле-
ниях, режимах обработки с техническим нормированием, т. е. такая
карта содержит все основные сведения, необходимые для изготов-
ления детали. Заполненная карта на изготовление зубчатого коле-
са коробки передач с чертежами заготовки колеса и нормирова-
нием операции зубошлифования представлена в приложении II.
В технологической карте могут быть помещены результативные
данные, достаточные для расчета загрузки‘станков и рабочей силы
по профессиям и разрядам; часто эти данные заносятся в специ-
альную карту упрощенной формы.
В отдельных случаях на некоторые операции составляются спе-
циальные операционные инструкционные карты, содержащие под-
робные данные по обработке, настройке станков и т. д.
В крупносерийном и массовом производствах технологический
процесс разрабатывается подробно. Разработанный и получивший
утверждение главного инженера технологический процесс является
важным техническим документом: отклонение от него может быть
сделано лишь с разрешения руководителей завода, иначе оно будет
нарушением технологической дисциплины.
Соблюдение технологической дисциплины обеспечивает выпуск
доброкачественной и комплектной, полностью отвечающей установ-
ленным требованиям продукции, скорейшее освоение новой техни-
ки, правильное использование средств производства с экономией
времени, материалов, энергии и др.
Однако установленный технологический процесс не является
чем-то неизменным. Технология и организация производства непре-
рывно совершенствуются, этому в первую очередь способствуют
изобретатели и рационализаторы, новаторы социалистического про-
изводства, которые своими предложениями вносят существенный
вклад в развитие и улучшение процессов производства.
В разработке новой организации труда, новых высокопроизво-
дительных технологических процессов и совершенствования дейст-
вующих роль изобретателей и рационализаторов социалистического
производства велика.
Совершенствование организации технологии производства мо-
жет происходить путем внедрения прогрессивных методов труда.
Совершенствование организации рабочих мест способствует
применению передовых, более рациональных приемов труда и уст-
ранению непроизводительных потерь рабочего времени.
102
Расширение многостаночного обслуживания,
е. такого метода работы станочников, когда один работающий
обеспечивает возможность одновременной работы нескольких стан-
ков; это мероприятие наиболее эффективно, когда основное техноло-
гическое время (например, на токарном станке время работы резца
при обточке длинного вала и т. п.) перекрывает сумму вспомога-
тельного времени на остальных обслуживаемых станках и время на
переходы от станка к станку.
Повышению производительности и снижению себестоимости бу-
дет способствовать увеличение серийности путем спе-
циализации и кооперирования, совершенствова-
ния систем и форм учета, планирования, управле-
ния производством.
В развитии технологических процессов важное место занимает
совершенствование методов получения заготовок с окончательными
или близкими к окончательным размерами и формой (например,
литье в оболочковые и постоянные формы, литье под давлением,
прокат специальных профилей, штамповка вместо свободной ковки
и др.). Новые методы получения заготовок устранят или значи-
тельно сократят объем механической обработки и дадут экономию
металла.
Росту производства и производительности труда способствуют:
внедряемые в целях механизации быстродействующие станоч-
ные приспособления (пневматические, гидравлические, электриче-
ские), конвейерные линии сборки узлов и машин, механизирован-
ный инструмент на слесарных и сборочных работах, станки с про-
граммным управлением, механизированный межоперационный и
внутрицеховой транспорт (транспортеры, рольганги, конвейеры
и др.);
внедряемые в целях автоматизации станки-автоматы и полу-
автоматы, полуавтоматические и автоматические поточные линии,
приборы и устройства, автоматизирующие контроль, высокопроиз-
водительные станки (специальные, специализированные, агрегат-
ные, станки-комбайны) и др.;
внедряемые по прогрессивной технологии многоинструментные
наладки (обработка наборами инструментов), копировальные при-
способления к станкам, повышение режимов резания (скоростное
резание), одновременная обработка наборов заготовок в несколько
рядов, универсально-сборные приспособления (в серийном произ-
водстве), поточные линии механической обработки и сборки и др.;
модернизация (переделка с целью совершенствования оборудо-
вания). Опыт работы ряда заводов показал, что за счет модерни-
зации производительность может быть увеличена в 1,5—2 раза.
ГЛАВА VI
ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ
И ШЛИЦЕШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
§ 40. ОСНОВНЫЕ МОДЕЛИ ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС
Тип зубошлифовального станка выбирают в зависимости от
следующих факторов: вида производства, количества зубчатых ко-
лес в серии, габаритных размеров заготовки, вида зацепления и
передачи, чистоты и точности рабочих поверхностей зубьев и др.
При относительно небольшой серийности изготовления рацио-
нально применять станки, работающие по методу обкатывания, а
в единичном производстве — станки с делительной парой. В крупно-
серийном производстве для шлифования колес применяют станки,
работающие по методу копирования.
В табл. 12 приведена техническая характеристика основных мо-
делей зубошлифовальных станков, а в табл. 13 — основные пара-
метры зубошлифовальных станков.
§ 41. СХЕМЫ РАБОТЫ ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
Рассмотрим схемы работы зубошлифовальных станков по каж-
дой группе (см. табл. 12), выпускаемых отечественными заводами.
Зубошлифовальный станок 5893, работающий по ме-
тоду обкатывания с горизонтальной осью изделия (с эвольвентным
кулаком), предназначен для шлифования прямых и косых зубьев
цилиндрических колес.
На поперечных направляющих станины 1 (рис. 74) смонтирова-
на каретка 2, несущая стойку 3. При обработке косозубых колес
стойка 3 поворачивается на угол наклона зубьев на основном ци-
линдре ₽о (см. рис. 6, 7, 9 и др.), величина которого определяется
по формуле
tg30=cosafl • tg рд.
При шлифовании колес с левым направлением зубьев стойка
поворачивается против часовой стрелки, а при обработке правых
колес — по часовой стрелке. При шлифовании прямозубых колес
стойка 3 устанавливается в нулевом положении, ось круга распо-
лагается в плоскости, параллельной направляющим поворотной
каретки 8. Поперечное перемещение каретки 2 по направляющим
станины используется для регулирования положения начальной
104
Таблица Г2
Техническая характеристика зубошлифовальных станков
Модель станка Размеры обрабатываемых колес Параметры станка
Наружный диаметр колеса, мм Ширина, мм Модуль, мм Угол нак- лона зубь- ев, град Число зубьев Расстояние между цент- рами, мм Диаметр круга, леи Число оборо- тов круга в минуту Мощ- ность, кет Габариты станка, леи
Станки, , работа ющие по методу обкатывания:
а) с горизонтальной осью изделия
5892А 20—250 50 1—8 ±45 8—120 — 300—400 1420 17 1840x1620x1990
5893 100—320 70 2—12 ±45 8—120 —. 400—500 — — 1840x1620x2080
5А893 75—320 55 2—16 ±35 10—180 — 400—500 1150 1,95 2545x1770x2190
5852 65—500 290 1,5—12 ±45 10—180 450-550 170—275 1900, 2660 6,16 3770x2910x2100
5851 35—320 60, 170, 220 2—10 ±45 10—120 360 165—225 2388, 3345 5,5 3170x1820x1950
б) с вертикальной осью изделия
584М 60—500 2—10 ±45 — — 260 2200 5,52 —
5831 30—320 100 1,5—6 ±45 12—200 —. 250 2575 4,85 2390x2110x2990
5841 30—320 100 1,5—6 ±45 10—200 170—375 160—250 2900 7,45 2160x2100x2170
в) станки, работающие червячным шлифовальным кругом
5В830 5—125 80 0,2—1,5 ±45 12—160 60—170 330—400 1500 9,46 1950 x 2000x1810
5В832 20—200 100 0,3-3,0 ±45 12—200 85—220 330—400 1500 11,3 2110 x 2450x1985
5В833 40—320 150 0,5—4,0 ±45 12—200 215—335 330—400 1500 11,92 2400 x 2680x1990
5835 70—500 230 1,5—6 ±30 20—300 280—450 380—450 1500 17,22 3290x2360x2100
Станки, работающие по методу копирования:
5891 10—125 25 1—6 ±25 7—100 — 250 2000, 2500 — 1500x1400x1750
5В860 830 150 2—8 — 25—130 (по спец, за- казу до 300) 60—300 1270—9550 32,07 3390x3370x3017
5860Б 830 200 2—12 — 10—130 (по спец, за- казу до 300) — 280—400 950—2450 25,19 2930 x 3370 x 3017
586 25—500 200 1—10 — 10—300 — 350 1700 13,2 335 x 2670 x 3017
586В g 5860А 500 100—800 80 250 1—6 2,5—12 — 25—300 16—250 450 52—175 400 3240, 4100, 5150 7,25 7,5 3710x2665x1370
Таблица 13
Основные размеры станков для шлифования зубьев цилиндрических колес по ГОСТ 6818—67
Размеры Станки
вертикальные | горизонтальные вертикальные и горизонтальные без обкатки при единичном делении
с обкаткой при непрерыв- ном делении с обкаткой при единичном делении
с абразивным червяком с двусторонним коническим кругом с тарельчатым кругом с плоским кругом с профильным кругом
Обрабатываемое колесо, наибольший диаметр 125 200 320 500 800 •320 500 800 1250 320 500 800 125 320 500 800 1250
Модуль не менее, мм 1,5 3 4 6 8 8 10 12 16 8 10 12 16 16 10 12 16
Наибольшая ширина прямозубого венца не менее . 70 100 140 200 280 100 140 200 280 140 200 280 28 55 140 200 280
Угол наклона зубьев, град . -— ±45 ±30 ±45 + 30 + 45 ±30 ±35 — — —
Диаметр конца шлифовального шпинделя с наружным конусом по ГОСТ 2323—67 не менее 40 65 40 50 25 25 50 65 80
Наибольший диаметр шлифовального круга по ГОСТ 2424—67 не менее 300 400 250 400 223 275 250 500 350 400 500
Рекомендуемое наибольшее расстояние от ос- нования станка до нижнего базового торца изделия 1О6о| 1120 |118о| — |112о[ 1180 до оси центров шпинделя изделия 1060 | 1060 [
Примечание. Вертикальные и горизонтальные станки без обкатки при единичном делении с профильным кругом для колес
с внутренними зубьями изготовляются с наибольшим диаметром устанавливаемого изделия (равным 0.8D) и модулем 0,6 /п; другие
размеры не регламентируются,
точки шлифовального профиля (начального радиуса кривизны
эвольвенты).
На вертикальных направляющих стойки 3 перемещается шлифо-
вальная бабка 5, ось шпинделя которой расположена горизонталь-
но. Вертикальное перемещение шлифовальной бабки используется
для установки глубины захода круга во впадины зубьев.
Рис. 74. Зубошлифовальный станок 5893
(с эвольвентным кулаком)
Рис. 75. Кинематическая схема зу-
бошлифовального станка 5893
(с эвольвентным кулаком)
Правка рабочей плоскости круга выполняется алмазом, уста-
новленным в скалке механизма правки 4, смонтированного на стой-
ке 3. Подача круга на алмаз при правке выполняется перемеще-
нием гильзы шлифовальной бабки вдоль оси шпинделя.
На массивном горизонтальном пальце 9, закрепленном на ста-
нине /, смонтирована поворотная каретка 3. На направляющих
последней перемещается каретка 6 делительной бабки 7. Угол по-
ворота направляющих каретки 8 относительно горизонтальной пло-
скости в зависимости от основного диаметра используемого кулака
изменяется в пределах 12—22°.
Поворот направляющих производится червячной парой и опре-
деляется по шкале с нониусом.
В делительной бабке 7 смонтированы делительный механизм,
механизм обкатывания и рабочий шпиндель. Обрабатываемое зуб-
чатое колесо устанавливается консольно на оправке, закрепленной
107
конусом в отверстии рабочего шпинделя. Обработка колес, изготов-
ленных вместе с валом и устанавливаемых в центрах, возможна
только на станке со специальной задней бабкой.
На рис. 75 показана кинематическая схема этого станка, пояс-
няющая его работу. На одной оси с обрабатываемым колесом, уста-
новленным на рабочем шпинделе /, на втулке 4 закреплен обкат-
ный эвольвентный кулак 3; в процессе шлифования профиля зуба
делительный механизм жестко соединяет шпиндель 1 и втулку 4.
При качании втулки 4 эксцентриком 17 через тягу 15 (соответст-
венно 10 и 11 на рис. 74) кулак 3 поворачивается вместе с коле-
сом. При повороте кулака 3 его рабочий эвольвентный профиль
упирается в плоскость упора 2, жестко закрепленного на поворот-
ных направляющих каретки делительной бабки (рис. 74, пози-
ция 3), рабочая плоскость которого перпендикулярна этим направ-
ляющим. При равномерном повороте кулака каретка 26 делитель-
ной бабки получает также равномерное перемещение по поворот-
ным направляющим. При непрерывном вращении эксцентрика 17
втулка 4 получает качательное движение, в результате чего карет-
ка 26 совершает возвратно-поступательное перемещение по наклон-
ным направляющим, т. е. получает движение обкатывания.
Для изменения угла наклона направляющих каретки 26 на 10°
на станке имеется набор кулаков, различающихся по диаметру на
5%, что обеспечивает обработку колес любых параметров.
Длина хода каретки 26 (рис. 75) устанавливается регулирова-
нием вылета пальца 16 эксцентрика 17. Число ходов обкатывания
в зависимости от размеров обрабатываемого колеса и допустимой
величины подачи обкатывания устанавливается при помощи зубча-
тых колес 23 и 24 коробки подачи, а также переключением скоро-
сти двигателя 20 (привод коробки через ременную передачу 21—
22). Место хода обкатывания при повороте кулака 3 и обрабаты-
ваемого колеса устанавливается регулированием длины тяги 15
резьбовыми втулками. В некоторых моделях станков эксцентрик 17
установлен в станине станка. Его палец качает рычаг, который
через вал и палец 16, установленный на втором конце вала, пере-
мещает тягу 15.
Привод делительного механизма осуществляется от конической
пары 19 через гибкий вал 18, который непрерывно вращает червяч-
ную пару 5. После каждого двойного качания втулки 4 эксцентрик 7
выводит фиксатор 14 из паза делительного диска 13, имеющего
число пазов, равное или кратное числу зубьев колеса. Одновремен-
но с этим палец на торце червячного колеса 5 входит в паз маль-
тийского креста 6 и поворачивает последний, а через сменные зуб-
чатые колеса 8, 9, 10, 11 гитары деления и цилиндрическую пару 12
рабочий шпиндель 1 поворачивается относительно втулки 4 на
угол, равный одному зубу. С этой целью сменные зубчатые колеса
гитары деления подбирают по формуле
В ’ D ~ z ’
108
где А, В, С, D — числа зубьев соответственно колес 8, 9, 10, 11;
К — постоянная характеристика станка;
z — число зубьев колеса.
Зубчатые колеса устанавливают таким образом, чтобы после
каждого поворота мальтийского креста 6 рабочий шпиндель 1 по-
ворачивался настолько, чтобы пазы делительного диска 13, закреп-
ленного на заднем конце шпинделя, располагались против фикса-
тора 14. Это проверяется пробным включением механизма деления.
Червячная пара 25 позволяет поворачивать рабочий шпиндель 1
относительно делительного диска 13, чем осуществляется поворот
колеса при наладке станка и для подачи «на стружку».
Поворотная каретка шлифовальной бабки может перемещаться
по направляющим станины вдоль оси рабочего шпинделя для уста-
новки взаимного положения круга и зубчатого венца (осевая верти-
кальная плоскость круга должна быть совмещена с серединой
зубчатого венца).
Неподвижный упор смонтирован на поворотных направляю-
щих 8 (см. рис. 74). При помощи винта его можно перемещать
вдоль своей оси, чем изменяется место хода обкатывания колеса
относительно рабочей плоскости шлифовального круга. Упор кре-
пится в требуемом положении. Обкатный кулак устанавливается на
поверхности втулки 4 (см. рис. 75) и закрепляется винтами. На
некоторых старых моделях станков такого типа обкатный кулак
крепится на конусной шейке втулки, для этого приходится демон-
тировать переднюю стенку корпуса механизма деления и обкаты-
вания.
Окончательная установка глубины захода круга и места хода
обкатывания выполняется одновременно. Одновременным переме-
щением упора 2 кулака (см. рис. 75) и стойки 3 шлифовальной
бабки (см. рис. 74) достигается положение, при котором начало
шлифованного профиля зубьев располагается в соответствии с тре-
буемым. Периферия круга в крайнем нижнем положении каретки
делительной бабки должна отстоять от окружности впадин не ме-
нее чем на 0,2—0,5 мм. При таком положении каретки обкатный
кулак должен касаться упора начальным участком своего рабочего
профиля.
При необходимости это регулируется длиной тяги, качающей
механизм деления и обкатывания.
Каждый профиль зубьев шлифуется на черновых и чистовых
режимах, различающихся числом качаний механизма деления и
обкатывания (при черновом шлифовании — больше).
Зубошлифовальный станок 584М предназначен для
обработки цилиндрических прямозубых и косозубых колес. Харак-
теристика станка приведена в табл. 12. Станок работает по методу
обкатывания и копирования (ось изделия вертикальная). Время
на шлифование одного зуба составляет от 7 до 200 сек.
Для шлифования по методу обкатывания требуются три формо-
образующих движения инструмента и заготовки, из которых одно
(сложное) — для образования эвольвенты. Эти три движения вы-
109
Гриппа N1
7
Рис. 76. Зубошлифовальный станок 5В832:
группы: № 1 — станина, № 2 — гидроагрегат, № 3 — стойка, № 4 — механизм правки, № 5 — шлифовальная бабка, № 6 — суппорт;
органы управления: / — рукоятка установки цикла работы, 2 — рукоятка перемещения стойки, 3 — рукоятка ручной подачи
шпиндельной бабки, 4 —рукоятка автоматической подачи шпиндельной бабки, 5 — рукоятка установки величины автоматической по-
дачи шпиндельной бабки, 6 — фиксатор кожуха шлифовального круга, 7 — рукоятка радиальной подачи механизма правки, 8 — руко-
ятка для согласования правочных приспособлений с ниткой абразивного червяка, 9— рукоятка перемещения верхнего центра, 10 —
квадрат для поворота суппорта, // — квадрат для перемещения верхней бабки суппорта, /2 — рукоятка переключения со шлифования
на правку, 13 — гитара деления, 14 — упоры настройки на величину перемещения суппорта; /5 — трубопровод, 16 — кран подачи
охлаждающей жидкости, 17 — гитара правки
полняются тремя кинематическими узлами. Станок выполняет
также движение деления, поэтому имеет отдельный кинематиче-
ский узел деления.
Рабочими движениями станка являются: главное рабочее
движение — вращение шлифовального круга; вспомога-
тельное рабочее движение — возвратно-поступательное
движение ползуна совместно с абразивным кругом; вспомога-
тельное рабочее движение — сложное движение круглого
стола станка, слагающееся из вращательного и поступательного.
Последнее движение может быть разделено на два самостоя-
тельных.
При движении в противоположном направлении стол переме-
щается в исходное положение, при этом его вращение будет дели-
тельным движением. Кинематическая настройка станка дана в гла-
ве IV «Шлифование зубьев зубчатых колес на зубошлифовальных
станках».
Как и все зубошлифовальные станки, этот станок имеет специ-
альный механизм для правки шлифовального круга и автоматиче-
ское управление. При шлифовании колес с винтовым зубом поло-
жение продольного движения ползуна вдоль зуба устанавливается
под углом наклона зуба к оси заготовки. При таком положении
хода ползуна винтовая линия по длине зуба получается за счет
продольного движения ползуна и соответствующего движения обка-
тывания, так как винтовая линия может развертываться на плос-
кость. Следовательно, при шлифовании колеса с винтовым зубом не
требуется согласования продольного движения ползуна с враще-
нием заготовки, как это необходимо при нарезании косозубых колес
червячной фрезой или долбяком.
Зубошлифовальный станок 5В832 (рис. 76) предназна-
чен для шлифования прямых и косых зубьев цилиндрических колес,
а также долбяков и шеверов червячным шлифовальным кругом.
Зубчатые колеса с модулем, не превышающим 0,8 мм, шлифуют
без предварительного нарезания зуба.
Шлифование выполняется абразивным червяком по методу об-
катывания при непрерывном делении, что обеспечивает высокую
производительность.
В станине (гр. № 1) смонтированы: механизм радиальной пода-
чи шлифовальной бабки, механизм ручного перемещения стойки,
гидроагрегат с контрольными манометрами, пульт управления.
Стойка (гр. № 3) с кареткой имеет вертикальные и горизонталь-
ные направляющие. По вертикальным направляющим перемещает-
ся каретка с суппортом изделия (гр. № 6). Горизонтальные направ-
ляющие служат для перемещения стойки по станине.
В стойке смонтирован регулируемый бесступенчатый привод
подачи каретки с суппортолм с двухступенчатой коробкой скоростей,
управление которой осуществляется переключателем на панели
управления при помощи электромагнитных муфт.
Реверс движения каретки с суппортом выполняется самим при-
водом при подаче команды от регулируемых упоров (гр. № 1).
111
Рис. 77. Кинематическая схема зубошлифовального станка 5В832:
а, Ь, с, d — х — гитара деления, ait С\, di — у — гитара правки круга
Суппорт изделия цилиндрическим пояском входит в каретку
стойки. В нижней части суппорта смонтированы: шпиндель изделия,
вращающийся в регулируемых конических бронзовых подшипни-
ках, делительная цилиндрическая пара и шестеренчатый насос.
На шпинделе устанавливается гидравлически действующая зажим-
ная цанга, выполняющая роль привода.
В верхней части суппорта расположена гитара деления X и
бабка верхнего центра.
В средней части суппорта смонтирован механизм ручного пово-
рота суппорта на угол наклона зуба шлифуемого изделия.
Шлифовальная бабка перемещается по направляющим стани-
ны, осуществляя радиальную подачу абразивного червяка на изде-
лие.
Шпиндель абразивного червяка смонтирован в конических под-
шипниках скольжения и получает вращение от синхронного реак-
тивного двигателя Л41 (рис. 77) через два цилиндрических зубча-
тых колеса 1 и 2.
Задний подшипник шпинделя, постоянно прижатый к нему пру-
жиной (при пуске) или гидравликой (при работе станка), может
перемещаться вдоль оси.
Цепь образования профиля зуба—делительная цепь
(рис. 77) обеспечивает при шлифовании зубьев согласованное вра-
щение абразивного червяка и обрабатываемой заготовки. За один
оборот абразивного червяка заготовка должна повернуться на один
зуб.
Настройка на число зубьев выполняется при помощи сменных
зубчатых колес гитары деления X (табл. 14). Характерной особен-
ностью станка является наличие в цепи деления электрической
синхронной связи, осуществляемой двумя синхронными реактивны-
ми двигателями.
Один электродвигатель через пару цилиндрических зубчатых
колес Л 2 приводит во вращение шпиндель абразивного червяка,
другой — М2 через пару цилиндрических зубчатых колес 42, 43 —
гитару деления X, сменные зубчатые колеса (a, b, с, d, е, f) и де-
лительную пару 44, 45 приводит во вращение шпиндель изделия
XXII.
Формула настройки гитары деления
-.-=А для z= 12+24; е : /=58:58;
b d 2
для г=24+200; е:/=29:87,
b d г
где г —число зубьев обрабатываемой заготовки.
Цепь правки согласовывает вращение абразивного червяка
с перемещением механизма правки (за один оборот абразивного
червяка механизм правки должен переместиться на один шаг нака-
тываемого витка). Привод механизма правки, размещенной внутри
8 Заказ 81
113
Таблица 14
Подбор зубчатых колес для настройки гитары деления
Сменные зубчатые колеса Сменные зубчатые колеса
а ь d а ь с d
12 60 60 55 ПО 43 60 60 36 86
13 60 60 48 104 44 60 60 45 ПО
14 60 60 48 112 45 60 60 42 105
15 60 60 42 105 46 60 60 36 92
16 60 60 42 112 47 60 60 36 94
17 60 60 36 102 48 60 60 42 112
18 60 60 36 108 49 60 60 36 98
19 60 60 30 95 50 60 60 36 100
20 60 60 33 ПО 51 60 60 36 102
21 60 60 72 84 52 60 60 36 104
22 60 60 72 88 53 60 60 36 106
23 60 60 72 92 54 60 60 36 108
24 60 60 72 96 55 60 60 36 ПО
25 60 60 72 100 56 60 60 36 112
26 60 60 72 104 57 60 60 30 95
27 60 60 70 105 58 60 60 27 87
28 60 60 72 112 59 30 60 54 59'
29 60 60 54 87 60 60 60 33 ПО
30 60 60 60 100 61 ‘ 30 90 54 61
31 60 60 54 93 62 60 60 27 93
32 60 60 63 112 63 60 60 32 112
33 60 60 60 ПО 64 60 60 27 96
34 60 60 54 102 65 55 65 36 по
35 60 60 54 105 66 48 72 45 110
36 60 60 55 по 67 30 90 54 67
37 60 60 54 111 68 60 60 27 102
38 60 60 45 95 69 60 60 24 92
39 60 60 48 104 70 60 60 27 105
40 60 60 45 100 71 36 84 42 71
41 60 60 36 82 72 60 60 28 112
42 60 60 43 112 73 30 90 54 73
74 60 60 27 111
шлифовальной бабки, выполняется от двухскоростного электродви-
гателя (1400/2700 об/мин).
Винт механизма правки получает вращательное движение, а
гайка — возвратно-поступательное. Настройка гитары правки Y
обеспечивает согласование вращения абразивного червяка с пере-
мещением механизма правки.
Правка абразивного червяка выполняется стальным многони-
точным накатником, который устанавливается в специальном при-
способлении на салазках механизма правки, или алмазными рез-
цами.
Правка абразивного червяка подразделяется на предваритель-
ную и окончательную. При работе накатник увлекается во враще-
ние абразивным червяком и перемещается возвратно-поступательнс
114
вдоль оси шпинделя строго согласованно с вращением абразивного
червяка.
Приспособление для правки алмазными резцами применяется
для профилей абразивного червяка с углами зацепления а= 14 — 30°
и модулями тн=0,5— 3,0 мм.
Режущие кромки обоих алмазов лежат в одной плоскости и
обрабатывают одновременно соответствующие стороны профиля. На
салазках механизма правки устанавливается микроскоп для конт-
роля профиля витка абразивного червяка и контроля при точном
выравнивании люфтов в цепи правки.
Настройка на шаг выполняется при помощи сменных зубчатых
колес гитары правки У. Привод цепи правки осуществляется от
двухскоростного двигателя М мощностью 0,75/1,0 кет. Через пару
цилиндрических зубчатых колес 10, 9, червячную передачу 8, 7, ци-
линдрические зубчатые колеса 6, 5 (см. рис. 77) приводится во
вращение вал III. От него через кулачковую муфту и пару цилин-
дрических зубчатых колес 4, 3 движение передается шпинделю
абразивного червяка, а через сменные зубчатые колеса гитары У
и пару цилиндрических зубчатых колес 11, 12 вращается винт 13,
по которому поступательно перемещается гайка 14, имеющая опор-
ную площадку. К опорной площадке гайки при помощи гидравлики
прижата каретка механизма правки. Винт 49 служит для установки
накатника (шпилевого алмазного резца) вдоль оси абразивного
червяка.
Настройкой гитары правки абразивного червяка достигается
точное согласование поступательного движения механизма правки
с осевым шагом нитки абразивного червяка при его вращении.
Формула настройки
aj_ ci—«н +ь Ю5,
bv di 2 1 1
где mH— нормальный модуль шлифуемого зубчатого колеса.
Для настройки гитары сменные шестерни берутся из комплекта
сменных шестерен гитары деления (табл. 15).
Таблица 15
Сменные зубчатые колеса Сменные зубчатые колеса
Модуль dt Модуль dt
0,3 30 75 30 80 1,25 35 70 60 48
0,4 30 75 40 80 1,5 35 70 75 50
0,5 35 70 40 80 1,75 35 70 70 40
0,6 35 70 48 80 2,0 35 70 72 36
0,7 35 70 49 70 1,25 45 60 75 50
0,8 35 70 48 60 2,5 45 60 80 48
0,9 35 70 54 60 3,0 45 60 80 40
1,0 30 75 60 48
115
При правке модуль накатника выбирают равным или превы-
шающим в целое число раз модуль накатываемого абразивного
червяка.
Цепь вертикальной подачи сообщает возвратно-посту-
пательное движение суппорту изделия во время шлифования и на-
ладки.
Приводом является бесступенчатый привод с муфтой скольже-
ния с регулированием через тахогенератор ТГ исполнительным
звеном перемещения механизма вертикальной подачи — пара винт—
гайка 36, 37 (см. рис. 77). Для увеличения диапазона регулирова-
ния величины подачи между приводом и парой винт — гайка
имеется двухступенчатый зубчатый перебор, переключаемый двумя
электромагнитными муфтами ЭМ1 и ЭМ2.
Цепь радиальной подачи осуществляет радиальную
подачу бабки шлифовального круга на изделие за каждый ход из-
делия и отвод бабки по окончании шлифования. Цепь автоматиче-
ской радиальной подачи состоит из храпового механизма 22, 23 и
гидравлической следящей системы. Гидроцилиндр 62 сообщает
качательное движение собачке храпового механизма. Вращение
храповика преобразуется в поступательное движение винта 19,
который нажимает на рычаг 60. Рычаг перемещает следящий зо-
лотник 61, в результате поршень 62 перемещает шлифовальную
бабку на величину радиальной подачи, устанавливаемую лим-
бом 64.
Ручное перемещение при наладке осуществляется маховиком 65.
В цепь ручного перемещения шлифовальной бабки входит кониче-
ская передача 18, 17 и пара винт — гайка 16, 15. Маховик 66 пред-
назначен для установки величины перемещения шлифовальной
бабки при шлифовании заготовок.
Перемещением стойки вручную устанавливают изделие относи-
тельно абразивного червяка, обеспечивая использование всей рабо-
чей ширины абразивного червяка при шлифовании зубчатых колес.
Ручное перемещение осуществляется маховиком 67. В цепь руч-
ного перемещения стойки входит цилиндрическая передача 27, 26
и пара винт — гайка 29, 28.
Автоматическая подача шлифовальной бабки
осуществляется следящим механизмом. Величина подачи устанав-
ливается рукояткой в пределах 0,02—0,08 мм на каждый ход суп-
порта. Величину автоматической подачи можно изменять в процес-
се шлифования поворотом той же рукоятки. Величина подачи зави-
сит от модуля, материала и твердости заготовки, от качества абра-
зивного круга и др. При рекомендуемых абразивах для конструк-
ционных сталей 45, 40Х и т. п. следует устанавливать подачу
0,03—0,07 мм, для инструментальных сталей— 0,02—0,05 мм.
Для охлаждения изделия при шлифовании ста-
нок снабжен насосом производительностью 90 л/мин, подающим
охлаждающую жидкость (веретенное масло) через дюритовый
шланг в зону шлифования из бака охлаждения емкостью около
225 л. Заливка жидкости производится по маслоуказателю. Для
116
очистки масла от абразивной пыли и стружки в баке смонтирован
сепаратор.
Зубошлифовальный станок 5860А работает по методу
копирования. Он предназначен для шлифования прямых зубьев
цилиндрических колес с внешним зацеплением (рис. 78). Обрабаты-
ваемое колесо устанавливают на переднем центре 4, смонтирован-
ном в горизонтальном рабочем шпинделе 3, и заднем 7, закреплен-
ном в пиноли задней бабки 3.
Рис. 78. Зубошлифовальный станок 5860А
Шлифовальный круг устанавливают на горизонтальном шпин-
деле шлифовальной бабки 5, перемещающейся по вертикальным
направляющим стойки 6; вертикальное перемещение шлифоваль-
ной бабки используется для установки ее в зависимости от диамет-
ра обрабатываемого колеса и требуемой глубины захода круга во
впадины зубьев колеса. Фасонный профиль круга, соответствующий
форме и размерам обрабатываемой впадины зубьев, образуется
специальным механизмом правки 10, установленным на вертикаль-
ных направляющих на заднем конце станины. В зависимости от
диаметра обрабатываемого колеса устанавливается высотное поло-
жение механизма правки, при котором его алмазы располагаются
соответственно делительной окружности обрабатываемого колеса.
Каретка 9, несущая стойку 6 шлифовальной бабки, перемещает-
ся возвратно-поступательно по горизонтальным направляющим 11
станины 1, параллельно оси центров стола; этим перемещением
осуществляется продольная подача круга вдоль оси колеса. Пере-
мещение каретки 9 производится гидравлическим устройством,
благодаря чему величина продольной подачи регулируется бессту-
пенчато; реверсирование продольной подачи каретки 9 осущест-
вляется при помощи упоров, установленных на столе.
Длина продольного хода обеспечивает при двустороннем деле-
нии вывод круга за пределы торцов зубчатого венца с обеих его
сторон, при одностороннем делении — вывод круга за пределы тор-
ца зубчатого венца со одной стороны, а со второй стороны выход
за пределы зубчатого венца оси шлифовального круга на 5—10 мм.
Делительный поворот колеса после каждого продольного хода
117
каретки 9 (при двустороннем делении) или после каждого двой-
ного хода осуществляется механизмом, смонтированным в корпусе
делительной бабки 2. Делительный механизм этого станка рабо-
тает следующим образом (рис. 79).
Электродвигатель 8 через ременную передачу 7 и цилиндриче-
ские колеса 6 непрерывно вращает храповое колесо (храповик) 5.
В момент реверсирования продольного хода каретки включается
соленоид 10, который через рычаг 11 отводит собачку 12 от оси
Рис. 79. Схема делительного механизма зубошлифо-
вального станка 5860А
диска 4 и она освобождает вторую собачку 13. Последняя под дей-
ствием пружины зацепляется с зубьями храповика 5, вследствие
чего начинает вращаться диск 4, на котором закреплена ось со-
бачки 13. Вместе с диском 4 через втулку 14 и вал 15 вращается
делительный диск 17, который при этом отжимает фиксатор 16.
Через зубчатые колеса 18 гитары времени деления вращается кула-
чок 9, удерживающий своим выступом собачку 12 в отведенном
положении (соленоид 10 включается).
В конце оборота кулачка 9 собачка 12 освобождается и выклю-
чает механизм деления, а фиксатор 16 запирает диск.
В течение одного оборота кулачка 9 в зависимости от настройки
гитары диск 4 делает один-два или три полных оборота и через
сменные зубчатые колеса гитары деления 19 червяк 2 и колесо 3
делительной пары поворачивает рабочий шпиндель 1 на угол, соот-
ветствующий одному зубу обрабатываемого колеса. Для этого
сменные зубчатые колеса гитары деления подбирают по формуле
А. _£_=
В ’ D ~~ г '
где К\ —постоянная характеристика станка;
z — число зубьев шлифуемого колеса;
А, В, С, D — см. в описании к рис. 75.
118
Сменные зубчатые колеса гитары времени деления подбирают
в зависимости от числа зубьев обрабатываемого колеса и его мо-
дуля так, чтобы диск 4 механизма деления делал 1, 2 или 3 обо-
рота.
Дополнительный поворот рабочего шпинделя с обрабатываемым
колесом для равномерного распределения припуска по боковым;
Рис. 80. Схема механизма правки круга зубошлифовального станка
5860А
образующим круга производится дифференциальной муфтой 20
(см. рис. 79) в приводе червяка делительной пары. После расцеп-
ления ее частей выполняется взаимный поворот их, после чего они
вновь сцепляются.
Механизм боковой правки по эвольвенте (для обработки колес
с модулем больше 5 мм) включает в себя пантографы, с помощью
которых получают криволинейные контуры и поверхности.
Простейший пантограф представляет собой шарнирный плоский
параллелограмм с осью вращения 4 (рис. 80, а). Пантограф имеет
на одном конце палец, расположенный по оси 6 и перемещающийся
по шаблону 5, а на другом — инструментальный шпиндель 2.
119
Когда палец движется по шаблону, шпиндель описывает на
изделии 1 геометрически подобную фигуру.
Масштаб копирования К зависит от соотношения плеч панто-
графа:
где /]-з — расстояние между осью инструмента и осью вращения
пантографа;
Z2_3 — расстояние между осью копировального кольца и осью
вращения пантографа.
Масштаб копирования изменяют перемещением ползушки 3 по
плечу пантографа.
Показанный на рис. 80, а пантограф дает изображения, повер-
нутые на 180° относительно изображения на шаблоне.
В рассматриваемом механизме боковой правки (рис. 80, б) два
пантографа 5 установлены симметрично, их пальцы 11 скользят
под усилием пружин 4 по рабочим профилям копиров 2, соответст-
вующим впадинам зубьев обрабатываемого колеса. Алмазодержа-
тели 8 закреплены в верхних горизонтальных рычагах 6 пантогра-
фов; положение алмазодержателей в рычагах 6 для расположения
алмазов в одной горизонтальной плоскости регулируется винта-
ми 7.
Вертикальное положение копиров для получения симметрично-
го профиля на обеих сторонах круга при правке регулируется пере-
мещением кареток 3, на которых винтами 1 закреплены копиры.
Привод пантографов механизма правки осуществляется што-
ком 15 гидроцилиндра 16. На верхней плоскости штока нарезана
рейка, зубья которой сцепляются с зубьями сектора 14, вследствие
чего при движении штока 15 рычаги 12, связанные между собой
зубчатыми секторами 17, качаются и вилками на своих концах
через пальцы перемещают нижние рычаги (планки) 10 пантогра-
фов 5.
Величина хода штока 15 в зависимости от длины рабочей кри-
вой копиров регулируется упорными винтами 13 и 18.
Скорость движения штока регулируется дросселем гидроси-
стемы.
Для обеспечения правки боковых сторон круга с наиболее бла-
гоприятным изменением углов контакта пальцев 11 с кривыми
копиров 2 длина горизонтальных плеч пантографов регулируется:
длина нижнего плеча — перемещением планки 10 относительно ры-
чага 9, а длина верхнего плеча — изменением вылета алмазодержа-
телей 8 в рычагах 6.
При движении пальцев 11 по рабочим кривым копиров 2 острия
алмазов, расположенные в вертикальной осевой плоскости круга,
образуют на последнем с двух сторон эвольвенты, воспроизводя-
щие профиль копиров в масштабе 1 : 3. Изменение толщины зубьев
колеса производится соответствующим изменением толщины круга,
которое осуществляется сменой пальцев 11; диаметр пальцев 11
120
в комплекте изменяется через 0,03 мм, что обеспечивает регулиро-
вание толщины зубьев колеса с точностью 0,02 мм.
Основными отличиями механизма боковой правки круга с мас-
штабом 6 1 (рис. 80, в) для обработки колес с модулем до 6 мм
являются: постоянная длина горизонтальных плеч 4 пантографа 1,
а также отсутствие регулировки положения алмазодержателей в.
горизонтальной плоскости; осуществление привода пантографа 1
вертикальным гидроцилиндром 7, шток 6 которого движет панто-
графы через ползун 2 и рычаги 3. Длину хода штока 6 регулируют
упорным винтом 5.
Наличие на станке двух механизмов боковой правки круга с
различными масштабами копирования позволяет использовать ком-
плект копиров для обработки колес с одинаковым числом зубьев,
но с модулем, большим или меньшим в 2 раза.
Рабочий профиль копира очерчивают по эвольвенте основной
окружности обрабатываемого колеса с увеличением в соответствии
с масштабом механизмов боковой правки. При изготовлении копи-
ров для универсального применения при обработке колес с одина-
ковыми числом зубьев и модулем, имеющих малое смещение исход-
ного контура, профиль начинается непосредственно у основной
окружности и заканчивается несколько выше головок зубьев коле-
са, не имеющего смещения исходного контура. Чтобы исправить
профиль (из-за ошибок самого копира и пантографов механизма
правки круга) для каждого числа зубьев делается комплект копи-
ров, рассчитанный на заданное число зубьев, диаметр основной
окружности. При числе зубьев колеса до 30 комплект, кроме основ-
ного, содержит еще 4 копира — на 1; 3/4; V2 и V4 зуба меньше, при
числе зубьев от 30 до 40 дополнительные копиры на 2; 1 и V2 зуба
меньше основного; при числе зубьев больше 40 дополнительные
копиры на 2 и 1 зуб меньше основного.
После установки копиров в механизме правки положение каре-
ток 3 (см. рис. 80, б) регулируют по высоте до совмещения рисок
на них и на корпусе механизма. При наладке механизма боковой
правки зубошлифовального станка 5860А Необходимо:
установить нужный вылет алмазодержателей по специаль-
ному шаблону; при совпадении роликов пальцев с делительной
окружностью копиров алмазы должны располагаться симме-
трично.
Первый алмаз устанавливают по более широкому шаблону, при-
жимаемому одной стороной противоположного алмазодержателя;
после закрепления первого алмаза устанавливают второй по более
узкому шаблону. Ширина шаблонов выбирается с учетом постоян-
ных параметров механизма правки и требуемой толщины зубьев на
делительной окружности колеса. Точность установки вылета алмазо-
держателей проверяют микрометром.
При использовании механизма боковой правки с масштабом
3 : 1 одновременно следует отрегулировать длину нижних горизон-
тальных рычагов пантографа. Смещением планки 10 (см. рис. 80,6)
относительно рычага 9 устанавливают длину 150 мм при обработ-
121
ке колес с модулем 5—7 мм или 201 мм — для колес с модулем
8—12 мм\
проверить высотное положение алмазов. При расположении
пальцев 11 на делительной окружности колеса профиля копиров
высота алмазов должна быть одинакова. Это проверяется специаль-
ным шаблоном, изготовленным из мягкого металла. Перемещая
полки шаблона по верхним образующим алмазодержателей и при-
жимая его боковую полку последовательно к одному, а после пово-
рота шаблона на 180° к противоположному алмазам, на боковой
поверхности шаблонов наносят одну общую риску (при совпаде-
нии высоты алмазов) или две риски, каждая из которых соответст-
вует высотному положению алмазов. При работе с механизмом
боковой правки с масштабом 3 : 1 регулирование высоты алмазов
производится поворотом алмазодержателя 8 относительно рычага 6
винтами 7, При работе с механизмом правки с масштабом 6 : 1
регулировку осуществляют поворотом алмазодержателей или сме-
щением одного из копиров по вертикали при помощи винта;
установить толщину круга подбором пальцев 11 соответствую-
щего диаметра.
Шлифование зубьев на станке 5860А производится последова-
тельно на черновых и чистовых режимах. На черновых проходах
повышают продольную подачу и применяют двустороннее- деление.
После каждого прохода (оборота колеса) шлифовальную бабку
вручную перемещают по вертикальным направляющим стойки к
оси обрабатываемого колеса на величину радиальной подачи; после
требуемого числа проходов нажатием кнопки каретку шлифоваль-
ной бабки выводят из рабочей зоны в положение правки. Круг на
алмазы механизма правки подают ручным опусканием шлифоваль-
ной бабки по направляющим стойки, а правка боковых сторон и
периферии производится автоматически. После правки круга на
черновых проходах круг поднимают и после ввода шлифовальной
каретки в рабочую зону опускают до касания профилей зубьев с
соответствующей радиальной подачей. Перед чистовым проходом
круг правят, уменьшают величину продольной подачи, включают
одностороннее деление с соответствующим уменьшением длины
продольного хода каретки (перестановкой одного упора на столе),
положение шлифовальной бабки по высоте после правки круга
в данном случае не изменяют.
Зубошлифовальный полуавтомат 586В (рис. 81)
предназначен для чернового и чистового шлифования зубьев цилин-
дрических колес с внутренним зацеплением.
После установки заготовки стол станка со шлифовальной голов-
кой вводят в зону резания.
При черновом цикле шлифования обработка производится с
автоматической подачей бабки изделия на шлифовальный круг
после каждого реверсивного движения стола. Когда припуск на
черновое шлифование будет снят в одной впадине, происходит
деление и отвод бабки изделия на величину снятого чернового
припуска. Затем процесс повторяется.
122
После черновой обработки всех зубьев станок автоматически
переключается на чистовой цикл, при этом скорость движения стола
со шлифовальной головкой уменьшается, а подача заготовки на
шлифовальный круг происходит только после полного прохода по
всем зубьям заготовки; деление осуществляется после каждого
двойного хода стола. Все движения правки, подача круга на ал-
мазные карандаши, а также возврат стола в зону резания после
окончания правки абразивного круга автоматизированы.
Рис. 81. Зубошлифовальный полуавтомат 586В
На станке достигается точность обработки до 6-й степени, а чи-
стота обработки до 8-го класса.
Техническая характеристика станка приведена в табл. 10. Ста*
нок обеспечивает скорость шлифования 16,7—29 м/сек. Наиболь*
ший ход станка 780 мм. Наибольшая скорость перемещения стола
12 м/мин. Автоматическая подача изделия при черновой обработке
(на каждый ход стола) 0,07—0,15 мм, при чистовой обработке
(после полного оборота заготовки) 0,01—0,07 мм. Автоматическая
подача абразивного круга при правке на один ход алмазных ка-
рандашей 0,02—0,08 мм. Мощность электродвигателя составляет
6,6 кет. Габаритные размеры станка (длина, ширина, высота)
3710X2665X1370 мм. Вес полуавтомата 8 т.
§ 42. ПРИМЕРЫ НАСТРОИКИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
1. На рис. 82 показана кинематическая схема зубошлифоваль-
ного станка 5831. Требуется составить уравнение кинематической
цепи вращения шлифовального круга.
123
Кулачок сметного
механизма
Рис. 82. Кинематическая схема станка 5831
Решение:
пшл.кр = 2800х — X 0,985=2350 об/мин.
80
2. По кинематической схеме зубошлифовального станка 5831 опре-
делить числа двойных ходов ползуна бабки шлифовального круга.
Решение:
22 28 _
Лэл.дв’ ’ 120~Пдв’х°Д
или
29 28 _
”9;идв’ 68 ’ 120 — Пдв'ход
(при включении колес z=29 и z=68);
при пэл.дв = 750 об/мин Пдв.ход=51,4; 75;
при пэл.дв=1500 об/мин Пдв.ХОд= Ю2,8; 150;
при пЭл.дв=3000 об/мин Пдв.ход=205,6; 300.
3. По кинематической схеме зубошлифовального станка 5831 со-
ставить уравнение кинематической цепи подачи стола с заготовкой
для чистового режима.
Решение:
1420 х-^-Х X X “ XX. Х^- X “ Х^- X 6 =5
64 54 40 40 40 52 60 72 '
124
4. То же для чернового режима.
Решение:
1420х-|^-Х—X —X—X—ХХ3 X v-X-|^-X-^-X6 = s мм/мин.
64 54 40 40 40 35 60 60
5. Определить расчетные формулы гитары Х3 для цепи подач
стола зубошлифовального станка 5831.
Решение:
для чистового режима
' _ s _ а
3 213 Ъ
для чернового режима Х3=
s ___а
523~ ~b'
где а+д=120.
6. По кинематической схеме зубошлифовального станка 5831 со-
ставить уравнение кинематической цепи вращения стола.
Решение:
1 лол. 27 18 .32 .24 40 „ , 26
1420 Х—Х—X—X—X — ХХ3Х— или
64 54 40 40 40 3 52
43 .80 v . 22 22 2
— X—Х*,Х—X — X —=п об мин.
35 60 2 24 32 71 '
7. По кинематической схеме зубошлифовального станка 5831 опре-
делить расчетную формулу настройки гитары Х2 для цепи обкаты-
вания.
Расчетное перемещение:
L путь стола->лг/п (длина делительной окружности) один оборот
стола—>L=Jtzm (путь стола).
Расчетное уравнение: один оборот стола
71 32 24 1 40 „
-----X — X — X — X — Хб = Л2/П ММ.
2 22 22 Х2 72
Расчетная формула:
v 71 32 24 40 ~ 1 rQ 7fiofi 1 _ 59,7686
Х«——X X ~— X X 6 == оУ, / bob--------
2 22 22 72 ли/и Do £>о
где О0 — диаметр начальной окружности, равный zm.
8. По кинематической схеме зубошлифовального станка 5831 со-
ставить уравнение кинематической цепи деления заготовки.
Решение:
1420х-^-Х — Х-|^Х — X^-xXi х — Х-^-=п об/мин
64 54 32 54 75 192 71 1
71
где — — передаточное отношение планетарной передачи.
9. Определить расчетную формулу гитары Х± цепи деления зубо-
шлифовального станка 5831.
Расчетное отношение:
один оборот кулачка соответствует — об. заг.
125
Расчетное уравнение:
32 32 85 » х ZUA. ±об. заг.
32 16 34 30 75 192 71 z
Расчетная формула: Х,=—.
10. По кинематической схеме зубошлифовального станка 5831 на-
писать уравнение кинематической цепи обратного перемещения стола
и определить скорость перемещения.
142ох^х-^х^х^х^х^х^х^х^-х6-596 мм/мик.
64 54 40 40 40 72 50 60 72 ‘
§ 43. ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНОГО ВРЕМЕНИ
ПРИ ЗУБОШЛИФОВАНИИ
Основное технологическое время (см. § 37) — это время, затра-
чиваемое непосредственно на снятие части материала (образование
стружки).
Формулы для его определения раз-
Z7 личны, однако в основе их лежит про-
стейшая зависимость, относящаяся к.
точению (рис. 83):
То=— мин>
n-s
Рис. 83. Определение длины где п — число оборотов в минуту;,
рабочего хода при точении s — подача шпинделя, mm)o6\
i — число проходов;
L — расчетная длина обработки в миллиметрах, складываю-
щаяся из длины обрабатываемой поверхности /, пути вре-
зания резца /1 и перебега /2-
При зубошлифовании формулы для определения основного вре-
мени имеют различный вид в зависимости от типов зубошлифо-
вальных станков. Ниже приведены расчеты основного времени при
зубошлифовании на станках четырех типов.
1. При зубошлифовании на станках с двумя тарельчатыми кругами
с быстрым движением обкатывания и медленной продольной подачей
основное время То определяют по формуле
7’0=2[A2L/,k+?iL+2k) + 2iT1l мин,
По \ $1 $2 $3 /
где тх — время на деление и переключение (0,015-5-0,03 мин)’,
г —число зубьев колеса;
i — число проходов;
Ар=/+2Р'Я(РК — /7)-ЬЮ мм,
где I — длина зуба, мм;
Ок —диаметр круга, мм;
126
по — количество обкатываний в минуту (выбирается в зависи-
мости от модуля);
Н — глубина захода круга, мм\
Si, $2, s3 — продольные подачи на черновых, полу чистовых и чистовых
проходах;
И, Ч, h — числа этих проходов.
2. При зубршлифовании одним коническим кругом на станках
с быстрым движением вдоль зуба и медленным движением обкатыва-
ния основное время определяют по формуле
)+2r1i] мин,
L п \Sj s2 s3 ) J
где z — число зубьев колеса;
=0,04н-0,09 мин — время на переключение и деление (для колес
больших диаметров значения будут больше);
G, 12— числа черновых и получистовых проходов;
£обк — длина рабочего хода обкатывания на станках,
работающих одним кругом при значениях моду-
ля 24-12 мм:
£обк = 25-ь 145 мм.
3. При зубошлифовании на станках, работающих по методу копи-
рования, основное время определяют по формуле
T0=z(—+——Н—мин,
\ п% Из /
где i2, — число черновых, получистовых и чистовых прохо-
дов;
пь л2, п3 —числа двойных ходов стола в минуту при этих
проходах;
тх = 0,02-^0,03 мин — время на переключение и деление.
4. При зубошлифовании на станках, работающих с абразивным
червяком, основное время определяется по формуле
т ^(1+Я2)
S1 $2
где То — основное время, мин-,
h — длина хода суппорта с заготовкой;
%! — число проходов при шлифовании;
/<2 —число проходов при выхаживании;
$х — вертикальная подача суппорта при шлифовании, мм/мин-,
s2 — вертикальная подача суппорта при выхаживании, мм)мин-,
О _ H-S01 , р __ n-Sfft
51 ’ 52 »
Z 2
где % — вертикальная подача суппорта при шлифовании, мм)об\
s02 — вертикальная подача суппорта при выхаживании, мм/об\
п — число оборотов абразивного червйка (п = 1500 об/мш$\
z — число зубьев шлифуемого колеса.
127
Опытным путем установлено, что вспомогательное время составляет
25—40% от машинного времени (при условии шлифования партии
не менее 50 шт.).
Таким образом, общее время, необходимое для шлифования коле-
са, равно Т=(1,25 ч-1,4) хТм.
Пример. Шлифуемое зубчатое колесо прямозубое, модуль /пн=1, число зубьев
z=60, угол зацепления а=20°, длина зуба В«=16 мм, припуск на шлифование
по длине общей нормали Д?=0,2 ч-0,25 мм.
Для расчета некоторые величины принимаются равными:
перебег заготовки за центр абразивного червяка вверх и вниз /=7 мм\
радиальная подача на один ход суппорта при шлифовании spafl=0,05 мм/об\
вертикальная подача на один ход суппорта при шлифовании s0i = l,5 мм/об\
при выхаживании so2«O,5 мм/об\
число проходов при выхаживании Я2=1.
Остальные величины рассчитываются по соответствующим форму-
лам.
Длина хода суппорта
h = B+2l= 16+14 = 30 мм.
Полная величина радиального врезания
Д7? = 1,462 • Дг = 1,462 (0,2 ч- 0,25) = 0,29 ч- 0,37 мм выбирается /? =
= 0,33 мм.
Число проходов при шлифовании
Кх-—-------1 =-^--1=6.
$рад 0,05
Вертикальная подача суппорта при шлифовании
n-s01 1500*1,5 0^7 к /
$х = —— =——— = 37,5 мм/мин.
Вертикальная подача суппорта при выхаживании
п • Sq2 1500*0,5 юг /
s2= - =—^-^- = 12,5 мм/мин.
Основное время
»_К, Н1+«г>_ЗМ 30(1 + 1)
Si s2 37,5 12,5
Общее время, необходимое для обработки одного колеса из партии
не менее 50 шт., равно
Т= 1,ЗТМ= 1,3-9,6= 12,5 мин.
Время обработки 1 см длины зуба
п Т’60 12,5’60 7 Q
О =-----=----’---= 7.8 срк
128
§ 44. ОСНОВНЫЕ МОДЕЛИ ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС
Увеличение окружных скоростей и требования бесшумности ра-
боты конических передач требуют более точной обработки колес.
Из-за сложной формы их термическая обработка часто приводит
к заметным деформациям. Все это заставляет обращаться к зубо-
шлифованию конических колес как к отделочно-доводочной опера-
ции.
В табл. 16 дана краткая техническая характеристика некоторых
станков для шлифования конических зубчатых колес (модель 5А872
описана подробно в § 45).
Таблица 16
Краткая техническая характеристика некоторых зубошлифовальных
станков для обработки конических колес
Параметры Модель станков
5А872 5871 5А871
Типы обрабатываемых зубьев . ... круговые прямые
Наибольший диаметр обрабатываемых
зубчатых колес, мм 800 500 500
Наибольшая длина образующей началь-
ного конуса, мм*.
при угле спирали 30° 420 250 —
при угле спирали 0° . 285 160 250
Наибольшее передаточное отношение . 10:1 10:1 8:1
Наибольшая ширина зубчатого венца, мм 100 65 90
Мощность, кет 11 10 10
Вес станка, т . 12,5 10,5 10,5
§ 45. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ И КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА
ЗУБОШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКА 5А872 ДЛЯ ОБРАБОТКИ
КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС
Этот станок предназначен для шлифования конических колес
со спиральными (круговыми) зубьями гипоидных колес по методу
обкатывания. Станок снабжен механизмом для шлифования колес
передач полуобкатного типа и колес, имеющих большую длину на-
чального конуса. Обкатно-делительное движение в станке выпол-
няется как непрерывное зацепление зубчатых колес. Перемещение
стола, зажим и правка шлифовального круга осуществляются ги-
дравлической системой. Цикл работы станка автоматизирован,
включая выполнение заданного числа проходов, периодическую
правку шлифовального круга и остановку по окончании обработки.
Станок пригоден для работы в условиях как массового, так и мел-
косерийного производства.
9
Заказ 81
129
Основные параметры станка 5А872
Наибольший диаметр делительной окружности обрабатываемого коле-
са, мм, при:
/=10:1 и угле спирали 30° 840
/ = 10:1 » » 0° 575
/ = 2:1 » » 30° 750
/ = 2:1 » » » 0° 520
/=1:1 > » 30° 600
/ = 1:1 » 0° 395
Наибольшее передаточное отношение обрабатываемой пары при угле
между осями 90° ... 10:1
Наибольший модуль обрабатываемых колес, мм 15
Наибольшая ширина обрабатываемого зубчатого венца, мм 100
Наибольшая длина образующей начального конуса, мм, при:
угле спирали 30° 420
угле спирали 0° . . . 285
Наибольшая высота зубьев, мм ... 32
Наименьшее и наибольшее числа зубьев обрабатываемых колес 4—160
Диаметр шлифовальных кругов, мм 152; 228;
304; 456
Наименьшее и наибольшее расстояние от торца шпинделя заготовки до
центра станка, мм . 125—600
Число ступеней оборотов шлифовального круга . 5
Пределы числа оборотов в минуту шлифовального круга ИЗО—4150
Мощность электродвигателя, кет:
привода шлифовального круга 2,8
привода подачи.......... 7
Габаритные размеры станка, мм . 2600х2100 х
Х1950
Кинематическая схема станка 5А872 показана на
рис. 84. Привод шлифовального круга осуществляется от электро-
двигателя, смонтированного в эксцентриковом барабане люльки,
через два сменных шкива и клиновые ремни.
Рис. 84. Кинематическая схема станка 5А872
130
Привод подачи, т. е. цепи вращения заготовки и качания люль-
ки, осуществляется от электродвигателя 4,5 кет, 1420 об!мин, кото-
рый через коническую пару 12 45 вращает вал I. От этого вала
движение передается валу II через сменные зубчатые колеса А и В
(рабочий ход) или через зубчатую пару 72 и 54 (ускоренный холо-
стой ход). Включение соответствующего движения осуществляется
при помощи фрикционных муфт 1 и 2. На валу II имеется червяк,
который вращает червячное колесо 2 = 46, находящееся на одном
валу с диском 3. На этом диске закреплены кулачки, выключающие
фрикционные муфты, счетчик и другие механизмы станка. Переда-
точное отношение червячной пары (/ 46) подобрано так, что дискЗ
делает один оборот за время одного зуба.
На валу II имеется зубчатое колесо 2 = 60, которое приводит в
движение цепь вращения заготовки. Вал II полый, имеет внутрен-
ние шлицы, при помощи которых вращается вал конического зуб-
чатого колеса 2=16, смонтированного на каретке реверсивного
механизма, который через сменные зубчатые колеса i0 обкатыва-
ния приводит люльку в качательное движение.
Передаточное отношение ременной передачи на шлифовальный
шпиндель можно определить непосредственно по кинематической
схеме:
х
у 3000’
Формулу настройки сменных зубчатых колес подачи легко вы-
вести, зная, что диск 3 поворачивается за время /р рабочего хода
на 160°. Формула будет иметь вид (рис. 84):
А 3,59
В ~ /р
Продолжительность холостого хода равна времени поворота
диска на 200° при включении передачи 72 и 54, что составляет
3 сек]зуб. Формула основного технологического времени:
= сек.
§ 46. ЖЕСТКОСТЬ СИСТЕМЫ
При обработке на зубошлифовальных (как и на других метал-
лорежущих) станках станок, обрабатываемая заготовка (деталь),
приспособление для крепления детали, режущий инструмент
(в данном случае шлифовальный круг) и несущие его элементы
(оправка и пр.) представляют собой упругую систему. Эту систему
обычно обозначают сокращенно СПИД (станок — приспособление —
инструмент — деталь).
В процессе обработки сила резания вызывает упругие дефор-
мации системы СПИД, а также смещение элементов системы за
счет зазоров в их сопряжениях; величина этих деформаций и сме-
щений зависит от силы резания и от жесткости системы, т. е. спо-
собности ее сопротивляться возникающим деформациям, сохранять
131
в процессе обработки неизменность положения режущих кромок
инструмента относительно элементов станка и детали (например,
оси шпинделя станка, положения центров станка и т. д.).
Величина силы резания в процессе обработки изменяется под
влиянием различных переменных условий обработки, например
из-за затупления инструмента — шлифовального круга, из-за коле-
бания механических свойств материала обрабатываемой заготовки
и др.
Непостоянство величины силы резания создает неравномерность
деформаций и смещений, что отражается на точности обработки.
Из этого ясно, что на точность обработки существенно влияет сте-
пень жесткости системы СПИД.
Чем меньше упругие деформации, тем большую точность разме-
ров и геометрической формы можно получить на станке. Обычно
жесткость определяют отношением силы к величине деформации,
вызванной действием этой силы.
Жесткостью упругой системы СПИД называют отношение ради-
альной составляющей Ру силы резания к вызванному ею отжатию
(смещению) у в этом же направлении, т. е.
j=— кГ/мм.
У
В технологических расчетах пользуются также величиной, обратной
жесткости; эту величину называют податливостью.
Податливость равна — мм/кГ,
i
Жесткость станка определяется жесткостью всех его узлов.
Исследования показали, что в шлифовальных станках подавляю-
щую часть всех изменений, возникающих при работе этих станков,
составляют деформации шпинделя, его опор и шпиндельной бабки.
Деформации системы СПИД неодинаковы на разных этапах обра-
ботки. При подводе шлифовального круга к обрабатываемой по-
верхности деформации не возникают.
При врезании (в результате упругих деформаций системы) фак-
тическая поперечная подача меньше номинальной и фактический
объем снимаемого металла также меньше номинального: по мере
врезания круга и нарастания усилия шлифования созданная отжа-
тием упругой системы реактивная сила, прижимающая круг к дета-
ли, также возрастает, при этом повышается и интенсивность съема
металла (объем металла, снимаемый в минуту). Время, необходи-
мое на резание, будет тем меньше, а интенсивность съема тем боль-
ше, чем выше жесткость системы.
При установившемся процессе шлифования интенсивность съема
металла примерно стабильна; толщина слоя металла, снимаемого
в радиальном направлении, равна номинальной поперечной подаче.
При зачистке (выхаживании) работа производится с уменьшен-
ной, нулевой или отрицательной (обратной) поперечной подачей.
Этот этап характеризуется убывающей интенсивностью съема ме-
талла; упругая система возвращается в исходное положение, отжа-
132
тие постепенно уменьшается и вместе с этим повышается точность
0 чистота обработки.
На третьем этапе, т. е. на этапе установившегося процесса,
интенсивность съема металла определяется произведением всех
подач — продольной, поперечной и круговой.
Отсюда видно, что необходимо стремиться к выбору возможно
больших значений этих подач, но в то же время их величина долж-
на быть принята с учетом требований, предъявляемых чертежом и
техническими условиями к детали, т. е. к заданной точности разме-
ров, шероховатости поверхности и др. Жесткость системы учиты-
вают при назначении режима шлифования.
§ 47. НАЛАДКА ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
К наладке станка относятся те подготовительные работы зубо-
шлифовщика, которые необходимо проделать ему перед пуском
станка для обработки нового вида зубчатых колес. Наладка станка
складывается из расчета и настройки гитар сменных зубчатых ко-
лес различных движений (подачи, обкатывания, дифференциала
и др.), установки приспособлений для крепления заготовок, уста-
новки и выверки абразивных кругов, механизмов правки их и про-
верки согласованности движений всех звеньев кинематической,
гидравлической и электрической системы станка.
Расчет, настройка и согласование рабочих движений кинемати-
ческих узлов станка подробно описаны выше, ниже рассматривают-
ся установка и правка абразивных кругов, а также установка за-
готовки на станке.
Установка и испытание к р у г о в. Для обеспечения нор-
мальной работы и во избежание несчастных случаев (разрыв круга)
шлифовальный круг должен быть предварительно испытан на проч-
ность, правильно закреплен на шпинделе станка и отбалансирован.
Во время работы шлифовальные круги должны быть защищены
специальными кожухами.
Шлифовальный круг (рис. 85) крепится сначала на планшайбу,
а затем вместе с ней надевается на конусный конец шпинделя стан-
ка^ качестве прокладок применяют картон и алюминиевую фольгу.
Выбор и правка шлифовальных кругов. Шлифо-
вальные круги выбирают с учетом формы, размеров и их характе-
ристики. Для шлифования зубчатых колес из материала твердостью
HRC 45 применяют следующие абразивные круги: тарельчатые
типа IT, ЗТ, твердостью СМ2 и зернистостью 25—16; плоские типа
4П, твердостью СМ2—С1 и зернистостью 25—5; конусные типа 2П,
твердостью СМ2 и зернистостью 25—16; ширина круга примерно
равна четырем модулям обрабатываемого колеса; червячные типа
ПП, твердостью СМ2 и зернистостью 25—12; профилированные
односторонние типа 2П и ЗП, твердостью СМ2, зернистостью 25—16
и шириной круга, примерно равной четырем модулям обрабатывае-
мого колеса.
133
Для правильного исполнения формы шлифуемых профилей
зубьев требуется постоянно поддерживать необходимую форму аб~
разивных кругов при помощи их правки. Правкой достигается вос-
становление режущей способности и геометрической формы круга.
Необходимость правки устанавливается в связи с искажением гео-
метрии обрабатываемого профиля, появлением металлического
блеска на рабочей поверхности круга или прижогов на шлифуемой
поверхности, дробления и ухудшения шероховатости поверхности.
Обычно при зубошлифовании применяются следующие три типа
механизма правки периферии круга.
1. Механизм правки совершает только
А прямолинейное движение, параллельное
ffij оси круга (рис. 48, стр. 58). Такие меха-
низмы применяют на всех станках с та-
рельчатыми или плоскими кругами. Цель
правки — устранить износ (особенно угол-
ков). При наличии на станке механизма
правки такого типа шлифование дна впа-
дин невозможно.
алмазодержателя
при правке круга:
/ — алмазодержатель,
2 — круг
Рис. 87. Сложное движе-
ние алмазодержателя при
правке круга:
1 — алмазодержатель,
2 — круг
2. Механизм правки периферии совершает только вращательное
движение относительно оси, перпендикулярной к оси вращения
круга (рис. 86). Таким механизмом оснащено большинство станков
с конусными и профилированными кругами. Подобно заправлен-
ный круг создает профиль зубьев в процессе обкатывания с впади-
ной между зубьями, имеющей сложную форму.
3. Механизм правки периферии круга совершает сложное дви-
жение. Периферия круга очерчивается дугами радиуса, сопряжен-
ными в точках А с боковыми образующими профиля круга, между
которыми проходит прямая линия, параллельная оси круга (рис. 87).
Такой механизм применяется на зубошлифовальных станках
584М, 5860А и др.
134
При шлифовании зубьев на станках, работающих по методу ко-
пирования, круги правят по шаблону для создания определенной
формы рабочего профиля круга, соответствующего профилю впади-
ны между зубьями шлифуемого колеса.
Правку шлифовальных кругов для зубошлифовании производят
алмазными карандашами (по ГОСТ 607—63): Н7; Ц2-1; ЦЗ-1; Ц4-1
с соответственной характеристикой алмазного зерна в каратах:
0,21—0,40; 0,41—0,60; 0,61—0,85.
Рис. 88. Оправки для установки колес в центрах
Установка и выверка зубчатого колеса. Шлифо-
вание зубьев колеса производится после шлифования базового от-
верстия и торца. Шлифование отверстия и торца ведут, как правило,
после термической обработки.
Для шлифования посадочного отверстия колесо устанавливается
в специальном патроне, центрирующем колесо по впадинам между
зубьями при помощи роликов определенного диаметра или рейками
и др. В качестве опорной базы колеса обычно используют торец зуб-
чатого венца, применявшегося для базирования на зуборезном
станке.
Для крепления заготовок на зубошлифовальных станках чаще
всего применяют небыстродействующие приспособления, поскольку
время, идущее на крепление, имеет малую величину по сравнению
с временем, затрачиваемым на зубошлифование.
К приспособлениям для крепления заготовок на станках предъ-
являются следующие требования: обеспечение центрирования оси
вращения колеса с геометрической осью отверстия и перпендику-
лярности торца колеса к оси его вращения; жесткость системы
135
заготовка — приспособление — станок и легкость установки и съема
заготовки с приспособления; обеспечение фиксации впадин зубьев
относительно абразивного круга.
Перед шлифованием зубчатых колес с наружным зацеплением
их устанавливают на оправки. Для зубчатых колес с малым отвер-
стием применяют оправки с торцовым креплением гайками
(рис. 88, а), для легких колес применяют конусные оправки с конус-
ностью от 1 : 1000 до 1 :3000 (рис. 88,6). Разжимные оправки с цан-
гами (рис. 88, в, г, 6) применяют для обработки колес с большим
Рис. 89. Установочное
приспособление
отверстием.
Когда приходится шлифовать зубья колес с
длинной ступицей, применяют оправки, пока-
занные на рис. 88, е.
Оправки устанавливаются в центрах станка
или могут быть консольными, например для
станка 5892А. Передача вращения заготовке
осуществляется через оправку и хомутик, наса-
женный на нее.
При шлифовании тяжелых колес на станках
с горизонтальной осью вращения для предот-
вращения прогибания оправки применяют лю-
неты. На станках с вертикальной осью враще-
ния заготовки относительно небольшие колеса
устанавливают на оправках так же, как заготовки на станках с го-
ризонтальной осью вращения. При большом посадочном отверстии
применяют приспособление, показанное на рис. 89.
Зажим заготовки осуществляется гидравлическим, пневматиче-
ским, эксцентриковым или клиновым устройствами.
§ 48. ПОДНАЛАДКА ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
В процессе работы абразивный круг изнашивается, нарушается
также предварительно установленная регулировка. Для того чтобы
не допускать брака, необходимо знать причины возникновения по-
грешностей, способы их определения и устранения.
Наиболее вероятные причины погрешностей, встречающихся при
работе на зубошлифовальных станках, и способы их устранения
приведены в табл. 17 и 18.
§ 49. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
В современных металлорежущих станках широко применяют
гидравлические устройства в цепи главного движения, движения
подачи и вспомогательных движений.
Применение гидравлики позволяет иметь на станках бесступен-
чатое регулирование скоростей и подач, управление на расстоянии,
быстрое реверсирование движений и др. Прямолинейные возвратно-
поступательные движения, широко применяемые в шлифовальных
станках, осуществляются гидравлическими устройствами.
136
Причины погрешностей шлифования зубьев колес, обрабатываемых на станках
с эвольвентными копирами по методу копирования, и способы их устранения
Характер отклонения
Эскиз отклонения
Причины погрешности
Способы устранения
Отклонение профиля, равномерно
нарастающее от ножки к головке,
обратное по направлению на обеих
сторонах зуба; отклонения основно-
го шага обратного знака на проти-
воположных профилях
Отклонение профиля, равномерно
нарастающее, одинаковое по обеим
сторонам; отклонение основного ша-
га, одинаковое на обоих профилях
зубьев
Равномерно нарастающее откло-
нение профиля. Отклонение основ-
ного шага по одному профилю
Колеблющееся отклонение при
проверке эвольвенты, колебание ос-
новного шага на каждой паре зубь-
ев; колебание измерительного меж-
центрового расстояния при поворо-
те на зуб
Увеличенный начальный радиус
развернутости эвольвенты; скачок
измерительного межцентрового рас-
стояния при повороте на зуб в зо- I
ь- не ножки
Ошибки расположения алмазов и
механизма правки круга относитель-
но оси колеса
То же
Ошибка расположения одного из
алмазов относительно оси колеса
Ошибка профиля копира, непра-
вильная регулировка алмазов и тяг
пантографа механизма правки, ошиб-
ка регулирования толщины круга,
износ круга
Неправильная установка алмаза
для 1 правки периферийной кромки
круга; недостаточная глубина захо-
да круга во впадины (одновремен-
ное утолщение зубьев); осыпание
уголков круга
Сместить ползуны обоих алмазо-
держателей механизма правки кру-
га в одном направлении (горизон-
тально) или сместить по вертикали
копиры в противоположных направ-
лениях
Переместить механизм правки по
вертикали и одновременно сместить
ползуны обоих алмазодержателей в
противоположных направлениях
или переместить по вертикали в од-
ном чнаправлении
Сместить один из ползунов алма-
зодержателя по горизонтали или пе-
реместить по вертикали один из ко-
пиров; при необходимости переме-
стить механизм правки по вертикали
Исправить или сменить копиры,
отрегулировать положение алмазов
в держателях и длину тяг панто-
графа, или сместить по вертикали
копиры, сместить механизм правки.
Заправить профиль круга
Уменьшить радиус вылета алмаза
для правки периферии круга; опу-
стить ^механизм правки круга, за-
править профиль и периферию
круга
Продолжение табл. 17
Характер отклонения
Эскиз отклонения
Накопленная ошибка шага зубь-
ев колеса; колебание основного ша-
га зубьев на венце; колебание дли-
ны общей нормали на венце; коле-
бание измерительного межцентрово-
го расстояния при повороте на 1
оборот; радиальное биение зубчато-
го венца по ролику
Параллельный перекос образую-
щих по обоим профилям относитель-
но оси колеса; контакт зубьев по
разным профилям у разных торцов
венца
Конусность зубьев; разная длина
общей нормали у торцов венца, по-
стоянная на всем венце; контакт
зубьев у одного торца венца
Конусность зубьев, обратно на-
правленная на противоположных
сторонах венца; переменная раз-
ность длины общей нормали у тор-
цов венца на разных его участках;
переходящий контакт зубьев отно-
сительно торцов венца
Контакт
Контакт
Причины погрешности Способы устранения
Радиальное биение и перекос де- лительного диска, нестабильность фиксации пазов или радиальное бие- ние сменных колес гитары деления и их неточность. Радиальное биение колеса относительно оси рабочего шпинделя Исправить положение диска, про- верить фиксирующий механизм или исправить установку сменных ко- лес, сменить колеса. Проверить и исправить рабочую установочную оправку. Заправить круг
Перекос оси центров относительно оси шпинделя (в плоскости, перпен- дикулярной к оси симметрии круга) Исправить положение заднего центра относительно оси рабочего шпинделя в горизонтальной плос- кости
Перекос оси центров относитель- но оси шпинделя в плоскости, сов- падающей с осью симметрии круга Исправить положение заднего центра относительно оси рабочего шпинделя (в вертикальной плос- кости)
Перекос оси колеса относительно оси оправки Проверить и исправить опорный торец рабочей установочной оп- равки
Таблица 18
Причины погрешностей шлифования зубьев колес абразивными червяками
(на станках типа 5В832 и т. п.)
Дефект Причины дефекта
Винтовая нитка на абрази- ве скалывается при накаты- вании Бег винтовой нитки абразива отстает от переме- щения кольцевой нитки накатника, или наоборот (не уравнены люфты в цепях правки). Механизм правки меняет свое положение в мо- мент реверса больше чем на 0,02—0,03 мм в ре- зультате увеличенных люфтов верхних или нижних направляющих механизма. Низкое качество абразива. Не поддерживается необходимое давление в ги- дроагрегатах механизма правки.
Винтовая нитка абразива скалывается в начале шлифо- вания заготовки Гитара деления настроена на число зубьев, не соответствующее числу зубьев шлифуемой заго- товки.
Отклонения по соседним окружным шагам превышают допуск Сменные зубчатые колеса гитары деления имеют забоины на зубьях. В заднем подшипнике шпинделя увеличенный люфт. Износились зубчатые передачи цепи деления в суппорте изделия или их опоры — шариковые под- шипники. При шлифовании косозубых колес отклонение мо- жет быть вследствие больших ошибок в шагах кольцевых ниток накатника, которым накатывался абразивный червяк.
Накопленная ошибка ок- ружного шага превышает до- пуск Биение оправки, на которой закрепляется шли- фуемая заготовка, превышает допустимое. Центр шпинделя изделия имеет биение, превы- шающее допустимое. Тонкая оправка, на которой шлифуются зубчатые колеса (особенно без предварительной прорезки зубьев), отжимается. Износилось делительное зубчатое колесо или опоры шпинделя изделия, на котором крепится зубчатое колесо.
Отклонение направления 3Уба относительно оси шли- фованного колеса превышает Допуск Ось оправки, на которой закреплено колесо, не- параллельна перемещению суппорта при нулевом его положении. Угол поворота суппорта изделия не соответствует углу наклона зуба относительно оси заготовки. Низкое качество абразивного круга (осыпается, особенно при шлифовании длинного зуба).
139
Продолжение табл» 18
Дефект Причины дефекта
Отклонения по профилю (эвольвенте) зуба превышают допуск Профиль винтовой нитки абразива искажен: а) ошибка по профилю, соседним шагам и накоп- ленная ошибка шага кольцевых ниток накат- ника, которым накатывается абразивный чер- вяк, превышает допустимую по чертежу; б) механизм правки меняет свое положение в мо- мент реверса больше чем на 0,02—0,03 мм из- за увеличения люфтов в верхних и нижних направляющих; в) биение профиля кольцевой нитки накатника превышает допустимое (т. е. 0,01 мм)\ г) ось накатника, установленного в призмах сала- зок механизма правки, непараллельна переме- щению механизма правки. Радиальное и осевое биение конусного конца шпинделя абразивного червяка превышает допусти- мое. Первые три причины, вызывающие неточности по соседним шагам. Нарушена балансировка абразивного червяка при длительной эксплуатации и многократной правке. Плохие правочные алмазные резцы. Сменные зубчатые колеса гитары правки имеют поврежденные места. Фланец шлифовального круга неправильно сидит на конце шпинделя. Конусное отверстие фланца и конус шпинделя загрязнены или не соответствуют друг другу. Радиальное биение нижнего центра превышает до- пустимое. Примечание. Для контроля зубчатое колесо устанавливают на той же оправке, на которой выполня- лось шлифование.
На эвольвентных поверх- ностях зубьев имеются при- жоги Абразивный круг (червяк) слишком твердый. Абразивный червяк сильно засалился. Охлаждающая жидкость не попадает в зону шли* фования.
Шероховатость поверхно- стей шлифованных зубьев не- удовлетворительная, имеются риски и дробление Сильно заметные риски вдоль зуба получаются в результате охлаждения загрязненной жидкостью или от крупной зернистости круга. Дробление на поверхностях зубьев может по- явиться из-за неудовлетворительной балансировки абразивного червяка или большого люфта в направ- ляющих механизма правки. Плохая предварительная обработка изделия. Не- равномерный припуск на шлифование. Цементиро- ванный слой местами полностью сошлифовываетсЯ и шлифовальный круг работает по сырому мате- риалу.
140
Продолжение табл, 18
Дефект Причины дефекта
Шероховатость поверхно- стей шлифованных зубьев не- удовлетворительная, имеются риски и дробление Неправильная термообработка изделия (неравно- мерная твердость, поверхностные трещины); мягкий, вязкий материал заготовки
Стойкость абразивного чер- вяка слишком мала Неправильно выбран шлифовальный круг. Радиальная и осевая подачи слишком велики. На профиле зубьев зубчатого колеса остались окислы после термообработки, во впадинах между зубьями — грязь.
Абразивный червяк засали- вается Слишком долго работают одним и тем же местом витки абразивного червяка. Шлифовальный круг слишком тверд или мелко- зернист.
Изделия отжигаются Величина радиальной и осевой подачи слишком велика. Абразивный червяк слишком тверд.
Гидравлическое устройство, применяемое для станков, обычно
состоит из насоса, гидродвигателя и механизма управления. По-
следний состоит из устройств для регулирования скорости и ревер-
сирования, редукционных и обратных клапанов, реле и т. д.
Изменение скорости движения органа станка осуществляется
изменением количества подаваемой жидкости. При различном коли-
честве жидкости, поступающей в гидродвигатель, скорость движе-
ния будет изменяться.
Гидроприводы, применяемые для станков с поступательным и
вращательным движениями, могут быть с открытой или закрытой
циркуляцией жидкости. При открытой циркуляции отработанная
жидкость попадает непосредственно в бак, а затем снова подается
насосом в гидродвигатель. При закрытой циркуляции отработанная
жидкость поступает, минуя бак, во всасывающую часть насоса.
Применение закрытой (кольцевой) циркуляции требует дополни-
тельных устройств для охлаждения рабочей жидкости, ее фильтра-
ции, но исключает возможность образования разрежения внутри
гидросистемы, кроме того, количество жидкости для работы значи-
тельно меньше по сравнению с количеством жидкости в открытом
гидроприводе.
Чтобы гидросистема работала надежно, в нее не должен попа-
дать воздух, для этого все сливные трубопроводы располагаются
ниже уровня жидкости в баке и обеспечивается полная герметич-
ность гидросистемы, а насос устанавливается так, чтобы высота
всасывания была не более 50 см. Для выпуска воздушных
141
«пузырей» из системы в самых высоких ее местах устроены воз-
духовыпускные пробки.
Жидкости, применяемые для гидравлических устройств. К рабо-
чей жидкости, применяемой в гидравлических устройствах, предъ-
являются следующие требования: она должна быть однородна по
химическому составу, иметь достаточно высокую температуру
вспышки, низкую температуру застывания и не иметь включений,
вызывающих коррозию и появление пены. Такой жидкостью, служа-
щей для передачи давления и скорости силовому органу в метал-
лорежущих станках, является минеральное масло различных
марок.
Минеральные масла, применяемые для приводов в станках с по-
ступательным движением, более вязкие, чем масла для приводов в
станках с вращательным движением. Так, для приводов в стан-
ках с поступательным движением, работающих на малых и сред-
них давлениях (р = 20 4-30 ати), а также при больших скоростях
силового органа (и2^8 м/мин), применяют масла: индустриальное
12 и индустриальное 20. Для приводов в станках с вращательным
движением применяют масло индустриальное 20, турбинное 22 и ма-
шинные масла 30 и 45.
На вязкость масла оказывают влияние давление и особенно
температура: чем они выше, тем вязкость ниже, и наоборот. Обыч-
но при внешнем давлении р<^150 кГ/см? сжимаемость масла не
принимается во внимание. При более высоких давлениях ее следу-
ет учитывать.
Насосы и их разновидности. Суть работы гидравлических уст-
ройств заключается в том, что насосы создают разность (перепад)
давлений, в результате чего жидкость течет из области большего
давления в область меньшего. Производительность насосов зависит
от числа оборотов и объема рабочих камер насоса.
Гидроприводы могут иметь и несколько насосов, которые вклю-
чаются в работу последовательно или параллельно. Последова-
тельную работу насосов применяют при рабочем ходе силового
органа, а параллельную — для быстрых его перемещений.
Насосы, применяемые в металлорежущих станках, делятся на
следующие основные группы: поршневые радиальные, поршневые
осевые; поршневые клапанные; лопастные неразгруженные и раз-
груженные; шестеренчатые. Наиболее распространенными из них
являются лопастные разгруженные и шестеренчатые.
Лопастные разгруженные насосы действуют сле-
дующим образом: каждая смежная пара лопаток 3 образует замкну-
тое пространство, ограниченное поверхностями статора 5
(рис. 90, а), ротора 2 и распределительных дисков 8 и 9 с их торцо-
вых сторон. Статорное кольцо очерчено таким образом, что при вра-
щении ротора 2 в двух квадрантах 1 и 6, смещенных один относи-
тельно другого на 180°, объем камер увеличивается — происходит
всасывание масла. В двух других квадрантах 4 и 7 в это время
объем рабочих камер уменьшается — происходит нагнетание масла.
Статорное кольцо 5 находится в корпусе 13 и крепится штиф-
142
том 12 с ним и с распределительными дисками 8 и Р, а также с
крышкой //; последняя крепится к корпусу винтами 10.
Лопатки 3 постоянно прижаты к статору центробежной силой и
давлением масла, которое поступает под лопатки из полости нагне-
тания 15 по канавке 14. Лопатки наклонены под небольшим углом
(10—15° ) к радиусу ротора для лучшего прилегания к статору.
Рис. 90. Схема устройства насосов:
а — лопастного разгрузочного насоса двойного действия, б — шестеренчатого
За один оборот ротора нагнетание и всасывание происходит
дважды, в связи с чем вал ротора разгружается от радиальных на-
грузок; поэтому данный насос и назван лопастным разгруженным.
Насосы этого типа, выпускаемые в СССР, имеют производитель-
ность от 5 до 100 л!мин.
Шестеренчатые насосы, применяемые в современных
станках, имеют шестерни преимущественно с наружным зацеплени-
ем (рис. 90, б). Корпус шестеренчатого насоса имеет два противо-
положных отверстия: 1 — для всасывания жидкости, 2 — для нагне-
тания ее. Профиль зубьев колес насоса рассматриваемого типа —
143
Рис. 91. Схема гидравлического зажим-
ного устройства
эвольвентный. Зубчатые колеса вращаются навстречу камере вса-
сывания 1 и зубьями, вышедшими из зацепления, освобождают не-
который объем.
Под действием атмосферного давления масло входит в камеру,
заполняет впадины между зубьями и переносится ими в полость
нагнетания 2.
Окружная скорость зубчатых колес зависит от вязкости масла,
она тем меньше, чем больше вязкость. Максимальная окружная
скорость около 5 м!сек.
Зажимные устройства к станкам с гидравличе-
ским силовым приводом. Зажимные устройства должны
выдерживать движение си-
лового органа и длительные
остановки его под нагрузкой.
Масло используется здесь
для передачи давления за-
жимному устройству. Так
как жидкость практически
несжимаема, то гидравличе-
ская система, работающая
под давлением, чувствитель-
на к объемным потерям жид-
кости. Поэтому для поддер-
жания нагрузки силового ор-
гана необходима компенса-
ция объемных потерь, т. е.
непрерывное питание систе-
мы. Прекращение питания хотя бы на малый промежуток времени
может привести к уменьшению давления в системе, что для зажим-
ных устройств недопустимо. В связи с этим в зажимных устрой-
ствах применяют либо непрерывно работающий насос с непре-
рывным стравливанием излишка жидкости через клапан, либо
насос с периодическим включением — при каждом падении давле-
ния в системе.
Недостатки первой схемы при работе на высоком давлении —
сильное нагревание масла, затрата лишней мощности и поэтому
понижение к. п. д. станка.
Вторая схема свободна от указанных недостатков, но в нее
должна быть включена дополнительная аппаратура. Параллельно
магистрали нагнетания (давления) насоса включается аккумуля-
тор 3 (рис. 91) и клапан 2, пружина которого регулируется на тре-
буемое давление зажима. Такое же давление будет иметь и акку-
мулятор. При достижении этого давления срабатывает клапан 2,
соединяя насос с баком, а магистраль нагнетания запирается об-
ратным клапаном /. При понижении давления плунжер клапана 2
перекрывает сливное отверстие 4, и насос, включаясь в рабо-
ту, пополняет объемные потери в системе. Аккумулятор должен
быть нагружен каким-либо упругим элементом (воздух, пру-
жина).
144
о
Заказ 81
Рис. 92. Гидравлическая схема станка 5В832:
/ — лопастной насос (Q = 8 л/мин), 2 — лопастной насос (Q = 8 л/мин), 5 — шестеренчатый насос (Q = 5 л/мин), 4 — обратный клапан, 5 — обратный
клапан, 6 — пластинчатомагнитный фильтр; 7 —напорный золотник; 8 — напорный золотник, 9 — манометр 0 60 (60 кГ!см2), /0 — манометр 0 60
(60 кГ/см2), // — аккумулятор, /2 — четырехходовой золотник, 13 — кран управления, 14 — четырехходовой золотник, /5 — пластинчатомагнитный
фильтр, 16 — напорный золотник, /7 — обратный клапан, 18— манометр 0 60 (4 кГ/см2), 19 — манометр 0 60 (60 кГ/см2), 20 — пластинчатомагнит-
ный фильтр, 21 — напорный золотник, 22 — напорный золотник, 23— манометр 0 60 (4 кГ/см2), 24—манометр 0 60 (4 кГ!см2), 25 — предохрани-
тельный клапан, 25 — четырехходовой золотник, 27 — четырехходовой золотник, 28 — дроссель, 29— манометр 0 60 (10 кГ/см2), 30 — реле давле-
ния; а — поджим продольной каретки, Ъ — правка, с — радиальная подача, d — слив утечек, е — следящее устройство радиальной подачи шлифо-
вальной бабки, / — слив из суппорта, h — тормозной насос суппорта, т — полость верхнего центра
§ 50. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СХЕМА ЗУБОШЛИФОВАЛЬНОГО
СТАНКА
На рис. 92 показана гидравлическая схема зубошлифовального
станка 5В832.
Гидросистема станка состоит из трех независимых ветвей,
питающихся от отдельных гидронасосов.
Первая ветвь питается от насоса производительностью 8 л!мин
и обеспечивает: зажим изделия; компенсацию веса суппорта и
каретки с помощью двух цилиндров; периодическую радиальную
подачу шлифовальной бабки; подвод и отвод механизма правки;
подпитку насоса гидротормоза и смазку суппорта; поджим меха-
низма правки к винту.
Вторая ветвь от насоса производительностью 8 л!мин обеспечи-
вает работу: механизма следящего устройства радиальной подачи
шлифовальной бабки; смазку направляющих шлифовальной бабки.
Третья ветвь от шестеренчатого насоса производительностью
5 л/мин обеспечивает: смазку подшипников шпинделя шлифоваль-
ного круга; поджим шпинделя шлифовального круга; смазку шли-
фовальной бабки.
При правке абразивного червяка гидравлическая система выпол-
няет: подвод механизм-а правки к абразивному кругу и отвод в
исходное положение по окончании правки при помощи гидравли-
ческого цилиндра; постоянный поджим салазок механизма правки
несущих правящий инструмент к винту правки при помощи ци-
линдра, гидравлический поджим заднего подшипника шпинделя
абразивного червяка, выборку люфтов в паре винт — гайка меха-
низма правки.
Работа гидросистемы при шлифовании. При шлифовании руко-
ятка крана управления 13 ставится в положение «Шлифование».
1. Гидросистема выполняет автоматическую подачу шлифоваль-
ной бабки на изделие при помощи гидроцилиндра со следящим
механизмом. Следящий механизм получает сигнал от винта, кото-
рый поворачивается вместе с храповым колесом.
Собачка храпового механизма укреплена на водиле и получает
качательное движение от шестерни, сцепленной с рейкой-поршнем.
Последний перемещается в ту или другую сторону от гидроэлектри-
ческого золотника 12 при подаче сигналов от конечного выключа-
теля, расположенного на стойке.
2. Отвод шлифовальной бабки в исходное положение в конце
шлифования осуществляется гидроэлектрическим золотником 14,
который направляет масло из большой полости цилиндров на слив.
3. Поджим заднего подшипника шпинделя абразивного червяка
осуществляется через 3—4 сек после включения главного электро-
двигателя.
4. Зажим цанги изделия производится при помощи гидроси-
стемы.
5. Частичная компенсация веса каретки с суппортом осуще-
ствляется при помощи гидроцилиндра.
146
Для создания постоянного момента на шпинделе изделия и вы-
борки люфта кинематической цепи (электродвигатель изделия —
шпиндель изделия) установлен гидротормоз, вращающийся от
шпиндельной шестерни шпинделя изделия через шестерню 2 = 26
и сменные шестерни.
Подача масла в гидротормоз из гидробака осуществляется под
давлением 1—2 атм. Давление в полости нагнетания гидротормоза
устанавливается в зависимости от числа зубьев шлифуемых колес
и регулируется специальным дросселем 28.
§ 51. СМАЗКА СТАНКОВ
От смазки зависят долговечность станка, срок его службы меж-
ду ремонтами. Смазка позволяет уменьшить износ трущихся по-
верхностей, способствует длительному сохранению первоначальной
точности его работы. Аварии и повреждения ответственных узлов
и деталей станков часто зависят от неправильной или недостаточ-
ной смазки.
Смазочная система должна обеспечивать подачу к трущимся
поверхностям такого количества смазочного материала, чтобы
между ними всегда сохранялась масляная пленка. Для этого необ-
ходимо постоянно следить за тем, чтобы все элементы смазочной
системы (насосы, маслопроводы, распределительные устройства,
масленки, фильтры, устройства для регулирования количества по-
даваемой смазки, блокирующие и сигнальные устройства) работа-
ли бесперебойно.
В паспорте имеется схема смазки станка. На основании этой
схемы разрабатывается карта смазки, в которой отмечаются все
точки смазки станка, сорт и количество масла для каждой точки,
режим и периодичность смазки и указано, кто отвечает за соблюде-
ние назначенного режима смазки станка.
На рис. 93 показана схема смазки зубошлифовального станка
5В832.
Система смазки станка разделена на две части.
1. Смазка подшипников шпинделя червячного абразива осуще-
ствляется от шестеренчатого насоса 2, который подает масло через
пластинчатомагнитный фильтр и напорный клапан 36 в подшипни-
ки шпинделя под давлением 1,1 —1,5 атм.
Масло отводится через дроссель на смазку шестерен, гайки и
подшипников качения шлифовальной бабки. Резервуар смазки раз-
мещен в отдельном баке, расположенном в отсеке станины.
Состав смазки: 40% масла «Индустриальное 12» и 60% керо-
сина или только велоситовое масло.
2. Смазка остальных узлов производится от гидравлической си-
стемы.
Смазка направляющих шлифовальной бабки осуществляется
под давлением с целью частичной разгрузки веса шлифовальной
бабки для уменьшения коэффициента трения.
10*
147
Рис. 93. Схема смазки станка 5В832:
/ — резервуар для смазки подшипников шпинделя червячного абразива емкостью около 60 л, 2 — шестеренчатый насос ВГ-И-ИЯ (Q-5 л/мин),
3 — напорный золотник, 4 — пластинчатомагнитный фильтр (Q=25 л!мин), 5 — маслопровод для подачи масла в маслораспределитель шпиндель*
ной бабки, 6 — маслораспределитель шпиндельной бабки с дросселем, 7 —смазка шестерен подшипников, 8— шпиндели червячного абразива,
9 —опоры валов, 10 — гайки шлифовальной бабки, // — слив масла из шлифовальной бабки, /2 —лопастной насос Г12-21 (Q = 8 л/мин), /3 — напор-
ный золотник ПГ-54-12, 14 — пластинчатомагнитный фильтр 012 Г41-22, фм-2 (Q=25 л/мин), /5 — резервуар гидравлики станка (используется для
смазки остальных узлов) емкостью около 200 л, 16 — смазка направляющих шпиндельной бабки, 17 — маслопровод для подачи масла в суппорт,
18— маслопровод для охлаждения электромагнитных муфт, смазки зубчатых передач и опор валов, 19— смазка направляющих винта верти-
кальной подачи суппорта, 20 — регулируемый маслораспределитель, 2/— маслопровод для смазки подшипников шпинделя, 22 —масленка для
смазки направляющей, 23 — резервуар смазки стойки емкостью 12 л, 24 — слив масла из цилиндров уравновешивания каретки и суппорта, 25 —
смазка сменных зубчатых колес гитары деления, 26 — слив масла из суппорта в резервуар гидравлики, 27 — масленка для смазки опор механиз-
ма автоматической подачи шпиндельной бабки, 28 — масленка для смазки опор и гайки винта радиальной подачи механизма правки, 29 — мас-
ленка для смазки опор винта ручного перемещения стойки, 30 — масленка для смазки направляющих каретки механизма правки, 31— масленка
для смазки направляющих корпуса механизма правки, 32 — лопастной насос (Q«=8 л/мин.)', 33 — насос шиберный л/мин), 34—маслорас-
пределитель с дросселем, 35 — слив масла с направляющих шлифовальной бабки, 36 — напорный клапан; А — к опорам шпинделя, В — на смазку
опор, С — смазка валиков суппорта. Г> — смазка сменных зубчатых колес гитары деления. 7/. &— полпол лппллпн,,
Смазка электромагнитных муфт и всех механизмов, размещен-
ных в стойке, производится от отдельного насоса, расположен-
ного в стойке. Подача масла в распределитель регулируется дрос-
селем.
Наибольшее применение для смазки станков получили индуст-
риальные масла марок 12, 20, 30, 45 и 50 (по ГОСТ 1707—51) и
марок Л (велосит) и Т (вазелиновое) по ГОСТ 1840—51.
Для смазки подшипников в опорах быстроходных шпинделей
прецизионных станков применяют смесь керосина (90%) с маслом
типа Л и индустриальным 12 (10%).
Различные системы смазки применяются в зависимости от вида
станка с учетом экономического эффекта. Самая простая систе-
ма— ручная, без давления или под давлением (шприц). Она не-
надежна, но ее достоинство — низкие первоначальные затраты.
Капельная и фитильная системы смазки — автоматические, но
требуют внимательного обслуживания, трудно поддаются регули-
рованию. Система смазки разбрызгиванием проста и надежна, но
требует герметичности корпуса. Все детали в этом случае смазы-
ваются одним сортом масла. Циркуляционная система смазки до-
статочно надежна и получила наибольшее распространение. При
циркуляционной системе смазки требуется хорошая непрерывная
очистка масла от попадающих в него примесей.
§ 52. ПРОВЕРКА ТОЧНОСТИ ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
Проверка станков производится на холостом ходу, под нагруз-
кой и в работе, на соответствие нормам точности, установленным
действующими стандартами по каждому типу станков.
Проверка станка на холостом ходу. При испытании станков на
холостом ходу проверяют: действие механизмов главного движения
на всех скоростях; действие механизмов подач при низких, средних
и высоких перемещениях; мертвые хода механизмов ручного управ-
ления и усилия на рукоятках; действие системы охлаждения; на-
дежность защитных устройств и устройств, предохраняющих рабо-
чие органы станка от поломок; надежность фиксации рукояток
управления в каждом положении; температуру нагрева подшипни-
ков, шпинделя, которая не должна превышать 70° С для подшипни-
ков скольжения, 85° С для подшипников качения, 50° С в механиз-
мах подачи; плавность (без заметных скачков), бесшумность дви-
жения рабочих органов станка; действие смазочных устройств,
действие устройств в вертикальных станках, предохраняющих от
самопроизвольного опускания рабочих органов.
При испытании станков под нагрузкой устанавливают наиболь-
шее усилие резания с кратковременной перегрузкой на 25%, наи-
большую мощность, наибольший крутящий момент.
Нормы точности зубошлифовальных станков, работающих абра-
зивным червяком, по ГОСТ 13086—67 и по ГОСТ 1643—56.
Что проверяется
Метод проверки
Таблица 19
Наибольший
диаметр
устанавли-
ваемого
изделия, мм
Допуск, мк
Класс
точности
В А
Проверка 1
Радиальное биение конического отверстия шпин-
деля изделия:
а) у торца шпинделя;
б) на расстоянии L
В коническое отверстие шпинделя изделия 1
плотно вставляют контрольную оправку 2 с цилин-
дрической рабочей поверхностью.
На неподвижной части станка укрепляют инди-
катор 3 так, чтобы его измерительный наконечник
касался цилиндрической поверхности оправки и
был направлен к ее оси перпендикулярно образую-
щей.
Шпиндель изделия приводят во вращение.
Измерение производят последовательно в двух
взаимно перпендикулярных плоскостях.
Отклонение определяют нак наибольшую величи-
ну результатов измерений в каждом сечении
До 200 а 2,5 1 1,6 б 4 | 2,5 £ = 150 мм
Св. 200 до 320 а 3 | 2 б 5 | 3 А = 150 мм
Св. 320 до 500 а 4 | 2,5 б 6 | 4 £=200 мм
Св. 500 до 800 а 5 | 3 б 8 | 5 £=300 мм
I
Проверка 2
Осевое биение шпинделя изделия
Проверка 3
Совпадение оси отверстия контрподдержки с
осью вращения шпинделя изделия
I
I
В коническое отверстие шпинделя изделия 3 пло- тно вставляют контрольную оправку 4 с центро- вым отверстием под шарик. и На неподвижной части станка укрепляют инди- катор 2 так, чтобы его измерительный наконечник касался поверхности шарика /, вставленного в центровое отверстие оправки. Шпиндель изделия приводят во вращение. Измерение производят после выборки осевого рабочего зазора До 200 2 1,2
Св. 200 до 320 2,5 1,6
Св. 320 до 500 3 2
Св. 500 до 800 4 2,5
В коническое отверстие пиноли 2 контрподдерж- ки 1 плотно вставляют контрольную оправку 3 с цилиндрической рабочей поверхностью. Длину, выступающей из пиноли части оправки, До 200 а 5 б 6 1 3 i4
берут равной двум диаметрам пиноли. В коническое отверстие шпинделя 7 плотно встав- ляют контрольную оправку 6, на которой укрепля- ют коленчатую оправку 5 с индикатором 4, так, чтобы его измерительный наконечник касался ци- линдрической рабочей поверхности оправки, встав- ленной в пиноль, и был направлен к ее оси пер- пендикулярно образующей Шпиндель изделия приводят во вращение. Измерение производят в нижнем и верхнем по- ложениях контрподдержки, которую закрепляют в этих положениях. Отклонение определяют как половину алгебраи- ческой разности показаний индикатора Св. 200 до 320 с 6 б 8 1 ! 4 1 5
Св. 320 до 500 а 8 б ю | I ! 5 i 6
Св. 500 до 800 с 10 | б 12 | I \ 6 Г 8
152
Продолжение табл.
Что проверяется
Проверка 4
Параллельность линии центров контрподдержки
и шпинделя изделия направляющим стойки или па-
раллельность перемещения салазок абразивного чер-
вяка к линии центров
Метод проверки Наибольший диаметр устанавли- ваемого изделия, мм Допуск, мк
Класс точности
В | А
В центрах стола 5 и контрподдержки 2 устанав- ливают контрольную оправку 3 и зажимают ее цангой. На неподвижной части станка или на салазках абразивного червяка укрепляют индикатор 4 так, чтобы его измерительный наконечник касался ци- линдрической рабочей поверхности контрольной оп- равки и был направлен к ее оси перпендикулярно образующей. Салазки изделия 1 или салазки абразивного чер- вяка перемещают на длину L. Измерение производят в двух плоскостях: а) в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя абразивного червяка; б) в плоскости, параллельной оси шпинделя аб- разивного червяка. Измерение производят по двум диаметрально про- тивоположным образующим оправки при повороте шпинделя изделия на 180°. Отклонение определяют как алгебраическую раз- ность показаний индикатора на длине перемеще- ния L До 200 а 6 | 4 б 4 | 2,5 £=150 мм
Св. 200 до 320 а 8 | 5 б 5 1 3 £=150 мм
Св. 320 до 500 а 10 | 6 б 6 | 4 £=200 мм
Св. 500 до 800 а 12 | 8 б 8 | 5 £=300 мм
Проверка 5
(для станков с абразивным червяком, перемещаю-
щимся вдоль оси изделия)
Параллельность плоскости поворота шпинделя из-
делия и контрподдержку
Проверка 6
Торцовое биение рабочей поверхности_стола из
делия
‘£51
В центрах стола 6 и контрподдержки / устанав-
ливают контрольную оправку 2 с цилиндрической
рабочей поверхностью. На шпиндельной головке 4
абразивного червяка укрепляют индикатор 3 так,
чтобы его измерительный наконечник касался цилин-
дрической рабочей поверхности оправки и был на-
правлен к ее оси перпендикулярно образующей.
Измерение осуществляют при наклоне поворотной
части 5 на угол 30° в левое положение с закреп-
лением поворотной части в этом положении. Ана-
логично производят измерение при наклоне поворот-
ной части на угол 30° в правое положение.
Измерение производят при помощи засечек пока-
заний индикатора в верхнем и нижнем сечениях
оправки путем перемещения шпиндельной головки
абразивного червяка
Св. 500 10 6
до 800
На длине 300 мм
На неподвижной части станка укрепляют инди-
катор 1 так, чтобы его измерительный наконечник
касался рабочей поверхности стола изделия 2 у его
периферии и был направлен перпендикулярно к
этой поверхности.
Стол изделия приводят во вращение.
Измерение производят в двух диаметрально про-
тивоположных точках.
Отклонение определяют как наибольшую вели-
чину результатов измерений в двух положениях.
Св. 500
до 800
10
6
Продолжение табл. 19
Что проверяется Метод проверки Наибольший диаметр устанавли- ваемого изделия, мм Допуск, мк
Класс точности
В А
Проверка 7
Радиальное биение конической поверхности шпин-
деля абразивного червяка
На неподвижной части станка укрепляют инди-
катор 1 так, чтобы измерительный наконечник ка-
сался конической поверхности шпинделя 2 и был
направлен к его оси перпендикулярно образующей.
Шпиндель приводят во вращение.
Измерение производят на большем и меньшем
диаметрах конуса шпинделя и двух взаимно пер-
пендикулярных плоскостях.
Отклонение определяют как наибольшую величи-
ну результатов измерений в каждом сечении
До 320 а 2 | 1,2 б 3 | 2
Св. 320 до 800 а 3 | 2 б 4 | 2,5
Проверка 8
Осевое биение шпинделя абразивного червяка
На неподвижной части станка укрепляют инди- катор 3 так, чтобы его измерительный наконечник касался поверхности шарика 2, вставленного в центровое отверстие шпинделя абразивного чер- вяка /. Шпиндель приводят во вращение До 320 1,2 1
Св. 320 до 800 1,6 1,2
Проверка 9
Параллельность перемещения салазок механизма
правки к оси шпинделя абразивного червяка:
а) в вертикальной плоскости;
6) в горизонтальной плоскости
Проверка 10
Прямолинейность перемещения штанг алмазо-
держателя механизма
правки
На конус шпинделя абразивного червяка 3 плот- но устанавливают контрольную втулку 2 с цилинд- рической рабочей поверхностью. На салазках механизма правки укрепляют инди- катор / так, чтобы его измерительный наконечник касался цилиндрической рабочей поверхности кон- трольной втулки и был направлен к ее оси перпен- дикулярно образующей. Салазки механизма правки перемещают вдоль оси шпинделя абразивного червяка на длину L. Измерение производят по двум диаметрально про- тивоположным образующим оправки при повороте шпинделя абразивного червяка на 180°. Отклонение определяют как алгебраическую раз- ность показаний индикатора на длине перемещения L До 320 а 6 | 4 б 5 | 3 £=60 мм
Св. 320 до 800 а 8 | 5 б 6 | 4 L = 100 мм
Поверочную линейку 1 устанавливают параллель- но движению штанги 2 алмазодержателя механиз- ма правки 3 На штанге алмазодержателя укрепляют индика- тор 4 так, чтобы его измерительный наконечник ка- сался рабочей поверхности линейки. Штангу перемещают в продольном направлении. Аналогично проверяют вторую штангу. Отклонение определяют как алгебраическую раз- ность показаний индикатора на длине перемещения штанг. Примечание. Проверку производят при сбор- ке механизма правки. До 800 1
На длине перемещения штанг
8
Что проверяется
Проверка 11
Точность связанного поворота шпинделя изделия
относительно шпинделя абразивного червяка:
а) предельная периодическая погрешность пово-
рота;
б) предельная накопленная погрешность поворота
Проверка 12
Точность связанного поворота шпинделя абра-
зивного червяка относительно прямолинейного пе-
ремещения салазок механизма правки
Продолжение табл. 19
Метод проверки Наибольший диаметр устанавли- ваемого изделия, мм Допуск, мк
Класс точности
В А
Цепь деления настраивают на число зубьев, рав- ное числу зубьев обрабатываемого образца. Измерение производят при помощи приборов, обеспечивающих непрерывную запись результатов измерения. Примечание. При отсутствии приборов про- верку заменяют проверкой на образце (см. проверку 13, пп, «а> и «б»). J\Q 200 а 10 | б 32 | i 6 20
Св. 200 до 320 а 8 1 б 25 | ! 1 5 16
Св. 320 до 500 а 6 ! б 20 | i 4 i 12
Св. 500 до 800 а 5 1 б 16 ( з | 10
1 На конце шпинделя абразивного червяка плотно устанавливают эталонный червяк 1. Гитару механизма правки настраивают на шаг эталонного червяка. На салазках механизма правки укрепляют индика- тор 2 так, чтобы его измерительный наконечник ка- сался боковой поверхности витка эталонного червяка. Шпиндель абразивного червяка приводят во вра- щение. Отклонение определяют по показанию индикатора. Примечание. При отсутствии приборов про- верку заменяют проверкой на об- разце (см. проверку 13, п. «в»). До 320 2 | 1,2 L=20 мм
Св. 320 до 800 3 | 2 L=40 мм
Что проверяется
Проверка 13
а) Погрешность положения профилей двух сосед-
них зубьев (разность соседних окружных ша-
гов), сек
б) Погрешность положения^профилей зубьев на
всей окружности (накопленная погрешность окруж-
ных шагов), сек
СП
Т а б лиц а 20
Метод проверки 'Ч Наибольший диаметр устанавли- ваемого изделия, мм Допуск, мк
Класс точности
В А
а) Измерение производят прибором любого типа. Погрешность определяют как наибольшую (по аб- солютной величине) разность между двумя сосед- ними окружными шагами в сечении, перпендику- лярном оси вращения колеса по окружности с цен- тром на той же оси. До 200 а 12 | 8 б 40 | 25 в 5 | 3 г 5 | 3 В=30 мм
Св. 200 до 320 а 10 | 6 б 32 | 20 в 5 | 3 г 6 | 4 В=50 мм
б) Измерение производят любым прибором, поз- воляющим определять непосредственно или с после- 1 дующим подсчетом. Погрешность определяют как наибольшую (по абсолютной величине) накопленную погрешность окружного шага между двумя любыми одноимен- ными профилями на всей окружности колеса. Про- верку производят по обоим профилям зуба.
Продолжение табл, 20
Что проверяется Метод проверки Наибольший диаметр устанавли- ваемого изделия, мм Допуск, мк Класс точности
В А
в) Погрешность профиля зуба, мк г) Погрешность направления зуба, мк в) Измерение производят на универсальном эволь- вентомере. Погрешность определяют как наибольшую (по абсолютной величине) погрешность от теоретиче- ского профиля. г) Измерение производят индикатором, переме- щаемым строго параллельно линии центров, в ко- торых находится колесо. Погрешность определяют алгебраической раз- ностью показаний индикатора на длине зуба. Св. 320 до 500 Св. 500 до 800 а 8 | 5 б 25 | 16 в 8 | 5 г 8 | 5 В=80 мм а 6 | 4 б 20 | 12 в 8 | 5 г 10 1 6 В=120 мм
ц) Шероховатость поверхности зубьев д) Проверяют с помощью универсальных измери- тельных средств для контроля шероховатости по- верхности. До 800 Не ни же\7 8
Проверка (13) станка в работе. На станке шлифуется (при чи-
стовом режиме шлифования) образец — стальное закаленное пря-
мозубое колесо с размерами:
£=(0,5-н1)£>наиб) т«0,75 /пнаиб иВ>0,1 Онаиб,
где /)Наиб — наибольший диаметр;
^наиб — наибольший модуль устанавливаемого на станке
изделия;
D, т, В — диаметр, модуль и ширина образца.
Число зубьев г обрабатываемого колеса выбирается таким обра-
зом, чтобы оно не было равным или кратным числу зубьев делитель-
ного колеса.
В работе станок проверяют на различных режимах по программе
испытаний, составленной заводом-изготовителем, при наибольшей
штучной производительности. При испытании станка в работе конт-
ролю подвергаются все механизмы станка, электроаппаратура, гид-
роаппаратура, системы смазки и охлаждения, тормозные устройст-
ва, а также устройства, предназначенные для защиты от недопусти-
мой перегрузки, приводящей к выкрашиванию материала из абра-
зивных кругов. Точность и шероховатость обработанных поверхно-
стей при этих испытаниях должны быть не ниже указанных в
технических условиях.
В табл. 19 и 20 приводятся примеры проверки точности зубо-
шлифовального станка 5В832 в соответствии с ГОСТ 13086—67 и
ГОСТ 1643—56.
§ 53. УСТАНОВКА СТАНКА И УХОД ЗА НИМ
Точность и чистота обработанных поверхностей во многом зави-
сят от правильной установки станка на фундамент. Практика
показала, что некоторые станки работают и без установки на фун-
дамент, без крепления болтами. Однако, работая в таких условиях,
станки быстро теряют точность и требуют более частой выверки.
При установке станка на фундамент он сравнительно дольше сохра-
няет свою первоначальную точность, является более жестким и
виброустойчивым.
При установке станка на фундамент применяют клинья или
башмаки; на клиньях устанавливают легкие и средние станки; тя-
желые с длинной станиной и станки для отделочных работ обычно
устанавливают на регулируемых башмаках.
Расстояние между клиньями не должно превышать 600 мм, а
между башмаками — 1 м.
Установку станка проверяют уровнем по плоскости рабочего
стола или направляющих в продольном и поперечном направлениях.
Цена деления основной ампулы уровня от 0,02 до 0,05 на 100 мм
(точность установки зубошлифовальных станков по ГОСТу соот-
ветствует 0,02 мм на длине 1000 мм).
Станки, предназначенные для особо точной работы, устанав-
159
ливают на отдельных фундаментах с виброизоляцией из шлака,
стружки и других специальных упругих элементов.
В качестве материалов для фундаментов под металлорежу-
щие станки применяют бетон, бут, кирпич, естественный камень.
Основным материалом для изготовления фундаментов служит
бетон.
После установки станка на фундамент, выверки его и закрепле-
ния фундаментными болтами проверяют точность станка при хо-
лостых его режимах и режимах с незначительной нагрузкой.
С начала пуска станка в работу и в период его эксплуатации
необходимо постоянное наблюдение и уход за станком. Для сохра-
нения работоспособности станка на продолжительное время следует
выполнять следующие плановые мероприятия:
инструктирование рабочего-станочника об устройстве и работе
станка, соблюдение нормальных режимов резания;
технический уход — ежесменная уборка и чистка станка, перио-
дическая (по графику) смазка его, сдача-приемка станка смен-
щику;
межремонтное обслуживание — ежедневный (текущий) ремонт,
периодический плановый ремонт, периодическая плановая проверка
станка на точность;
своевременные периодические (малый, средний, капитальный)
ремонты станка.
В процессе работы станка многие его детали изнашиваются, что
приводит к потере точности станка. Своевременной компенсацией
износа регулированием подшипников, перемещением клиньев и дру-
гими подналадками можно на длительный период обеспечить пол-
ную работоспособность и точность станка.
Способы регулирования подшипников зависят от их конструк-
ции. Регулирование разъемных подшипников скольжения под ци-
линдрическую шейку обеспечивает необходимый рабочий зазор
между шейкой и поверхностью вкладыша.
Подшипники скольжения с вкладышем, имеющим наружную ко-
ническую поверхность, продольные надрезы и одну сквозную
прорезь, регулируются путем подтягивания в осевом направлении.
Прорезь следует располагать в месте пониженного давления; она
заполняется упругим маслостойким материалом (дерево, кожа и
т. д.), иногда мягким металлом.
В подшипниках под коническую шейку шпинделя износ регули-
руется осевым перемещением или шпинделя, или вкладыша. Усло-
вия смазки таких подшипников значительно хуже, чем у подшипни-
ков с цилиндрической расточкой: из первых смазка вытекает или
выжимается осевыми усилиями.
В зубошлифовальных станках шпиндельные подшипники регу-
лируют очень тонко, причем рабочий зазор доводят по минималь-
ных размеров, исходя из тепловых условий. Как показывает опыт,
это способствует уменьшению амплитуды колебаний шпинделя.
Конические, роликовые и радиально-упорные подшипники регу-
лируют осевым перемещением одного из колец подшипника относи-
160
телыю второго кольца до получения целесообразного радиального
зазора.
Ганки ходовых винтов регулируют с учетом условий работы ме-
ханизма винтовой передачи (попутное фрезерование).
Ременные и цепные передачи регулируют изменением межосево-
го расстояния ведущего и ведомого валов. Обычно передвижным
или качающимся выполняется приводной электродвигатель.
При постоянном межосевом расстоянии регулирование осуще-
ствляется предусмотренными для этого натяжными роликами или
звездочками. Натяжение отрегулированного ремня не должно быть
чрезмерным во избежание быстрого разрыва или преждевременного
износа.
При регулировании цепей необходимо допускать некоторое про-
висание цепи. Ремни быстроходных передач должны иметь равно-
мерную толщину; натяжные ролики должны быть хорошо отбалан-
сированы во избежание вибраций.
Фрикционные муфты следует регулировать так, чтобы при вклю-
ченном положении муфты была возможна^передача ею наибольшего
предусмотренного момента, а при выключенном положении не было
сцепления между поверхностями трения.
§ 54. ШЛИЦЕШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
Характеристика шлицешлифовальных станков, выпускаемых на-
шей промышленностью, дана в табл. 21.
Кинематические схемы. На рис. 94 показана гидрокинематиче-
ская схема наиболее распространенного шлицешлифовального
станка 345А, а на рис. 95 — его общий вид.
Главное движение — вращение шлифовального круга осу-
ществляется отдельным электродвигателем 82 через шкивы и ре-
менную передачу. Для изменения скорости главного движения пре-
120 144 160
дусмотрены сменные шкивы с отношением диаметров— • — и —
120 ’96 82 ’
устанавливая которые можно получить соответственно числа оборо-
тов в минуту круга — 2850; 4300 и 5700.
Основные размеры шлицешлифовальных станков по ГОСТ
11543—65 приведены в табл. 22.
Вспомогательное рабочее движение — возвратно-
поступательное движение стола, на котором крепится шлифуемая
заготовка в центрах передней и задней бабок, осуществляется от
гидравлического насоса 80 через гидросистему с гидроцилиндром
84, связанным со столом.
Насос ЛЗФ-100 производительностью 100 л/мин постоянно на-
гнетает масло в систему (максимальное давление 65 ати). Между
гидроцилиндром, поршень которого через шток жестко связан со
столом, и насосом установлены золотники, при помощи которых
масло подается то в левую, то в правую часть гидроцилиндра, в ре-
зультате чего стол станка вместе со шлифуемой деталью совершает
возвратно-поступательное движение.
И Заказ 81
161
Техническая характеристика шлицешлифовальных станков
Таблица 21
Показатели Модели станков
34 5А 3450 3451 3451Б 345IB 3451Г ЗП451
Размеры шлифуемых валов, мм: наружный диаметр . 30—120 11—56 25—125 25—125 25—125 25—125 35—100
длина . 1000 200—500 200—500 200—1000 200—1500 200—2000 200—500
Наибольшая длина шлифования, мм 800 350 350 850 1350 1850 350
Скорость перемещения стола, м/мин 2—20 1—15 1—15 1—15 1—15 1—15 1—15
Продольное перемещение стола от гидравлики, мм 200—1100 200—620 200—620 200—1120 200—1620 200—2030 200—620
Размеры шлифовального круга, мм: наружный диаметр 75—200 60—150 90—200 90—200 30—200 30—200 90—200
ширина 10—25 16 32 32 32 32 32
диаметр отверстия . 32 20—50 32—50 32—50 32—50 32—50 32—50
Число оборотов шлифовального кру- га в минуту 3000—6000 4000,6000 2880 2880,4550 2880,4550 2880,4550 2880,4300
Подача, мм/об. 0,005—0,1 7400 0,005—0,07 0,005—0,07 6300 0,005—0,07 6300 0,005—0,07 6300,7400 0,005—0,07 6300 0,005—0,05
Скорость быстрого перемещения ка- ретки, мм/мин — 453 460 615 615 462 460
Количество электродвигателей 3 6 6 6 6 6 6
Общая мощность, кет 8,275 6,34 7,14 6,71 6,71 7,11 6,71
Длина станка, мм 4500 2600 2600 3460 4450 5250 2420
Ширина станка, мм 1425 1513 1513 1513 1513 1513 1513
Высота станка, мм 1700 1900 1900 1900 1900 1900 1905
Вес станка, кГ t 6000 4040 3900 4900 6200 6820 4170
Таблица 22
Основные размеры шлицешлифовальных станков по ГОСТ 11543—65
1. Наибольший диаметр устанавливае- мого изделия, мм 200 320 500
2. Наибольшая длина устанавливаемого 500 700 2000
изделия, мм 700 1000 2800
1400 4000
2000
3. Наибольший диаметр шлифовального круга, мм, не менее 150 200 250
4. Расстояние от подошвы станка до оси изделия, мм, не более — 1060 —
5. Габариты станка, мм, в плане:
длина, не более 2800 3500 —
ширина, не более 1250 1400 —
Примечания.
1. В станках для обработки изделий с наибольшим диаметром до 320 мм должна
быть обеспечена возможность автоматической загрузки.
2. Станки для обработки изделий с наибольшим диаметром 500 мм могут вы-
пускаться без устройства для работы на полуавтоматическом цикле.
Изменение направления движения происходит автоматически
при повороте рукоятки 6. Длина хода стола устанавливается в зави-
симости от длины шлифования шлицев. В конце хода должно быть
изменено движение на обратное, для этого на столе устанавливают-
ся упоры 10, которые, двигаясь вместе со столом, набегают на ру-
коятку 6 и поворачивают ее. Последняя передвигает плунжер золот-
ника, и масло, поступавшее ранее в правую часть гидроцилиндра,
начнет из него удаляться, а в левую часть нагнетаться.
Регулирование скорости вспомогательного движения стола про-
изводится бесступенчато изменением сечения выходного отверстия
золотника 26 при помощи рукоятки 2 через зубчатое колесо 2а.
Наибольшая скорость стола при его максимальном ходе —
20 м/мин. Остановка стола производится рукояткой 1 (рис. 95) че-
рез зубчатое колесо 1а. Ручная подача стола может производиться
маховиком 3 только при выключенной гидравлической подаче и
включенном реечном зубчатом колесе вытяжной рукояткой 20.
Подача шлифовального круга осуществляется вручную рукоят-
кой 4. При такой подаче перемещение круга можно осуществлять с
точностью 0,005 мм.
Установочные движения. Шлицевый вал устанавливают
па центры передней и задней бабок. Последняя крепится к столу
11* 163
89
35
73
-60
-90
- 71
~вг
65 а, Л 6
Сменные тни бы
Рис. 94. Гидрокинематическая схема
шлицешлифовального станка 345А:
1—20 — рукоятки, упоры и маховики управ-
ления, 21—39 — подшипники, 40—63 — зубча-
тые колеса, рейки, винты и червяки,
64—74 — шкивы, ремни и цепи, 75 — дрос-
сель правый, 76 — дроссель левый, 77 — кор-
пус реверса, 78 — пилот, 79 — плунжер кра-
на манометра, 80— лопастной насос, 81 —
клапан МГ54-16, 82 — электродвигатель
главного движения, 83 — редукционный рас-
пределитель смазки, 84— цилиндр, 85 —
фильтр пластинчатый, 86 — фильтр при-
емный, 87 — центры для изделия, 88, 89 —
звездочки, 90 — маслонасос, 91 — корпус зо-
лотника, 92 — дроссель, 93 — фильтр, 94 —
корпус маслоуказателя, 95 — указатель,
96 — манометр, 97 — редукционный распре-
делитель, 98 — золотник
Zh hh
12 Заказ 81
15
16
I—1'<К Л I
I_1.Y..T J
19 15 20 5 12 6 5
Рис 95. Обший вид шлнцешлифовалького станка 345А
и может перемещаться вдоль него в зависимости от длины шли-
фуемого вала.
Наибольшее расстояние между центрами бабок— 100 мм, а наи-
большая длина шлифования — 800 мм.
Шлифовальный круг подводится до соприкосновения со шлифуе-
мой поверхностью рукояткой 4, а затем подачей стола вручную ма-
ховиком 3 проверяется правильность установки как круга, так и
шлицевого вала.
Длина хода стола и место шлифования устанавливаются упо-
рами 10 и 11 стола, которые укрепляются в крайних положениях,
определенных при ручном перемещении стола.
Перед началом работы абразивный круг правят алмазами, пере-
мещение которых осуществляется рукояткой 16 маховика 18.
После шлифования одного элемента шлицевого вала последний
поворачивают на — , где z— число шлицев. Поворот осуществля-
ют при выведенном абразивном круге при помощи механизма деле-
ния, который находится в передней бабке станка.
§ 55. ПАСПОРТ СТАНКА
Каждый станок, только что полученный или находящийся в экс-
плуатации, должен иметь паспорт. В паспорте указаны основные
данные о станке, помещены общий вид станка, основные характери-
зующие размеры, механика станка, схема управления, кинематиче-
ская схема, спецификация зубчатых колес, винтов, шкивов и помет-
ки о проведенных ремонтах, модернизации и т. д.
В паспорт вносят все конструктивные изменения и ремонты, ко-
торые были произведены в период эксплуатации станка.
Паспорт зубошлифовального станка 5В832 приведен в приложе-
нии IV (к паспорту на рис. 76, 77, 92, 93 даны: общий вид, схемы:
кинематическая, гидравлическая, смазки).
§ 56. О МОДЕРНИЗАЦИИ ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫХ
И ШЛИЦЕШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
С течением времени станки перестают отвечать уровню и требо-
ваниям современности, стареют, получают «моральный износ».
Направление и пути модернизации, т. е. улучшения технико-экс-
плуатационных свойств оборудования, весьма разнообразны.
Наиболее распространенными из них являются следующие:
повышение мощности и быстроходности, что обеспечивает воз-
можность перевода станка на скоростные режимы обработки;
усиление слабых звеньев станка, так как применение более на-
пряженного режима резания может потребовать установки в сла-
бом звене более прочной детали или замены даже целого узла;
12*
167
повышение износостойкости деталей, вйброустойчивостй й жест-
кости станка, упрощение и усиление кинематической цепи станка;
улучшение смазочно-охлаждающей системы;
перевод опор с подшипников скольжения на подшипники ка-
чения;
механизация и автоматизация процессов управления станком,
установки и снятия заготовок, измерения заготовок в процессе об-
работки и др.
При станочном парке нашей страны, составляющем более 3 млн.
единиц, модернизация оборудования имеет огромное народнохо-
зяйственное значение.
Примером модернизации шлицешлифовального станка может
служить работа, проведенная по улучшению конструкции делитель-
ной головки задней бабки.
Практика работы на шлифовальном станке фирмы Гир Грайн-
динг показала, что делительная головка этого станка не обеспечи-
вает необходимой точности при обработке шлицевых валов. Основ-
ной недостаток заключается в том, что шпиндель делительной го-
ловки, состоящий из трех частей, не обеспечивал достаточной
жесткости. Детали шпинделя быстро изнашивались и между ними
образовывался люфт.
Для устранения этого недостатка делительную головку модер-
низировали. Шпиндель головки установили на шарикоподшипники
и сделали цельным, т. е. без пиноли и гильзы. В результате внесен-
ных изменений на станке стало возможно обрабатывать валы с вы-
сокой точностью, добиваться строгой параллельности шлицев оси
вала, правильно располагать их по окружности и т. д.
Одновременно была модернизирована задняя бабка, где смон-
тировали приспособление для регулирования центра по высоте и
перемещения вправо и влево клиньями. Проведение вышеуказан-
ной модернизации удешевило и ускорило ремонт станка и значи-
тельно улучшило его работу.
Кроме целей улучшения технико-эксплуатационных свойств обо-
рудования, к модернизации прибегают при необходимости исполь-
зования оборудования для выполнения специальных работ.
ГЛАВА VII
СВЕДЕНИЯ О МЕХАНИЗАЦИИ
И АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА
§ 57. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Механизацией называют направление развития производ-
ства во всех отраслях народного хозяйства, характеризуемое приме-
нением машин и механических приспособлений, заменяющих
физический труд рабочего. Механизация может быть частичной
(малая механизация) либо полной, или, как ее иначе называют,
комплексной. Частичная, или малая, механизация — это
механизация какой-либо части производственного процесса, напри-
мер механизация главного движения или вспомогательных и уста-
новочных движений, связанных с перемещением изделий, деталей и
полуфабрикатов с одной рабочей позиции на другую.
Полная, или комплексная, механизация — это меха-
низация всех основных, вспомогательных, установочных и транс-
портных движений, которые выполняют по ходу производственного
процесса. При полной механизации обслуживающий персонал осу-
ществляет только оперативное управление производственными про-
цессами: включение и выключение в нужные моменты требуемых
механизмов, управление режимом и характером их работы, конт-
роль. Полная, или комплексная, механизация производственных
процессов является необходимым условием автоматизации произ-
водства.
Автоматизацией называют направление развития произ-
водства во всех отраслях народного хозяйства, характеризуемое
освобождением человека не только от физических усилий для вы-
полнения тех или иных движений, входящих в состав производст-
венного процесса, но и от оперативного управления механизмами,
выполняющими эти движения. Степень автоматизации производст-
венных процессов может быть различной.
Частичная автоматизация характеризуется автомати-
зацией какой-либо части операций по управлению производствен-
ным процессом, причем другая часть всех операций управления вы-
полняется рабочим.
Примеры частичной автоматизации:
а) автоматическое поддержание заданной температуры в зака-
лочной печи при условии, что управление всеми остальными элемен-
тами процессов закалки выполняется рабочим вручную или с
помощью механизмов;
169
б) автоматизация движения резца при обтачивании фасонной
детали на токарном станке с помощью гидрокопировального суп-
порта, когда включение и выключение вращения шпинделя и пода-
чи, а также перемещение суппорта в исходное положение для нового
прохода выполняется рабочим;
в) автоматизация всех движений узлов зубошлифовального
станка, обеспечивающая полностью автоматизированную обработку
зубьев колеса вплоть до остановки станка. Рабочий только устанав-
ливает заготовку и снимает ее после обработки, а также производит
пуск станка.
Полная, или комплексная, автоматизация характеризуется авто-
матическим выполнением всех функций управления производствен-
ным процессом без непосредственного вмешательства человека в
работу автоматической системы управления. В обязанности чело-
века входят лишь настройка машины или группы машин и системы
управления, включение, наблюдение за их работой, выключение, а
также ремонт механизмов.
Комплексная автоматизация все в большей мере внедряется в
промышленность. При комплексной автоматизации координация
работы отдельных автоматов осуществляется человеком при по-
мощи средств дистанционной связи и телемеханики.
Перспективы развития автоматизации широки и разнообразны.
Автоматизация будет охватывать не только управление производст-
венными процессами, но и управление работой всего предприятия
(разработка заданий производственным участкам, график запуска
деталей в производство и поступления их на сборочные участки, а
также решение других вопросов планирования и управления произ-
водством).
В социалистической промышленности механизация и автомати-
зация производства являются средством повышения производитель-
ности труда и, следовательно, улучшения благосостояния всех тру-
дящихся; при капиталистическом способе производства механиза-
ция и автоматизация обостряют социальные противоречия между
капиталистами и рабочими, ведут к увеличению армии безработных.
§ 58. ВНУТРИЦЕХОВОЙ ТРАНСПОРТ
Внутрицеховой транспорт играет большую роль в производствен-
ных процессах, поэтому вопросам механизации транспортных опера-
ций придается большое значение. С помощью внутрицехового
транспорта к рабочим местам подаются материалы и заготовки, а
к сборочным стендам — готовые детали, производится погрузка и
перевозка материалов и готовых изделий, перемещение оборудова-
ния и т. п.
Виды внутрицеховых транспортных средств разнообразны, и
применение тех или иных транспортных механизмов и приспособле-
ний зависит от типа производства в данном цехе, от характера из-
делий, их габаритов и веса.
170
Выполнение работ в цехах индивидуального и мелкосерийного
производства связано с разнообразием номенклатуры изделий, не-
большим количеством их в партиях, а в ряде случаев и с изготовле-
нием крупных единичных изделий.
Оборудование в таких цехах располагается в большинстве слу-
чаев по однотипным группам, а не по технологическому маршруту,
поэтому для подъема и перемещения деталей применяются пре-
имущественно универсальные транспортные средства периодиче-
ского действия: самоходные тележки, тельферы, краны и др.
4
Рис. 96. Электротележка:
7 — колеса, 2 — грузовая платформа, 3 — аккумуляторная батарея,
4 — рукоятки управления, 5 — платформа для водителя
Самоходные тележки широко применяются для внутрице-
хового и межцехового транспортирования штучных и тарных гру-
зов. Грузоподъемность самоходных тележек составляет от 0,75 до
5 Г В качестве источника энергии для привода таких тележек чаще
всего используются аккумуляторные батареи (электротележка) или
двигатель внутреннего сгорания с электрогенератором постоянного
тока (автоэлектротележка). Наибольшее распространение имеют
электротележки (рис. 96).
Самоходные, а также ручные тележки, применяемые для пере-
возки грузов небольшого веса, относятся к группе горизонтального
или напольного транспорта, так как с их помощью грузы переме-
щаются в горизонтальной плоскости с небольшим подъемом от пола.
Для расширения зоны действия цехового транспорта приме-
няется оборудование, которое относится к группе пространственньъх
транспортных средств: подвесные пути с лебедками, тельферами
или талями, поворотные краны на колонне, консольные, велосипед-
ные, мостовые электрические краны. Последние применяются для
транспортирования грузов значительной величины в цехах среднего
и тяжелого машиностроения.
Рассмотрим некоторые виды этого оборудования.
Тельфер (рис. 97) представляет собой электрический подъем-
ник (электроталь), установленный на ходовой тележке, передви-
гающейся по монорельсу — однорельсовому подвесному пути.
171
Монорельс подвешивается над станочным оборудованием или
рабочими местами сборщиков машин с таким расчетом, чтобы по-
давать детали к рабочим местам. Монорельсы бывают прямые, с
закруглениями и
2
Рис. 97. Тельфер:
/—грузовой крюк, 2 — электроталь, 3 —
двигатель самоходной тележки, 4 — моно-
рельс, 5 — кнопочные станции управления
кольцевые и имеют разветвления с переводными
устройствами (стрелками).
Г рузоподъемность тельферов
колеблется в пределах 0,1 —15 Г;
наибольшее распространение име-
ют тельферы грузоподъемностью
0,25—5 Т. Тележки, на которых
электроталь подвешивается к мо-
норельсу, выполняются либо про-
стыми, предназначенными для
ручного передвижения (для элек-
троталей малой грузоподъемно-
сти до 0,25 Г), либо с отдельным
электрическим приводом. Ток для
питания двигателей электротали
и ходовой тележки подводится к
тельферу троллейными провода-
ми или реже гибким кабелем.
Управление работой двигателей
выполняется с помощью кнопоч-
ных станции, подвешенных на
длинном гибком кабеле.
Скорость подъема груза тель-
фером в зависимости от грузо-
подъемности и назначения его
3—15 м/м,ин\ скорость перемещения тельфера по монорельсу
15—30 м/мин,
В отдельных случаях управление работой тяжелых тельферов
выполняется рабочим, находящимся в кабине или на специальном
сидении, непосредственно связанном с тележкой тельфера. В этих
Рис. 98. Мостовой электрический кран:
/ — мост, 2 — механизм передвижения моста, 3 — тележка с механизмом передвижения и
подъема груза, 4 — троллейные провода, 5 — катки, 6 — кабина управления, 7 — крюк
172
случаях скорость перемещения тельфера по рельсу может быть до
100 м/мин.
Наиболее распространенным видом транспорта в цехах тяжелого
и среднего машиностроения являются мостовые электрические кра-
ны (рис. 98). Мост крана представляет собой балку, которая опи-
рается катками на рельсы, проложенные вдоль цеха на специаль-
ных выступах стен или колонн.
Механизм перемещения моста, вращая катки, дает возможность
перемещать мост по длине пролета цеха. По рельсам, проложенным
по мосту, может перемещаться тележка, на которой помещается
механизм ее движения и механизм подъема грузового крюка. Пи-
тание током всех механизмов крана производится через троллей-
ные провода; органы управления расположены в кабине, подве-
шенной на краю моста. Грузоподъемность мостовых кранов раз-
лична— в пределах 5—350 Т; основной размер крана — пролет
(расстояние между рельсами моста) достигает 40 м и более. Ско-
рость подъема груза у кранов разных типов 6—25 м!мин, скорость
движения моста 90—125 м/мин, тележки 45 м/мин.
Кроме мостовых кранов, используются и другие краны с мень-
шими размерами обслуживаемой площадки, например поворотный
консольный кран; поворотный кран на колонне; велосипедный кран,
который может передвигаться вдоль пролета, опираясь на нижний
рельс и удерживаясь от опрокидывания с помощью верхнего рель-
са; полупортальный (козловой) кран, опирающийся на два рельса.
В качестве подъемных механизмов этих кранов часто используют-
ся электротали и самоходные тельферы.
В крупносерийном производстве детали изготовляются партия-
ми, запускаются в соответствии со строгим календарным графи-
ком.
В массовом производстве изготовление деталей и сборочные
работы подчинены ритму потока, каждая операция выполняется в
строго определенные отрезки времени, поэтому движение деталей
осуществляется непрерывно или через определенные промежутки
времени. Такой характер производства обусловливает широкое при-
менение специфических транспортных средств, работающих непре-
рывно или совершающих пульсирующее движение.
Во многих случаях цеховой транспорт массового производства
представляет собой одно из звеньев технологической цепи поточ-
ной линии, и транспортные устройства располагаются стационарно
около оборудования, обеспечивая непрерывную передачу деталей
от одной операции к другой. В зависимости от веса и размеров
деталей, объема производства и характера технологического про-
цесса применяются различные типы транспортных средств: скаты,
склизы, рольганги, различные конвейеры (подвесной, цепной, лен-
точный, тележечного типа), элеваторы и др.
Скаты и склизы применяются для передачи деталей от
одного рабочего места к другому, а в автоматических линиях — для
передачи от станка к станку. Они выполняются в виде наклонных
желобов, внутренняя форма которых соответствует форме детали.
173
Рольганги, или роликовые транспортеры
(рис. 99, а), изготовляются в виде длинных роликовых столов, рас-
полагаемых вдоль рабочих мест, либо отдельных секций, устанав-
ливаемых между соседними рабочими местами.
Обычно рама рольганга укрепляется на стойках на полу цеха.
В верхней части рамы устанавливаются свободно вращающиеся
оолики, по которым перемещаются детали.
Рис. 99. Роликовый транспортер (а), подвесной цепной конвейер (б) и
пластинчатый конвейер (в)
Рольганги чаще всего применяются для транспортировки кор-
пусных деталей весом до 100 кГ, имеющих плоскую опорную по-
верхность. Детали небольших размеров могут перемещаться по
рольгангу в ящиках. В механосборочных цехах передвижение дета-
лей по рольгангу производится обычно вручную.
Для облегчения ручного передвижения деталей раме рольганга
придается небольшой уклон в сторону движения.
Для перемещения тяжелых деталей или узлов применяются
приводные роликовые конвейеры, в них ролики получают враще-
ние от специального привода.
Подвесной цепной конвейер (рис. 99, б) находит ши-
рокое применение на заводах: автотракторных, сельскохозяйствен-
ного машиностроения и др. Он обычно представляет собой замкну-
тый в пространстве рельс, по которому с помощью бесконечной
цепи передвигаются небольшие тележки с подвесками для груза.
Рельс подвешивается к фермам или колоннам или крепится к
174
стенам здания. Рельс может иметь повороты, спуски и подъемы,
что обеспечивает возможность передвижения по нему грузов от
станка к станку, а также перемещение их из одного цеха в другой.
Пластинчатый конвейер (рис. 99, в) применяется для
перемещения тяжелых изделий. Он имеет отдельные жесткие ме-
таллические или деревянные пластины, укрепленные концами на
двух бесконечных цепях, которые приводятся в движение специ-
альным механизмом.
Ленточный конвейер применяется главным образом в
приборостроении; он также имеет большое распространение в
обувной, швейной и резиновой промышленности. Конвейер пред-
ставляет собой бесконечную ленту шириной до 600 мм, изготов-
ленную обычно из прорезиненного материала; на ленте могут за-
крепляться специальные гнезда для деталей. Лента охватывает
два барабана. Один из них приводит ленту в движение, а другой
барабан входит в состав натяжного механизма. На верхней ветви
располагаются детали или узлы, перемещаемые между рабочими
столами.
Конвейер тележечного типа применяется для передвижения тя-
желых деталей весом до 2—3 Т. По рельсовому пути вручную или
механически при помощи бесконечной цепи передвигаются тележки
с деталями.
Часто конвейеры тележечного типа используются для сбороч-
ных операций. На тележку устанавливается станина собираемого
изделия: на первой рабочей позиции производятся начальные сбо-
рочные операции; по мере передвижения тележки с изделием с
одной позиции на другую рабочие сборщики устанавливают после-
довательно все детали изделия. На последней позиции сборка за-
канчивается, и готовое изделие снимается с тележки.
Элеваторы применяются для подачи изделий в вертикаль-
ном или наклонном направлении — с одного этажа на другой или
от станка к станку при разном уровне их приемных устройств
(бункеров, транспортеров).
§ 59. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ
ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ И ОСНОВНЫХ ЦЕХОВ
К заготовительным цехам машиностроительных предприятий
относятся литейные, кузнечные, штамповочные, термические, а так-
же цехи или участки резки, проката и сварки. Изделия этих цехов
(заготовки) поступают в большинстве случаев для дальнейшей
обработки в механические цехи, где им на металлорежущих стан-
ках придают окончательную форму и точные размеры; после этого
они поступают на сборку. Только в отдельных случаях детали, из-
готовленные в заготовительных цехах, не подвергаются механиче-
ской обработке и отправляются на сборку или на склад готовой
продукции. Например, отливки оснований уличных фонарных стол-
бов, поковки якорей, штампованные инструменты — лопаты, граб-
ли и др.
175
Основные технологические процессы в заготовительных цехах
выполняются с помощью специального оборудования: плавильных
печей, молотов, прессов, термических печей и т. д.
В литейных цехах большая часть машин и установок, исполь-
зуемых для механизации работ, предназначается для: приготовле-
ния и загрузки шихты в плавильные печи; приготовления формо-
вочных смесей, изготовления форм и стержней; для выбивки и
очистки отливок и выполнения специфических транспортных опе-
раций.
В кузнечно-штамповочных цехах к основным направлениям
механизации ручных, тяжелых и трудоемких процессов относятся:
механизация нагрева материала и подачи его в рабочую зону мо-
лотов и прессов; применение специальных ковочных и штамповоч-
ных машин.
В термических цехах основной технологической операцией яв-
ляется нагрев деталей, который требуется для всех видов термиче-
ской обработки металлов: закалки, отпуска, нормализации и т. д.
При термической обработке применяют проходные печи карусель-
ного или туннельного типа с подвижным подом. В таких печах
заготовка проходит постепенно различные зоны с разными тем-
пературами и по ходу своего движения претерпевает полный цикл
установленного режима термообработки. Для термической обра-
ботки крупных деталей используют печи с подом, выложенным
на подвижной платформе, которая по рельсам может быть выдви-
нута из печи. Детали устанавливают на под и снимают с него с
помощью крана.
Механизация сварочных работ проводится путем использования
сварочных автоматов и полуавтоматов различных конструкций и
принципов действия; применения манипуляторов, кантователей и
сварочных приспособлений для установки в требуемое взаимное
положение свариваемого изделия и сварочного автомата; путем
применения газорезательных копировальных установок, программ-
ных и др.
В основных технологических и сборочных цехах машины и ме-
ханизмы для механизации процессов обработки и сборки весьма
разнообразны, они зависят от вида изделий, типов станков, вида
производства и многих других факторов. Классификация этих ме-
ханизмов дана на рис. 100.
Подача заготовок на станки и закрепление их для выполнения
обработки, а также закрепление и смена инструмента представ-
ляют собой важные составные части процессов, выполняемых в ме-
ханосборочных цехах. Механизация и автоматизация этих работ
значительно облегчает труд рабочих и повышает производитель-
ность труда.
Индивидуальные подъемные механизмы, которыми оснащаются
отдельные станки, выполняются в виде поворотных консольных
кранов, индивидуальных подъемных платформ, специальных подъ-
емников с призмами, устанавливаемых между направляющими
внутри станины токарных и других станков.
176
Рис. 100. Классификация механизмов для подачи и закрепления заготовок и инструментов
К устройствам, перемещающим заготовки и полуфабрикаты для
установки их на станок, относятся также «механические
рук и». Они применяются как для отдельных станков, так и для
автоматических линий, состоящих из металлообрабатывающих
станков и других агрегатов.
Подобные механизмы используются обычно в условиях единич-
ного, мелкосерийного и серийного типов производства, когда номен-
клатура заготовок, поступающих для обработки на станок, разно-
образна и подъемно-загрузочные механизмы не могут быть рассчи-
таны на работу с заготовками постоянной формы и размера.
В крупносерийном и массовом производствах, когда условия
работы каждого станка постоянны или изменяются редко, большое
распространение имеют механизмы других типов.
Конструкции некоторых станков позволяют изготовлять детали
из прямых или свернутых в мотки прутков. Подача прутковых за-
готовок осуществляется периодически перемещением прутка вдоль
оси полого шпинделя станка. Готовая деталь, изготовленная из
консольно выступающей части прутка, в конце обработки отрезает-
ся и падает; после этого зажимное устройство разжимается и пру-
ток подается вдоль оси на необходимую величину.
Разнообразны и конструкции автоматических загру-
зочно-разгрузочных устройств для штучных за-
готовок. Подобные устройства широко применяются на разных
станках.
В состав этих устройств могут входить: а) накопители для хра-
нения запаса заготовок и ориентации их перед выдачей; б) меха-
низмы поштучной выдачи (отделители, отсекатели), предназначен-
ные для выдачи из накопителя заготовок; в) автооператоры или
питатели (загружатели, разгружатели) для переноса заготовок от
механизма поштучной выдачи к зажимному устройству станка и
передачи ее на лоток или в тару.
На рис. 101 показана схема загрузочного устройства для пода-
чи заготовок для фрезерования зубьев на зубофрезерном станке.
Заготовки 3 из бункера по
наклонному лотку 1 подают-
ся на барабан 2, который,
периодически поворачиваясь
при помощи рейки 4, связан-
ной со штоком гпдроцилинд-
ра, и шестерни 5 на бараба-
не, подводит очередную за-
готовку к червячной фрезе.
В отверстие заготовки вво-
дится оправка; на заготовке
нарезаются зубья. Барабан
поворачивается, вводит но-
вую заготовку, а обработан-
ное колесо отводит в выпу-
скной лоток 6.
Рис. .101. Загрузочно-разгрузочное уст-
ройство к зубофрезерному станку
178
Механизмы для ориентации заготовок (делительные приспособ-
ления) используются на металлообрабатывающих станках в тех
случаях, когда в процессе обработки заготовки необходимо не-
сколько раз переустанавливать относительно станка (например,
при сверлении нескольких отверстий, равномерно расположенных
по окружности, при фрезеровании кулачков торцовых муфт или
при обработке нескольких канавок на окружности детали, фрезе-
ровании или шлифовании шлицевых валиков и шестерен и в других
подобных случаях). Делительные устройства (поворотные столы,
головки и т. п.) применяются с механическим, пневматическим или
гидравлическим приводом. В механической части приводов дели-
тельных механизмов для кругового и продольного деления исполь-
зуются храповые передачи, однооборотные муфты, мальтийские
кресты и другие устройства для периодического движения.
К механизмам для установки и закрепления
инструмента следует отнести различные быстросъемные блоки,
служащие для закрепления и выверки на них комплекта инстру-
мента вне станка с последующей быстрой сменой всего блока. Для
той же цели служат автоматизированные поворотные резцедержа-
тели и револьверные головки самых разнообразных конструкций,
роворотные резцедержатели токарных станков широко применя-
ются в револьверных и часто на карусельных станках небольших
размеров. Поворотная револьверная головка для различных инст-
рументов и инструментальных блоков входит непосредственно в
конструкцию самого станка.
§ 60. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Автоматизацией производства достигается освобождение чело-
века не только от необходимости с помощью физической силы со-
общать те или иные движения рабочим органам станка или маши-
ны, но и от управления работой этого станка или машины. Все
функции управления процессом, т. е. включения и выключения в
нужные моменты отдельных механизмов, изменение режимов ра-
боты или направления движения рабочих органов, выполняются
системой специальных автоматических устройств без участия че-
ловека.
Современный уровень автоматизации производственных процес-
сов требует использования различных систем автоматических уст-
ройств. В общее понятие «автоматизация производственных про-
цессов» входят такие частные задачи, как автоматический конт-
роль, автоматическая сигнализация и защита, средства и системы
управления на расстоянии механизмами и машинами. Однако
основным содержанием автоматизации производственных процес-
сов является использование различных систем автоматического
управления машинами, механизмами и другими технологическими
и транспортными объектами.
Системой автоматического управления называет-
ся совокупность всех элементов и устройств, обеспечивающих авто-
179
матическое управление каким-либо объектом, т. е. система, рабо-
тающая без непосредственного участия человека. Система управ-
ления, управляемый объект (станок, машина, установка) вместе
составляют автоматическую систему.
Работа автоматической системы может протекать различным
образом, а отсюда различны и требования, предъявляемые к си-
стеме автоматического управления. В простейшем случае задача
системы автоматического управления сводится к тому, чтобы че-
рез определенные промежутки времени в определенной последова-
тельности включать и выключать те или иные механизмы управляе-
мого объекта. Простейшим примером системы подобного типа мо-
жет служить система управления лампой маяка, которая зажигает-
ся и гаснет через определенные промежутки времени.
Если условно основные элементы такой автоматической систе-
мы представить в виде прямоугольника, а взаимодействие их, вер-
нее взаимодействие их друг на друга, изобразить стрелками, то
структурная схема подобной системы будет иметь вид, показанный
;на рис. 102.
3 4
Блок
управления
Исполнительное У правляемый
устройство объект
5 ф
Измерительное
устройство
Рис. 102. Структурные схемы системы управления:
а — схема простой разомкнутой системы, б — схема замкнутой системы с обратной
связью
Элемент 1 этой схемы представляет собой устройство, задающее
программу, которую должна выполнять система автоматического
управления. Информация, являющаяся в данном случае исходной,
или первичной, подается в блок управления 2. На основании этой
информации блок управления посылает сигналы управления в ис-
полнительное устройство 3, которое непосредственно воздействует
на управляемый объект 4.
Примером может служить работа автоматического маяка. Пер-
вичной информацией служат данные о длительности периодов горе-
ния лампы маяка и пауз между этими периодами. В блок управ-
ления входят: часовой механизм с контактным барабаном, вклю-
,180
чающим ток в цепи управления главного контактора лампы; ис-
полнительное устройство — главный контактор и лампа — в каче-
стве управляющего объекта.
Эта простейшая схема характеризуется сквозным прохождением
сигналов управления последовательно через все элементы или
блоки автоматической системы и полной независимости действия
блока управления от работы управляемого объекта и его состоя-
ния. Подобные системы называются разомкнутыми в отличие
от замкнутых систем.
Разомкнутые системы могут быть использованы только для
управления простейшими процессами, протекающими всегда по
строго определенным законам и в одних и тех же условиях. Для
успешного управления большинством реальных процессов, проте-
кающих в реальных условиях, которые почти никогда не бывают
строго одинаковы, необходимо, кроме задачи управления (т. е. же-
лаемых результатов), знать физическое состояние управляемого
объекта в каждый момент времени. Только сопоставляя фактиче-
ское состояние объекта и требуемое его состояние, можно найти
правильный способ, т. е. силу и направление воздействия на объект,
которые приведут к желаемым результатам. Так, например, для
успешного управления процессом движения автомобиля, т. е. для
решения вопроса о том, как и в какую сторону надо повернуть
руль, шофер должен знать не только требуемое направление дви-
жения автомобиля, но и в каком направлении автомобиль в дан-
ный момент движется.
В организации процессов управления большую роль играет по-
лучение сведений, т. е. информации о текущем состоянии управ-
ляемого объекта, а именно о величине параметра, на который воз-
действует система автоматического управления. Это состояние (или
этот параметр) должно быть заложено в блок управления системы
наряду с первичной информацией, т. е. задачей управления. При
этом работа системы управления и ее дальнейшее воздействие на
управляемый объект определяются сопоставлением данных о тре-
буемом и фактическом состоянии управляемого объекта. Однако
фактическое состояние объекта является результатом предыдущей
работы системы управления, а следовательно, информация о нем
есть информация о результатах управления. Получается как бы
замкнутый круг: работа системы управления ставится в зависи-
мость от результатов этой работы, т. е. причина ставится в зависи-
мость от следствия. Такая связь причины со следствием называет-
ся обратной связью, а принцип управления, основанный на
использовании информации о результатах управления, — п р и н ц и-
пом обратной связи.
Структурная схема системы управления, построенной на прин-
ципе обратной связи, показана на рис. 102, а. От простой струк-
турной схемы разомкнутая система (рис. 102, б) отличается нали-
чием блока 5 измерительного устройства, которое «наблюдает»
за состоянием управляемого объекта, получает информацию о фак-
тической величине регулируемого параметра и передает эту инфор-
181
мацию, называемую информацией обратной связи,
обратно в блок управления. Работа блока управления в этой схеме
определяется не только первичной информацией о задаче управле-
ния, но и информацией обратной связи о результатах управления,
т. е. о величине регулируемого параметра. На основе сопоставле-
ния этих двух сигналов строится работа блока управления и выра-
батываются сигналы, передаваемые блоком управления исполни-
тельному устройству. При этом в зависимости от технических
средств, образующих обратную связь, последняя может быть ме-
ханической, электромеханической, пневматической, электронной.
Системы управления, построенные на принципе использования
обратной связи, называются замкнутыми системами.
В сложных системах автоматического управления, которые
должны обладать большой быстротой срабатывания, вводится до-
полнительная обратная связь, обеспечивающая высоко-
качественную работу системы, т. е. устойчивость и точность ее.
Эта дополнительная, так называемая корректирующая обрат-
ная связь позволяет учитывать при управлении автоматической си-
стемой не только обычные данные обратной связи (о величине ре-
гулируемого параметра в объекте управления), но и ряд дополни-
тельных данных, например скорость изменения этой величины,
направление ее изменения и др.
Принцип обратной связи нашел широкое применение в систе-
мах автоматического регулирования, следящих и копировальных
системах, в которых наличие обратной связи обеспечивает устой-
чивость против внешних воздействий.
Рассмотренные выше структурные схемы типовых систем управ-
ления дают возможность определить характер работы, выполняе-
мой отдельными их составными частями, и разбить элементы, со-
ставляющие эти схемы, на отдельные группы в зависимости от их
назначения, т. е. от вида выполняемых ими функций.
Источниками сигналов, поступающих в блок управления в ра-
зомкнутых системах, являются задающие устройства, а в замкну-
тых— задающие и измерительные устройства, посылающие в блок
управления сигналы или информацию обратной связи. Элементы,
входящие в измерительные устройства, составляют отдельную спе-
цифическую группу. Назначение этих элементов состоит в том, что-
бы воспринимать изменение величины регулируемого параметра
управляемой системы. Все эти элементы в соответствии с выполня-
емой ими работой и их ролью в работе систем автоматического уп-
равления называются воспринимающими (или чувстви-
тельными) элементами (или механизмами).
Сигналы, поступающие от воспринимающих, или чувствитель-
ных, элементов, а также от задающих устройств, воспринимаются
блоками управления. В состав этих блоков могут входить различ-
ные элементы и механизмы. К основным элементам схем блоков
управления относятся реле — приборы, служащие для преобразо-
вания, размножения, а иногда и для усиления сигналов.
От блока управления команды направляются к исполнительным
182
Системы автоматических устройств
Рис. 103. Классификация систем автоматических устройств
механизмам автоматической системы. Команды, выходящие из бло-
ка управления, не обладают достаточной мощностью для приведе-
ния в действие исполнительных механизмов. Поэтому в системах
автоматических устройств часто используют усилители, пред-
назначенные для того, чтобы усиливать сигналы блока управления
и передавать их далее исполнительным механизмам.
Отдельную группу элементов автоматических устройств состав-
ляют исполнительные механизмы, приводящие в действие
непосредственно те или иные части и рабочие органы машин, стан-
ков и установок. Это обычные приводные механизмы: электродви-
гатели постоянного и переменного тока, гидравлические и пневма-
тические поршневые и ротационные двигатели.
Итак, специфическими группами элементов автоматических
устройств являются следующие: воспринимающие элементы (или
механизмы), реле, усилители, исполнительные механизмы.
Каждая из этих групп подразделяется, в свою очередь, еще на
несколько более мелких подгрупп.
Системы автоматических устройств, применяемые
в промышленности, чрезвычайно разнообразны по назначению,
устройству и степени сложности. В первом приближении все систе-
мы автоматических устройств могут быть разделены на три группы
(рис. 103):
1) системы автоматического контроля;
2) системы автоматического управления;
3) системы связи и управления на расстоянии.
Задачи, решаемые системами автоматического контроля, за-
ключаются в автоматизации таких составных частей общего комп-
лекса управления каким-либо производственным процессом, кото-
рые не предусматривают активного воздействия системы на тече-
ние хода процесса. Все функции автоматической системы сводятся
в этих случаях к автоматическому получению и обработке инфор-
мации о ходе течения технологического процесса с целью извеще-
ния работников, обслуживающих данный станок или машину.
Системы автоматического контроля выполняют не только функции
сигнализации, измерения и регистрации, но и функции сортировки
готовых деталей в зависимости от разброса их фактического раз-
мера.
Особое место занимают системы автоматической за-
щиты (блокировки). Они не только извещают о ненормальной,
грозящей аварией обстановке, но и сами автоматически прекраща-
ют ход течения процесса или не допускают того или иного дейст-
вия, если оно может привести к аварии. Однако воздействие и этих
систем на контролируемый ими процесс очень ограничен: они
не могут исправить, изменить ход его течения, а могут только при-
остановить, прекратить его, если дальнейшее его протекание стано-
вится опасным.
Системы автоматического управления представ-
ляют собой наиболее крупную и сложную группу систем автома-
тических устройств. Все системы, входящие в эту группу, можно
184
разделить на три группы: автоматического регулирования, следя-
щие, копировальные и программного управления.
К системам автоматического регулирования относятся такие си-
стемы, которые предназначены для управления одним каким-либо
параметром или группой параметров, характеризующих непрерыв-
ный производственный процесс. Это управление может выполнять-
ся с целью поддерживания постоянства параметра или с целью
изменения его по определенному закону.
Системы дистанционного управления и системы телеуправления
предназначены для управления объектом на расстоянии. Принципи-
альное отличие между этими двумя группами систем заключается
в следующем. При дистанционном управлении связь управля-
ющего узла с регулируемым объектом осуществляется по многим
линиям; сигналы управления передаются по своей, отдельной ли-
нии— проводу или трубопроводу. При телеуправлении пере-
дача всех сигналов связи происходит по одной линии, по одному
проводу; при этом в составе системы предусматриваются специ-
альные методы и устройства для объединения различных сигналов
в одну линию (для «уплотнения линии связи») и для последующе-
го их расчленения, отделения друг от друга.
Основой для комплексной автоматизации машиностроительного
производства являются автоматические линии.
Автоматической линией называется система станков
(иногда и других технологических агрегатов) и вспомогательных
устройств, автоматически осуществляющих последовательность
технологических операций без вмешательства рабочего. Такая си-
стема нуждается лишь в периодическом контроле, наладке и
уходе со стороны обслуживающего персонала. На автоматических
линиях могут выполняться следующие операции: кузнечно-прессо-
вая обработка и штамповка, изготовление отливок, сварка, обработ-
ка резанием, термообработка, сборка, окраска, контроль, упаков-
ка и др. В автоматические линии могут быть включены металлоре-
жущие станки и агрегатные силовые головки, литейные машины,
прессы, закалочные ванны, сварочные аппараты, ванны для про-
мывки и окраски и другие агрегаты.
В зависимости от характера обрабатываемых деталей, трудо-
емкости операций и других технологических факторов автомати-
ческие линии могут быть с параллельной, последовательной или
смешанной обработкой.
Автоматическая линия с параллельной обра-
боткой (рис. 104, а) позволяет обрабатывать несложные детали
с малым количеством обрабатываемых поверхностей. В этом слу-
чае есть возможность для всех автоматов пользоваться одним
транспортным устройством, а также одним бункером для заготовок
и одним бункером для готовых деталей.
Автоматическая линия с последовательной об-
работкой (рис. 104,6) экономически выгодна для обработки де-
талей сложной геометрической формы, где требуется обработка
многих поверхностей различной сложности. В этом случае вместо
13 Заказ 81
185
создания двух однопоточных линий целесообразно применять авто-
матическую линию с многопоточной последовательной обработкой
(рис. 104, в).
Параллельно-последовательная автоматиче-
ская линия (рис. 104, г) выгодна в тех случаях, когда по ходу
технологического процесса отдельные операции требуют боль-
ших затрат времени, чем все остальные. Во избежание простоев
на остальных операциях и снижения производительности
линии для этих операций применяют параллельно работающие
станки.
В зависимости от типа ли-
нии и характера обрабатывае-
мых деталей используются
различные транспортные уст-
ройства. Чаще всего транспорт-
ные устройства выполняются
либо в виде шаговых транспор-
теров, перемещающих обраба-
тываемые детали по направ-
ляющим, либо в виде ленточ-
ных и цепных транспортеров,
встроенных в агрегаты. По-
следний вид транспортных
устройств часто применяется в
линиях термической обработки,
а также на сборке. В ряде ли-
ний транспортировка деталей
осуществляется независимо
действующими цепными, лен-
Рис. 104. Автоматические линии:
а — с параллельной обработкой, б, в — с по-
следовательной обработкой, г — с параллель-
но-последовательной обработкой
точными и другими транспортерами, расположенными вне автома-
тов. В этом случае загрузка и выгрузка деталей осуществляется
специальными загрузочно-выгрузочными устройствами.
На рис. 105 приведена схема автоматической линии ЭНИМС
для механической обработки цилиндрических зубчатых колес диа-
метром от 80 до 220 мм, с часовой производительностью 40 шт.
колес 7—8-й степеней точности, обслуживаемая тремя наладчика-
ми. Линия разделена на два участка, что дает возможность при
отключении второго участка продолжать на первом обрабатывать
заготовку в задел, а при отключении первого участка второй уча-
сток может производить обработку заготовок из задела и выпу-
скать готовые зубчатые колеса.
Механизация и автоматизация производственных процессов за-
меняют физический труд рабочего работой машин и механизмов,
создают безопасные условия труда, исключают профессиональные
заболевания, облегчают условия труда. Примером служит механи-
зация, а в некоторых случаях полная автоматизация всех опера-
ций по обслуживанию энергетических установок, связанных с ис-
пользованием атомных реакторов. В подобных установках все
работы возлагаются либо на автоматически действующие механиз-
ме
мы, управляемые - операторами на
расстоянии из зон, защищенных от
каких-либо вредных воздействий.
Сюда же относятся работы по меха-
низации загрузки металлургических
печей, выполнявшиеся ранее вруч-
ную в условиях высоких температур
и недопустимой загрязненности воз-
духа, и др.
В последние годы от отдельных
комплексных автоматических линий
переходят к созданию полностью
автоматизированных цехов и заво-
дов. Широко известны автоматиче-
ские цехи Первого государственного
подшипникового завода по произ-
водству шариковых и роликовых
подшипников, цех для обработки
поршневых колец к тракторам, а
также завод-автомат по изготовле-
нию поршней автомобильных двига-
телей и др.
Комплексная автоматизация все
в большей мере внедряется в про-
мышленность. При комплексной ав-
томатизации координация работы
отдельных автоматов осуществляет-
ся человеком при помощи средств
дистанционной связи и телемехани-
ки. Электронно-вычислительные ма-
шины управляют производственны'
ми процессами плавки металла в до-
менных и мартеновских печах, про-
катными станами, буровыми уста-
новками, горными комбайнами, элек-
тростанциями и другими средствами
производства.
Перспективы развития автомати-
зации широки и разнообразны. Ав-
томатизация будет охватывать не
только управление производствен-
ными процессами, но и управление
работой всего предприятия.
13*
ГЛАВА VIII
СВЕДЕНИЯ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ
И ЭКОНОМИКЕ ПРОИЗВОДСТВА
Промышленность является ведущей отраслью материального
производства, она занимается добычей природных сырьевых ресур-
сов, обработкой промышленного и сельскохозяйственного сырья,
превращением этого сырья в орудия труда и предметы потреб-
ления. Ниже указаны основные черты социалистической промыш-
ленности.
Общенародная собственность на средства производ-
ства— этой главной чертой определяется качественная особенность
и огромные преимущества перед капиталистическими производст-
вами, базирующимися на частной собственности на средства про-
изводства.
Новый тип общественной организации труда.
Весь затрачиваемый труд направлен на увеличение общественно-
го богатства. Труд каждого участника производства выступает как
часть непосредственно общественного труда, а весь общественный
продукт поступает в распоряжение общества и используется в
интересах народа.
Общественный характер труда порождает новое отношение к
труду, вызывает творческую активность трудящихся, которая нахо-
дит свое выражение в социалистическом соревновании за всемер-
ное совершенствование техники и организации производства, моби-
лизацию всех производственных ресурсов, комплексную экономию
всех средств производства и рабочего времени. Передовики прокла-
дывают новые пути развития производства.
Планомерный и пропорциональный характер
развития является одним из важнейших экономических зако-
нов социалистического производства. Социалистическая экономика,
базирующаяся на общественной собственности, не только создает
необходимые предпосылки для планирования передового хозяйст-
ва, но и делает его обязательным. Эта черта присуща только со-
циалистическому способу производства.
Социалистическое планирование осуществляется на основе ди-
ректив Коммунистической партии Советского Союза, которая оп-
ределяет главные направления народнохозяйственного плана на
определенный период. Государственные планы выступают в каче-
стве огромной мобилизующей силы в осуществлении задач построе-
ния коммунистического общества.
188
Высокая степень концентрации Производство-
Социалистическая промышленность — самая крупная и самая-
концентрированная промышленность в мире. Это позволяет широ-
ко развивать такие прогрессивные формы организации производ-
ства, как специализация, кооперирование и массовое производство.
Возможность систематически снижать издерж-
ки производства. Промышленность имеет разнообразные от-
расли, которые можно классифицировать различно. Наиболее важ-
ным принципом классификации является группировка отраслей
промышленности по экономическому назначению производимой ими
продукции: вся промышленность делится на две группы: первая —
группа А, включающая отрасли, производящие средства произ-
водства, и вторая — группа Б, включающая отрасли, производя-
щие средства потребления.
Рост производства средств производства (группа А) превы-
шает рост производства средств потребления (группы Б), но
соотношение темпов роста этих двух подразделений в отдельные пе-
риоды несколько изменяется.
§ 61. ОРГАНИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬЮ
В СССР
Общее руководство всем народным хозяйством страны осуще-
ствляет Совет Министров СССР, являющийся высшим исполни-
тельным и распорядительным органом государственной власти
СССР.
Руководство отдельными отраслями промышленности осущест-
вляют промышленные министерства. Министерства наделены все-
ми правами по руководству отраслями промышленности и полной
ответственностью за развитие этих отраслей.
Министерства обеспечивают потребность народного хозяйства
и населения в необходимой продукции. Поэтому они осуществляют
планирование, руководство производством, решают вопросы тех-
нической политики, материально-технического снабжения, финан-
сирования труда и заработной платы.
Учитывая производственно-технические особенности отраслей
промышленности, созданы отраслевые общесоюзные и союзно-рес-
публиканские министерства.
Общесоюзные министерства объединяют отрасли машинострои-
тельной промышленности, требующие единого технического руко-
водства в масштабе всей страны для проведения нормализации,
унификации и стандартизации изделий, узлов и деталей, для обес-
печения их высоких эксплуатационных свойств, надежности и дол-
говечности на уровне современной мировой науки и техники.
Республиканские министерства полностью подчиняются Совету
Министров республики. Важнейшей функцией их является всемер-
ное развитие местной промышленности, имеющей большое значе-
ние для обслуживания населения.
189
§ 62. ОБЩЕСТВЕННЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ
И ИХ РОЛЬ
Программа КПСС указывает, что генеральным направлением
в развитии демократических основ управления производством яв-
ляется всемерное повышение роли коллективов трудящихся в реше-
нии вопросов деятельности предприятий.
Руководящая роль в повышении творческой активности, моби-
лизации трудящихся на борьбу за решение задач, поставленных
партией и правительством, принадлежит партийным организаци-
ям— организующей и направляющей силе на производстве. Уста-
вом КПСС им предоставлено право контроля над деятельностью
администрации. Используя это право, партийные организации ока-
зывают помощь в осуществлении мероприятий, проводимых хозяй-
ственными руководителями, по обеспечению роста и совершенство-
ванию производства и управления.
Партийные органы сверху донизу построены по террито-
риально-производственному принципу, что обеспечивает более
конкретное партийное руководство промышленностью и сельскохо-
зяйственным производством.
Система контроля в стране построена на основе ленинского ука-
зания о соединении партийного и государственного контроля — со-
здана единая система народного контроля с участием в ней широких
масс трудящихся.
Органы народного контроля оказывают помощь партии и госу-
дарству в выполнении Программы КПСС, в организации системати-
ческой проверки исполнения директив партии и правительства, в
дальнейшем совершенствовании руководства коммунистическим
строительством, в соблюдении партийной и государственной дисцип-
лины и социалистической законности.
Комсомольская организация помогает партии воспи-
тывать молодежь в духе коммунизма, вовлекать ее в практическое
строительство нового общества, мобилизует молодежь на совер-
шенствование производства, повышая ее культурный и идейно-по-
литический уровень.
Комсомол воспитывает молодежь в духе беззаветной преданно-
сти Родине, народу, Коммунистической партии и делу коммуниз-
ма, в духе строгого соблюдения принципов и норм коммунистиче-
ской морали.
В период развернутого строительства коммунизма особенно воз-
растает значение профессиональных союзов как школы
управления, школы хозяйствования, школы ком-
мунизма.
Профсоюзы занимаются вопросами труда, быта и культуры,
участвуют в разработке производственных планов предприятий,
планов строительства и ремонта жилых домов и культурно-быто-
вых объектов, следят за соблюдением требований охраны труда и
техники безопасности, организуют вместе с администрацией социа-
листическое соревнование, участвуют в подведении его итогов, в
190
распространении опыта передовиков производства; заключают кол-
лективные договоры с администрацией, в которых отражают
вопросы труда и зарплаты, обязательства администрации по улуч-
шению условий труда и быта работающих на предприятии, по со-
вершенствованию техники и организации производства.
Только по согласованию с профсоюзной организацией (завком,
фабком, местком и др.) администрация тарифицирует работы, ус-
танавливает новые и пересматривает действующие нормы выработ-
ки, производит наем и увольнение.
Профсоюзы руководят работой постоянно действующих произ-
водственных совещаний, являющихся одной из форм массового
участия трудящихся в управлении производством. Постоянно дей-
ствующие производственные совещания участвуют в разработке и
обсуждении проектов текущих и перспективных планов, заслуши-
вают сообщения руководителей о текущей работе и об итогах хо-
зяйственной деятельности.
В процессе коммунистического строительства возникают и все
более утверждаются новые формы труда; борьба за их внедрение
охватила миллионы советских тружеников и нашла свое конкрет-
ное выражение во всенародном трудовом соревновании, в массо-
вом движении за коммунистический труд.
Это движение имеет различные формы, одной из них является
соревнование за звание коллективов и ударников коммунистиче-
ского труда.
Движение за коммунистический труд охватывает сейчас все
стороны жизни советского общества, все категории трудящихся го-
рода и деревни. В нем активно участвуют многие миллионы
людей.
Создаются новые формы борьбы за ускорение технического про-
гресса, развиваются новые формы и методы широкого вовлечения
масс в это движение.
§ 63. СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫМ
ПРЕДПРИЯТИЕМ
Промышленное предприятие действует на основании уста-
в а, который утверждается в зависимости от подчиненности пред-
приятия вышестоящим организациям. Организационная структура
управления предприятием зависит от характера производственного
процесса, формы организации, масштабов и технического уровня
производства и других факторов.
Единой типовой схемы управления предприятием для всех от-
раслей промышленности, конечно, не имеется, однако в организа-
ционной структуре социалистических промышленных предприятий
есть много общего.
Во главе предприятия стоит директор, который руководит
всей производственной, технической и финансовой деятельностью
предприятия и несет полную ответственность за его состояние и
работу. Директор управляет предприятием на основе единонача-
191
лия, которое сочетается с общественным контролем и широким
участием масс в решении вопросов деятельности предприятия, осу-
ществляет свою работу при помощи и под контролем партийной
организации, опирается на профсоюзную, комсомольскую и другие
общественные организации.
Главный инженер является первым заместителем директо-
ра, он непосредственно руководит работой всех технических служб
предприятия, лабораторий, экспериментальных цехов. Он возглав-
ляет технический совет, в состав которого включаются наиболее
квалифицированные инженеры, техники, экономисты, мастера, ра-
бочие-новаторы и рационализаторы производства, научные работ-
ники.
Технический совет является совещательным органом, он разра-
батывает рекомендации по совершенствованию производства, вне-
дрению достижений науки и техники и др.
На многих крупных предприятиях введена должность глав-
ного экономиста — заместителя директора по экономическим
вопросам — с целью улучшения постановки экономической работы,
координации и контроля деятельности экономических служб.
На предприятиях могут быть заместители директора по матери-
ально-хозяйственным вопросам, или по общим вопросам, а также
заместители или помощники директора по кадрам и бытовым
вопросам.
Структуры заводоуправлений разнообразны. Ниже приведены
основные отделы заводов с их примерными функциями.
Планово-экономический отдел разрабатывает пер-
спективные и текущие планы предприятий, анализирует и контро-
лирует их выполнение, организует внутризаводской хозрасчет, со-
ставляет отчеты о выполнении планов. На крупных заводах со-
здаются отдельные производственно-диспетчерские
отделы, организующие оперативное планирование и подготовку
производства, а также отделы труда и заработной
платы.
Технический отдел на крупных предприятиях может быть
представлен рядом отделов (см. приложение III). Он разрабаты-
вает мероприятия по техническому развитию завода — совершен-
ствованию выпускаемой продукции и созданию повой, совершенст-
вованию технологических процессов, следит за соблюдением техно-
логической дисциплины. В ведении технического отдела обычно
находятся заводские лаборатории, ведущие научно-исследователь-
скую работу по изысканию путей дальнейшего совершенствования
производства.
Отдел технического контроля обеспечивает система-
тический контроль за качеством и комплектностью выпускаемой
продукции, выявляет причины брака, разрабатывает мероприятия
по их устранению. Начальник ОТК имеет право прекращать при-
емку и отгрузку продукции, приостанавливать изготовление про-
дукции на отдельных производственных участках, если обнаруже-
но несоответствие ее техническим условиям.
192
Отдел главного механика и энергетики организу-
ет ремонт и модернизацию оборудования, проверяет правильность-
его эксплуатации, обеспечивает снабжение всеми видами энергии'
и др.
Бухгалтерия ведет учет хозяйственной деятельности пред-
приятия, контролирует расходование денежных средств и матери-
альных ценностей, составляет и анализирует отчеты и балансы;
на крупных заводах имеются самостоятельные финансовые
отделы.
Экономические лаборатории создаются на крупных
предприятиях для разработки конкретных путей и методов повы-
шения экономической эффективности работы предприятий.
На предприятии имеется, кроме того, отдел снабжения и
сбыта с подчиненными ему материальными складами, от дел-
кадров и технического обучения, хозяйственный-
отдел, отдел капитального строительства и неко-
торые другие.
Мелкие предприятия (с малым количеством работающих) мо-
гут иметь вместо отделов и подразделений лишь отдельных испол-
нителей. ^хема заводоуправления приведена в приложении III.
§ 64. УПРАВЛЕНИЕ ЦЕХАМИ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ
УЧАСТКАМИ
В структуре предприятия самостоятельной производственно-хо-
зяйственной единицей является цех, который делится на производ-
ственные участки.
Цехи, производящие продукцию предприятия, называются ос-
новными, а обслуживающие основное производство — вспомо-
гательными (ремонтные, инструментальные и др.).
Начальник цеха — руководитель, единоначальник, подчи-
няющийся директору предприятия. В распоряжении начальника
цеха имеется небольшой аппарат, помогающий ему осуществлять
руководство всей деятельностью цеха.
Организационная структура управления цехами разнообразна,
и зависит от объема производства, характера продукции и других
факторов. Низовым звеном в структуре цеха является производст-
венный участок, пролет или поточная линия, возглавляемые масте-
ром.
Мастер — непосредственный организатор процесса производ-
ства и труда, полноправный руководитель вверенного ему участка;,
успех работы участка во многом зависит от организаторской ра-
боты мастера.
Партия и правительство неоднократно отмечали ведущую роль
мастера на производстве.
Мастеру (начальнику участка) предоставлены широкие права,,
в частности принимать на работу и производить расстановку рабо-
чих на участке, присваивать в установленном порядке тарифные
разряды рабочим, премировать рабочих за высокие производствен-
193
ные показатели из средств премиального фонда, выделяемого еже-
месячно в распоряжение мастера.
Мастер является организатором и активным участником меро-
приятий по совершенствованию организации и технологии производ-
ства, освоению новой техники. Велика роль мастера в воспитании
молодых рабочих, в развитии социалистического соревнования, во
внедрении передового опыта новаторов производства.
Бесцеховая структура управления производством состоит в том,
что из системы управления исключается промежуточное звено —
цеховой аппарат, при этом мастера (начальники производственных
участков) переходят в непосредственное подчинение директору.
Применение бесцехового управления показало положительные ре-
зультаты, в частности на небольших и средних предприятиях.
§ 65. СЕБЕСТОИМОСТЬ ПРОДУКЦИИ
Себестоимость продукции — это выраженные в денеж-
ной* форме затраты (расходы) на потребленные при изготовлении
продукции средства производства, оплату труда рабочих, услуг
других предприятий, расходы по реализации, а также затраты по
управлению производством и обслуживанию его.
По способу включения в себестоимость продукции все затраты
на производство делятся на следующие два вида:
прямые затраты, которые можно рассчитать и отнести не-
посредственно на изделие, исходя из ранее установленных норм
этих затрат на единицу изделия;
косвенные затраты, которые не поддаются нормированию
на каждое изделие и не могут быть включены прямо в себестои-
мость, их включают в нее косвенным путем, пропорционально при-
нятой и экономически обоснованной базе (зарплате основных
рабочих).
В состав прямых затрат входят: затраты на сырье и основные
материалы; затраты на покупные изделия и полуфабрикаты,
затраты на топливо и энергию технологического назначения, основ-
ная и дополнительная заработная плата производственных рабочих,
возмещенная стоимость изношенного инструмента, штампов, моде-
лей и специальных приспособлений, всей технологической оснастки,
изготовленной для производства данного изделия.
К топливу технологического назначения относится топливо,
сжигаемое в плавильных, кузнечных и термических печах, в отли-
чие от топлива, расходуемого, например, на отопление помещений.
К электроэнергии технологического назначения относится электро-
энергия, расходуемая в плавильных и нагревательных печах и
других агрегатах, а также при сварке, электроискровой обработке,
электролизе и т. д., в отличие, например, от двигательной электро-
энергии, расходуемой на станках, и электроэнергии на освещение.
Все остальные расходы на электроэнергию относятся к косвенным
затратам.
Косвенные затраты делятся на цеховые, общезаводские и вне-
производственные.
194
§ 66. СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ЦЕХОВЫХ
И ОБЩЕЗАВОДСКИХ РАСХОДОВ
Цеховые расходы состоят из затрат, связанных с обслу-
живанием оборудования, и общецеховых затрат.
В расходы, связанные с обслуживанием обору-
дования, входят основная и дополнительная заработная плата
рабочих, занятых обслуживанием оборудования; начисления на
заработную плату (в фонд соцстраха); стоимости материалов для
содержания производственного оборудования (для смазки и обтир-
ки); стоимость материалов для нетехнологических целей (химика-
ты, электроды, масла и т. д.); стоимость топлива для нетехнологи-
ческих целей (в литейном, кузнечном, термическом и других це-
хах); стоимость энергии, пара, воды, газа и сжатого воздуха для
производственных нужд; амортизационные отчисления (установ-
ленный процент от стоимости производственного оборудования);
стоимость ремонта малоценного инструмента и приспособлений;
текущий ремонт производственного оборудования.
В Общецеховые расходы входят основная и дополни-
тельная заработная плата цехового персонала (ИТР); основная и
дополнительная заработная плата вспомогательных рабочих цеха;
премиальная оплата (за перевыполнение планов, за экономию ма-
териалов и др.); начисления на заработную плату цехового персо-
нала (ИТР, вспомогательных рабочих — в фонд соцстраха); стои-
мость материалов для хозяйственных нужд (уборка помещений
и др.); стоимость транспортного топлива (для данного цеха); стои-
мость топлива для отопления помещений; стоимость энергии и воды
для хозяйственных нужд; амортизация зданий и сооружений цеха;
стоимость ремонта малоценного инвентаря; стоимость текущего
ремонта зданий и сооружений цеха; расходы по охране труда и
технике безопасности (спецодежда, спецпитание и пр.); транспорт-
ные расходы (стоимость услуг транспортного цеха завода); стои-
мость опытов, исследований и анализов (затраты на содержание
цеховой лаборатории, услуги центральной заводской лаборатории,
оплата научно-исследовательских работ для нужд цеха); расходы
на изобретательство и рационализацию производства; прочие рас-
ходы.
Состав и содержание общезаводских расходов.
Общезаводские расходы состоят из адмйнистративно-управлен-
ческих расходов, общехозяйственных расходов и сборов и отчисле-
ний.
В административно-управленческие расходы
входят: заработная плата административно-управленческого персо-
нала; расходы по командировкам; подъемные при перемещении;
стоимость разъездов и содержание легкового транспорта; контор-
ские и почтово-телеграфные расходы.
В общехозяйственные расходы входят: содержание
и амортизация зданий и инвентаря административно-хозяйствен-
ного назначения; содержание и амортизация дворов, дорог, подъ-
195
ездных путей и общезаводского инвентаря; расходы на испытания
и исследования (содержание общезаводских лабораторий); по изо-
бретательству и техническим усовершенствованиям; расходы по
охране труда в общезаводском хозяйстве; расходы по производст-
венной практике учащихся и студентов и по подготовке кадров;
расходы на содержание охраны; прочие общехозяйственные рас-
ходы.
Сборы и отчисления включают в себя налоги и сборы,
а также прочие обязательные расходы и отчисления.
К в не п р о и з в о дствен н ы м расходам относятся плата
за провоз изделий, отчисления на научно-исследовательские рабо-
ты, скидки оптовым организациям и др.; при калькуляции (опреде-
ление себестоимости единицы продукции по образующим себестои-
мость элементам) они включаются процентом к заводской себе-
стоимости.
Экономия общественного труда — одна из важнейших задач со-
циалистического хозяйствования. В промышленности эта экономия
выражается в сокращении затрат живого и овеществленного труда
на производство продукции; в денежном выражении экономия
труда выражается в снижении себестоимости продукции. Систе-
матическое снижение затрат на единицу выпускаемой про-
дукции— одна из основных закономерностей социалистического
производства. Одним из основных показателей работы предприя-
тия является выполнение плана по снижению себестоимости про-
дукции.
Источников снижения себестоимости много, основные из них
следующие:
повышение производительности труда — важнейший источник;
чем больше вырабатывается продукции, приходящейся на каждого
рабочего, тем меньше затраты на единицу продукции;
экономия и применение более дешевых видов материалов, топ-
лива и энергии;
сокращение расходов по управлению производством и обслу-
живанию его;
устранение непроизводительных расходов (например, ликвида-
ция штрафов и пр.).
Важнейшими путями использования основных источников сни-
жения себестоимости являются:
технический прогресс и все формы совершенствования органи-
зации производства и труда, влияющие на все источники снижения
себестоимости;
концентрация производства — укрепление предприятий, улуч-
шающие условия для внедрения нового высокопроизводительного
оборудования, способствует сокращению административно-управ-
ленческих расходов, приходящихся на единицу продукции, и др.;
комбинирование производства, значительно сокращающее затра-
ты сырья и энергии на единицу продукции;
специализация и кооперирование, значительно повышающие
массовость изготовления продукции, облегчающие применение
196
специального высокопроизводительного оборудования, способст-
вующие автоматизации и созданию поточного производства;
улучшение размещения предприятий, способствующее сокраще-
нию затрат на транспортирование материалов, полуфабрикатов и
на перевозку готовой продукции;
совершенствование организации производства и труда.
Огромное значение для успешной борьбы за снижение себестои-
мости продукции имеет мобилизация творческой активности трудя-
щихся.
§ 67. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС И РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ
ПРОИЗВОДСТВА
Технический прогресс в период перехода от социализ-
ма к коммунизму — главное условие развития производительных
сил страны, роста производительности труда, повышения ма-
териального благосостояния и культурного уровня советского
народа.
В создании материально-технической базы коммунизма ускоре-
ние технического прогресса имеет первостепенное значение.
Рационализация производства направлена на совер-
шенствование технологии и организации производства, на дости-
жение более рационального использования сырья, материалов, обо-
рудования, энергии, рабочей силы при постоянном повышении каче-
ства продукции.
Непрерывно растет творческая производственно-техническая
активность трудящихся нашей страны. Многочисленная армия изо-
бретателей и рационализаторов совершенствует средства и способы
производства.
Выдающийся вклад в создание материально-технической базы
коммунизма вносят наши передовики — новаторы производства;
например, новатор Кировского завода (Ленинград) Герой Социа-
листического Труда В. Я. Карасев предложил новые конструк-
ции фрез, повышающие производительность обработки более чем
вдвое.
Основными направлениями рационализации
производства являются следующие:
совершенствование конструкций машин, агрегатов, приборов
и т. д.;
применение высокопроизводительной технологии;
механизация и автоматизация производства;
модернизация устаревающего оборудования;
совершенствование организации труда и производства.
Для рационализаторов здесь большое поле деятельности по
совершенствованию организации рабочих мест, применению более
рациональных приемов труда и устранению непроизводительных
затрат рабочего времени путем рациональной расстановки кадров,
совершенствованию их подготовки и повышению квалификации,
улучшению техники безопасности, совершенствованию технического
197
нормирования и систем оплаты труда, сокращению администра-
тивно-управленческого персонала и т. д.
Экономическая эффективность рационализа-
ции производства проявляется в следующих показателях:
увеличение выпуска валовой или товарной продукции. К товар-
ной продукции относятся все готовые изделия, запасные части, по-
луфабрикаты (отливки, поковки и т. д.), электроэнергия, пар, вода
и т. д., отпускаемые на сторону. Валовая продукция — это полный
объем работ, произведенных предприятием, в который входит вся
товарная продукция и разница в остатках незавершенного произ-
водства, сравниваемых на конец и начало планируемого периода;
улучшение качества продукции;
рост производительности, облегчение и улучшение условий труда;
экономия материалов, топлива, электроэнергии;
снижение себестоимости продукции;
сокращение производственного цикла (т. е. времени от запуска
в производство до окончания изготовления изделия).
Авторство на рационализаторские предложения подтверждается
выдаваемыми в установленном порядке удостоверениями.
Организация изобретательства и рационали-
заторской работы. Общее руководство изобретательством и
рационализацией в СССР осуществляет Комитет по делам изо-
бретений при Совете Министров СССР. Всю работу по развитию
массового изобретательства и рационализации Комитет проводит
при участии Всесоюзного общества изобретателей и рационализа-
торов.
На предприятиях руководство массовым изобретательством и
рационализацией осуществляется главным инженером обычно че-
рез так называемые бризы (бюро или отдел рабочего изобретатель-
ства и рационализации завода); в цехах выделяются цеховые упол-
номоченные по изобретательству (освобожденные или не освобож-
денные от других обязанностей в зависимости от размера цеха).
Рационализаторские предложения подаются в форме заявле-
ния с приложением в необходимых случаях чертежей, схем, эски-
зов. Сущность предложения излагают в краткой, но понятной фор-
ме. При этом сравнивают то, что было и что будет при использо-
вании данного рационализаторского предложения.
На предприятиях обычно имеются стандартные бланки рацио-
нализаторских предложений. Цеховой уполномоченный регистри-
рует поданное заявление в цеховом журнале регистрации предло-
жений и присваивает ему порядковый номер, а автору выдает
«Справку о получении предложения».
Для рассмотрения предложения на предприятии (в организации)
установлен пятнадцатидневный срок, а в министерствах, ведом-
ствах, исполнительных комитетах Совета депутатов трудящихся —
полуторамесячный срок со дня поступления предложения. В эти
сроки заявителю должно быть сообщено о результатах рассмотре-
ния предложения, а в случае его отклонения должна быть сообщена
мотивировка (причины) отклонения.
498
Для начальников цехов и отделов на предприятиях обычно уста-
навливается трехдневный срок для рассмотрения предложения it
дачи заключения о полезности,, целесообразности и возможности
его реализации или о необходимости проведения экспериментальных
работ для окончательного заключения по предложению. При этом
указывается о возможности разработки предложения силами цеха
или других цехов и отделов.
Жалобы рационализаторов на отклонение их предложений рас-
сматриваются руководителями предприятий (организаций) совме-
стно с фабричным, заводским, местным комитетом профсоюза обя-
зательно в присутствии подавшего жалобу, если он работает на
данном предприятии (организации). Жалобы рационализаторов на
решения руководителей предприятий (организаций) по вопросам
принятия их предложений к внедрению разрешаются министерст-
вом, ведомством, исполкомом областного (краевого) Совета депу-
татов трудящихся или кооперативным центром в течение месячного
срока со дня поступления жалобы. Решение указанных вышестоящих
организаций по этому вопросу является окончательным.
Внедрение рационализаторских предложений
в к Vi ю ч а ет:
разработку всей документации, в том числе рабочих чертежей,
технологических процессов и т. п.
изготовление и испытание опытных образцов, если требуется
опытная проверка;
собственно внедрение предлагаемого мероприятия на рабочих
местах.
Рационализаторы должны активно содействовать внедрению и
дальнейшему развитию их предложений, представлять имеющиеся
у них материалы, давать объяснения и консультации. Они имеют
право участвовать в осуществлении всех работ по внедрению пред-
ложений.
Контроль за внедрением в производство принятых предложений
осуществляется бризом.
Внедрение в производство предложения должно быть оформ-
лено актом, который служит основным документом для выплаты
авторского вознаграждения.
§ 68. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА
Организация труда имеет целью обеспечение условий, опреде-
ляющих высокий уровень производительности и возможность даль-
нейшего непрерывного роста производительности труда.
К основным требованиям и задачам организации труда на со-
циалистическом предприятии относятся широкое развитие социа-
листического соревнования, рациональная расстановка рабочих,
соблюдение социалистической дисциплины труда (строгое соблю-
дение установленного распорядка работы, точное, своевременное и
полное исполнение указаний руководителей производства), созда-
ние гигиенических и безопасных условий труда, рациональная ор-
199
ганизация рабочих мест и их обслуживания, полное использование
оборудования (устранение причин, вызывающих его простои или
.обезличку в использовании), систематическое повышение культур-
но-технического уровня работающих.
Заработная плата в социалистическом обществе есть вы-
раженная в денежной форме часть общественного продукта, посту-
пающая в личное потребление рабочих и служащих, в соответствии
с количеством и качеством затраченного труда.
Доходы рабочих и служащих в СССР определяются не только
заработной платой, но и дополнительными затратами государства
на социально-культурные мероприятия, являющимися обществен-
ными формами потребления (расходы на пенсии, государственное
страхование, на стипендии учащимся, на пособия многодетным и
одиноким матерям и т. д.). Эти выплаты и услуги государства по-
вышают реальные доходы рабочих и служащих.
В условиях коммунистического строительства в основе распре-
деления материальных благ руководящим остается принцип сот
каждого по способностям, каждому по труду».
Основой организации заработной платы является тарифная
система, включающая тарифные ставки, сетки и тарифно-квали-
фикационные справочники.
Тарифные ставки определяют размер оплаты труда за единицу
времени (час, день, месяц) путем разбивки всех видов работ
по степени их сложности и трудности на несколько групп (раз-
рядов).
Подобная характеристика разрядности работ дается в так назы-
ваемых тарифно-квалификационных справочниках. Каждому виду
работ в справочнике соответствует определенный тарифный
разряд.
Совокупность разрядов образует тарифную сетку. Каждый раз-
ряд имеет свой коэффициент, показывающий соотношение часовой
ставки для данной группы или разряда работ к часовой ставке за
простейшие работы, относимые к первому разряду.
Умножением ставки первого разряда на коэффициент данного
разряда получают размер оплаты труда за работы по данному
разряду.
Различные отрасли промышленности имеют различные тариф-
ные ставки и коэффициенты; на предприятиях со сложной и разно-
образной технологией ставки первого разряда тоже разные в за-
висимости от тяжести и сложности работ. Ниже приведена тариф-
ная сетка для машиностроения.
Разряды . . I II III IV V VI
Коэффициенты 1,0 1,13 1,29 1,48 1,72 2,0
Тарифные ставки также различны. К примеру, для предприятий
машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности
установлены четыре часовые тарифные ставки 1-го разряда (коп.):
для повременных холодных работ — 27,5; для сдельных холодных
200
и горячих повременных работ — 32,0; для сдельных горячих и для
повременных работ с особо тяжелыми и вредными условиями тру-
да— 36,7; для сдельных работ с особо тяжелыми и вредными усло-
виями труда — 39,0.
Основными формами оплаты труда являются сдельная и повре-
менная заработная плата. Сдельная оплата наиболее рас-
пространена в промышленности, она соответствует социалистиче-
скому принципу распределения по труду, т. е. принципу оплаты в
соответствии с количеством и качеством затраченного труда и до-
стигнутым результатам. При сдельной оплате заработок опреде-
ляется числом произведенных единиц продукции (деталей, кило-
граммов и т. д.) и расценкой за единицу продукции.
Повременная заработная плата применяется на тех
работах, где нельзя установить сдельную (смазчики, наладчики,
и т. д.) или ее применение нецелесообразно из-за сложности учета
фактической выработки (контрольно-браковочные работы и др.);
оплата производится в зависимости от количества отработанного
времени и тарифного разряда.
Для усиления материальной заинтересованности трудящихся в
повышении производительности труда применяются премиальные
формы оплаты труда; сдельно-премиальная и повре-
менно-премиальная.
Помимо обычной индивидуальной сдельной оплаты труда,
широко применяемой всюду, где можно учесть фактическую выра-
ботку каждого отдельного рабочего, или в тех случаях, когда не-
возможно или трудно ее учесть, применяют бригадную (кол-
лективную) сдельную оплату труда или оплату по конечному
выпуску продукции (на угольных шахтах и др.).
Обычная сдельная оплата называется прямой неограни-
ченной сдельной системой оплаты, так как труд ра-
бочего оплачивается по установленным твердым расценкам за еди-
ницу выработки, независимо от степени выполнения установленной
нормы.
Реже применяется сдельно-прогрессивная оплата
труда, в этом случае сдельная расценка остается постоянной
только в пределах нормы, а за выработку сверх нормы сдельная
расценка прогрессивно повышается по мере возрастания процента
перевыполнения нормы. Сдельно-прогрессивная оплата успешно
применяется для ликвидации «узких» мест в производстве, тормо-
зящих выполнение производственной программы.
При повременно-премиальной системе оплата производится с
дополнительным вознаграждением — премией, которая начисляется
за достижение каких-либо качественных или количественных пока-
зателей на обслуживаемом участке (за ликвидацию или сокраще-
ние простоев оборудования, за экономию топлива, электроэнергии,
инструмента и т. д.).
Иногда применяется косвенная сдельная оплата тру-
да вспомогательных рабочих по результатам работы обслужива-
емой ими группы основных рабочих-сдельщиков.
14 Заказ 81
201
§ 69. ПЛАНИРОВАНИЕ
Планомерное (пропорциональное) развитие социалистической
экономики, являющееся важнейшим преимуществом социалистиче-
ской системы хозяйства перед капиталистической, делает необходи-
мым и создает возможность осуществлять плановое руководство
всей хозяйственной жизнью страны.
Составной частью планирования социалистической промышлен-
ности является внутризаводское планирование; его зада-
ча—довести плановые задания до цехов, производственных участ-
ков, бригад и до отдельных рабочих мест, а также обеспечить конт-
роль за выполнением месячных, декадных, суточных и сменных
планов.
Внутризаводское планирование подразделяют на технико-эконо-
мическое, составляемое на основе государственного планового за-
дания и представляющее собой план всей производственно-техниче-
ской и финансово-хозяйственной деятельности предприятия (тех-
промфинплан); оперативно-производственное, которое обеспечивает
на основе техпромфинплана разработку оперативных месячных де-
кадных, суточных, сменных планов по отдельным цехам, а внутри
цехов — по отдельным производственным участкам, бригадам, ра-
бочим местам. К оперативно-производственному планированию от-
носится оперативное регулирование производства и повседневный
контроль плана.
Содержание техпромфинплана направляется на лучшее исполь-
зование всех производственных возможностей предприятия, на обес-
печение его равномерной и слаженной работы, на улучшение каче-
ства продукции, т. е. на достижение наиболее высоких для данного
периода технико-экономических показателей работы предприятия.
Это задание в виде основных количественных и качественных
показателей работы предприятия (выпуск валовой и товарной про-
дукции, численность рабочих; лимиты зарплаты, темпы роста произ-
водительности труда и снижения себестоимости и др.) обсуждается
на производственных совещаниях. Трудящиеся предприятия участ-
вуют в планировании организационно-технических мероприятий,
т. е. всех изменений и усовершенствований техники, технологии и
организации производства, которые помогут обеспечить выполнение
задания.
Помимо плана организационно-технических мероприятий, в тех-
промфинплане отражаются планы производства, труда и зарплаты,
материально-технического снабжения, себестоимости, финансовый.
План оргтехмероприятий является частью плана технического
развития предприятия — освоения новых машин, внедрения новых
технологических процессов, применения новых материалов и др-
Производственное плановое задание предусмат-
ривает выпуск товарной продукции, т. е. вполне готовой комплект-
ной продукции, предназначаемой к отпуску на сторону; к так назы-
ваемой валовой продукции относится вся товарная продукция, а
также изменение (прирост или убыль) незавершенного производст-
202
ва и запаса инструментов, приспособлений, моделей и т. д. собствен-
ного изготовления.
Понятие незавершенное производство определяет
собой денежное выражение заготовок, деталей, узлов и незакончен-
ных сборкой, отделкой или испытанием изделий.
Задание по годовому выпуску развертывается в квартальные и
месячные производственные программы, которые и служат основой
для составления цеховых производственных программ- В цехах про-
изводится дальнейшее уточнение месячных программ, вплоть до
расчетов для участков и рабочих мест.
В плане производства имеют серьезное значение показатели ка-
чества продукции, они различны в разных отраслях промышленно-
сти, например в легкой и пищевой промышленности — сортность, в
машиностроении — производительность и надежность в работе вы-
пускаемых машин и др.
Основой планирования качества продукции являются государст-
венные стандарты, ведомственные и заводские нормали, техниче-
ские условия и другие документы, содержащие требования к качест-
ву продукции. Выполнение этих требований проверяется работника-
ми отделов технического контроля при участии общественности.
Многим передовикам производства доверяется сдача изготовлен-
ной ими продукции, минуя проверку, по личному клейму. Обеспе-
чение высококачественного выполнения требований чертежей и
технических условий является обязанностью каждого работаю-
щего.
За порчу продукции, за выпуск брака виновные несут материаль-
ную ответственность.
В план по труду включаются расчет потребного количест-
ва работающих по категориям, определение показателя роста
производительности труда с разработкой плана, обеспечивающих
этот рост организационно-технических мероприятий, определение
фондов зарплаты и средних заработков, составление плана потреб-
ности в кадрах.
План по заработной плате строится на основе технико-
экономических расчетов, обеспечивающих полную увязку заплани-
рованного фонда заработной платы с проектируемыми затратами
труда, необходимыми для выполнения производственной программы.
План материально-технического снабжения ос-
новывается на конкретных мероприятиях, направленных на наибо-
лее эффективное и экономное использование предприятием мате-
риальных ресурсов; план предусматривает не только бесперебойное
обеспечение производства необходимыми материалами, но и недо-
пущение залеживания материалов на складах.
Норма запаса материала состоит из двух частей: переменной
(текущий запас), колеблющейся от минимума до максимума между
двумя поступлениями на склад, и постоянной (страховой или гаран-
тийный запас), размер которой зависит от разных причин (несоблю-
дения сроков поставки, отклонения в сроках транспортировки мате-
риалов и т. п.)
14*
203
§ 70. ХОЗЯЙСТВЕННЫЙ расчет
Хозяйственный расчет — основной метод социалистиче-
ского хозяйствования; он является мощным стимулом выявления и
всестороннего использования внутренних резервов предприятия,
осуществления режима экономии, обеспечения прибыли предприя-
тия.
Хозрасчет строится на следующих основных принципах:
превышение доходов над расходами и обеспечение прибыльно-
сти;
материальная ответственность предприятия за выполнение при-
нятых обязательств и заинтересованность в этом выполнении;
зависимость состояния финансов предприятия от результатов его
деятельности;
четкое планирование и учет результатов деятельности;
материальная заинтересованность коллектива в результатах
деятельности предприятия.
Хозрасчетное предприятие наделяется государством основными
и оборотными средствами, необходимыми для выполнения плана;
оно имеет самостоятельный баланс, систематически ведет точный
учет всего выделенного ему имущества и результатов его использо-
вания.
Все взаимоотношения между хозрасчетными предприятиями по
снабжению топливом, инструментом, по сбыту продукции, по услу-
гам транспорта и пр. регулируются хозяйственными договорами.
При выполнении плана хозрасчетное предприятие самостоятель-
но распоряжается предоставленными ему средствами. Часть прибы-
лей отчисляется в распоряжение предприятия в виде фонда пред-
приятия и может быть использована на развитие техники и совер-
шенствование производства, на улучшение материального и
культурного обслуживания работников и на нужды жилищного
строительства, на премирование отличившихся работников.
Большое значение имеет внутризаводской хозра-
счет— хозяйственный расчет цехов, их участков, а также бригад и
отдельных рабочих.
Хозрасчетный цех или участок руководствуется в своей хозяйст-
венной деятельности сметой затрат на производство и плановой
калькуляцией, т. е. предварительным расчетом себестоимости еди-
ницы продукции; он получает соответствующую самостоятельность
в смысле использования выделенных ему материальных средств и
фондов зарплаты. В хозрасчетном цехе создается поощрительная
система за достигнутую экономию.
Переход завода на хозрасчет требует предварительного прове-
дения ряда мероприятий, основными из которых являются разра-
ботка прогрессивных технико-экономических норм затрат на
основные и вспомогательные материалы, инструмент, топливо и
электроэнергию, оборудование, а также норм трудоемкости изде-
лий; составление ценника на материалы, покупные полуфабрикаты,
топливо и т. д.; уточнение технико-экономического планирования и
204
цехового учета производства; обеспечение цеха, участка учетно-
контрольной техникой и упорядочение складского и транспортного
хозяйства; разработка системы премирования по результатам ра-
боты и установление ответственности за нанесение ущерба заводу.
В планирование хозрасчетных цехов входит установление цехо-
вой себестоимости. Сопоставление результатов работы с плановым
заданием производится в конце месяца, оно показывает достигну-
тые результаты по отдельным статьям калькуляции.
Одной из форм социалистического соревнования является хоз-
расчет бригад; он заключается в том, что каждой включившей-
ся в соревнование бригаде и каждому рабочему устанавливаются
твердые расходные нормы по основным видам затрат.
В ежемесячном хозрасчетном лицевом листе рабочему указы-
вается производственное задание в единицах и нормочасах — нормы
расхода и общая потребность в смазочных и обтирочных материа-
лах, инструменте и др.
Учетные операции для хозрасчетных бригад и отдельных рабо-
чих ведутся отдельно и вносятся в хозрасчетные лицевые листы;
записи в них делаются только о тех затратах, которые непосредст-
венно зависят от данного рабочего. Хозрасчетные индивидуальные
лицевые счета — одно из практических средств внедрения хозрас-
чета на рабочих местах; огромный эффект дали они на предприя-
тиях страны.
§ 71. РЕНТАБЕЛЬНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА
Финансовый план определяет потребность в средствах, не-
обходимых для выполнения программы, источники их получения,
сумму реализуемой товарной продукции по оптовым ценам, размер
прибыли от реализации продукции.
Основной документ плана — баланс доходов и расхо-
дов предприятия определяет потребности предприятия в норми-
руемых оборотных средствах, а также в основных средствах, необ-
ходимых для финансирования капитальных затрат.
Основные средства — это денежное выражение основных
фондов предприятия (здания, машины, станки и т. д.); при много-
кратном участии их в процессе производства часть их стоимости по
мере износа переносится на стоимость выпускаемой продукции.
Оборотные средства — это денежные средства предприя-
тия, находящиеся в виде запасов материалов, топлива, незавершен-
ного производства, себестоимости остатков готовых изделий на
складе, кассовой наличности, средства на счете в банке и др. Обо-
ротные средства, участвуя однократно в процессе производства,
включаются в стоимость выпускаемой продукции целиком и одно-
временно.
Потребность в оборотных средствах устанавливается на основе
норм материальных запасов, незавершенного производства, инвен-
таря и инструмента, остатков готовой продукции на складе.
205
Потребность в дополнительных средствах покрывается банков-
ским кредитом. Финансовым планом устанавливаются разме-
ры собственных оборотных средств и банковского кредита.
Сумма реализуемой товарной продукции по оптовым ценам и
по себестоимости устанавливается планом реализации продукции.
Прибыль от реализации продукции определяется разницей
между суммой реализации по действующим оптовым ценам и пол-
ной себестоимостью реализуемой продукции (с учетом уменьшения
остатка по отгруженной, но неоплаченной продукции).
Баланс доходов и расходов составляется на основе расчетов обо-
ротных средств, суммы реализации, прибыли и других показателей.
Финансовый план — основа, на которой строится хозрасчет пред-
приятия. Хозрасчет способствует безубыточной, рентабельной ра-
боте предприятия.
Рентабельность относится к числу основных показателей
плана и оценки деятельности предприятий наряду с показателями
объема производства, производительности труда и себестоимости
продукции. Главными факторами увеличения прибыли и повышения
рентабельности социалистических предприятий при стабильности
уровня цен и ставок налога с оборота являются непрерывный рост
объема реализуемой продукции и снижение ее себестоимости.
Уровень рентабельности определяется отношением прибыли от
реализации продукции за определенный период к полной себестои-
мости продукции, реализованной за тот же период.
ГЛАВА1Х
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
И ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
Современный шлифовальный станок представляет собой слож-
ную, быстроходную и точную машину, имеющую большое количе-
ство движущихся частей и сложное электрическое оборудование.
Это требует принятия специальных мер, направленных на обеспе-
чение безопасных условий работы на станках.
Мероприятия по обеспечению безопасности работы при шлифо-
вании заключаются в правильном хранении и испытании абразив-
ного инструмента, в правильной установке его на станке и эксплуа-
тации и в установке ограждающих устройств, в первую очередь
прочных кожухов на абразивные круги, для защиты рабочего от
летящих частиц металла и абразивов при разрыве круга.
На заводах эти требования с учетом особенностей производства
издаются в виде инструкций, выдаваемых рабочим. Лица, не вы-
полняющие указаний инструкции, привлекаются к ответственности
согласно правилам внутреннего распорядка предприятия. Админи-
страция предприятия со своей стороны обязуется обеспечить рабо-
чее место всем необходимым для выполнения этих требований.
§ 72. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ
НА СТАНКАХ
1. Совмещая с основной какую-либо другую работу (профес-
сию), необходимо дополнительно изучить и выполнять инструкцию
по технике безопасности для совмещаемой работы (профессии).
2. На территории завода (во дворе, в здании, на подъездных
путях) необходимо выполнять следующие правила безопасности:
быть внимательным к сигналам, подаваемым машинистами
электрокранов и водителями движущегося транспорта, и выполнять
требования этих сигналов;
не находиться под поднятым грузом;
не проходить в местах, не предназначенных для прохода, не
подлезать под стоящий железнодорожный состав и не перебегать
путь впереди движущегося транспорта;
не переходить в неустановленных местах через конвейеры, роль-
ганги и не подлезать под них, не заходить без разрешения за
ограждения;
при ведении высотных работ необходимо обходить опасное ме-
сто во избежание несчастных случаев.
207
3. Заметив нарушение правил техники безопасности или воз-
никшую опасность для окружающих, необходимо немедленно при-
нять меры к устранению неисправности и предупредить мастера о
необходимости соблюдения требований, обеспечивающих безопас-
ность работы.
Работая с подручным или учеником, необходимо обучить его
безопасным приемам работы и следить за их выполнением.
В случае ранения или недомогания прекратить работу, преду-
предить об этом мастера и обратиться в медпункт.
О каждом несчастном случае немедленно сообщать администра-
ции для своевременного составления акта и принятия мер против
повторения подобных случаев.
Перед началом работы необходимо:
1. Привести в порядок рабочую одежду, застегнуть или обхва-
тить широкой резинкой обшлага рукавов; убрать концы галстука,
косынки или платка; заправить одежду так, чтобы не было разве-
вающихся концов; убрать волосы под плотно облегающий головной
убор. Если палец забинтован — надеть резиновый напальчник. Ра-
ботать в легкой обуви — тапочках, сандалиях, босоножках — запре-
щается. Подготовить защитные очки.
2. Принять станок от сменщика, проверив, хорошо ли убраны
станок и рабочее место; проверить работу станка и устранить непо-
ладки, наблюдавшиеся сменщиком.
3. Проверить, исправен ли станок, на холостом ходу в течение
5 мин при рабочем числе оборотов, т. е.:
надежно ли закреплен и прочен ли круг;
исправны ли органы управления — тормозные устройства, кно-
почные устройства, рычаги включения и переключения (убедиться
в том, что самопроизвольное включение невозможно);
не заедают ли движущиеся части станка, нет ли стука или не-
обычного шума в механизмах.
4. Проверить исправность измерительного и вспомогательного
инструмента и разложить его в удобном для пользования порядке.
5. Проверить наличие масла по маслоуказателям и долить, если
его недостаточно. Залить масло во все масленки и смазочные от-
верстия.
6. Проверить, есть ли, а также исправны ли и прочны ли креп-
ления:
ограждений зубчатых колес, приводных ремней, приводов и т. д.;
предохранительных устройств для защиты от стружки;
заземляющих устройств (нет ли обрыва в заземляющем про-
воде).
7. Отрегулировать местное освещение станка так, чтобы рабо-
чая зона была достаточно освещена и свет не слепил глаза. Проте-
реть арматуру осветительного устройства и электролампу.
Пользоваться местным освещением с питанием от сети напря-
жением выше 36 в запрещается.
8. Проверить индивидуальные, приданные станку подъемные
устройства, а также захватные приспособления. Проверить исправ-
208
ность подножной деревянной решетки: устойчива ли она, нет ли
поломанных планок.
О замеченных неисправностях заявить мастеру и до устранения
их к работе не приступать.
Во время работы необходимо:
1. Выполнять только ту работу, которая поручена и разрешена
администрацией цеха.
2. Установку и снятие тяжелых деталей (весом более 20 кГ)
производить только подъемными средствами. Не превышать уста-
новленную грузоподъемность механизмов.
3. Перед подъемом деталь должна быть надежно застроплена.
Освобождение от стропов производить только после надежной уста-
новки и крепления детали.
4. Станочник должен знать и строго соблюдать инструкцию по
установке и снятию тяжелых деталей для стропальщиков (такелаж-
ников, зацепщиков), обслуживающих грузоподъемные краны.
5. Во время работы станка не открывать и не снимать защитных
и предохранительных устройств.
6. Перед каждым включением станка предварительно убедить-
ся, что пуск станка никому не угрожает опасностью.
7. Обязательно остановить станок и выключить электродвига-
тель при:
уходе от станка даже на короткое время (если это не связано с
многостаночным обслуживанием);
временном прекращении работы;
установке и снятии деталей и инструмента (указанные действия
производятся после полной остановки станка);
чистке, смазке станка; указанные действия производятся после
полной остановки станка;
обнаружении какой-либо неисправности в оборудовании.
8. При уборке рабочего места, чистке, смазке и наладке станка
вывешивать на пусковых устройствах предупредительный плакат:
«Не включать—работают люди!». Кроме того, об этом необходимо
предупредить работающих рядом.
9. Применять только исправные гаечные ключи, соответствую-
щие размерам гаек и головок болтов (применять прокладки между
зевом ключа и гранями гаек запрещается).
При работе ключами не наращивать их трубой или другими ры-
чагами (если это не предусмотрено конструкцией ключей).
10. Не допускать на рабочее место лиц, не имеющих отношения
к порученной работе, без разрешения мастера, не передоверять ра-
ботающий станок другому рабочему.
11. Запрещается оставлять на станке детали, инструмент и т. п.
12. Абразивную и металлическую пыль со станка удалять щет-
кой-сметкой или скребком; производить эту работу непосредственно
руками строго запрещается.
13. Во время работы станка не брать и не подавать через ста-
нок какие-либо предметы, не облокачиваться на станок и не касать-
ся руками абразивного инструмента.
209
14. Установка круга на заточный станок должна производиться
только специально выделенным и проинструктированным наладчи-
ком в соответствии с инструкцией для установщика абразивного
инструмента.
15. Работать на станке в рукавицах, перчатках или с забинто-
ванными пальцами запрещается.
16. Применять режимы обработки, указанные в операционной
карте для данной детали.
Изменять режимы обработки можно только по согласованию с
мастером.
По окончании работы необходимо:
1. Выключить электродвигатель станка.
2. Привести в порядок рабочее место, убрать со станка металли-
ческую стружку, металлическую и абразивную пыль, инструмент и
приспособления. Аккуратно сложить готовые детали и заготовки.
3. Смазать трущиеся части станка.
4. Вымыть тщательно руки теплой водой с мылом. Запрещается
пользоваться для этого водой промышленного водопровода.
5. Не оставлять без внимания даже мелких нарушений целост-
ности кожи: порезов, ссадин, царапин, трещин, гнойничков. Их сле-
дует смазывать средствами, имеющимися в цеховых аптечках.
§ 73. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Электробезопасность. 1. Для предупреждения пораже-
ния электрическим током токоведущие части должны быть надежно
закрыты, а электродвигатели и станки — заземлены или занулены.
2. Запрещается прикасаться к электрическому оборудованию,
арматуре общего электроосвещения, обслуживание которых не по-
ручено станочнику (например, открывать дверцы электрошкафов
и прикасаться к клеммам, а также оголенным проводам). Прикос-
новение к токоведущим частям опасно для жизни.
3. Если обнаружено, что металлические части станка находятся
под напряжением (ощущение электрического тока), электродвига-
тель работает на две фазы (гудит), заземляющий провод оборван,
нужно остановить станок и немедленно сообщить мастеру о неис-
правности оборудования.
4. Приспособления и устройства станков для изменения чисел
оборотов, подач и реверсирования должны быть удобно расположе-
ны и исключать возможность самопроизвольного включения станка.
5. Кнопка пуска станка должна быть утоплена на 3—5 мм ниже
поверхности пусковой коробки. Контакты кнопки должны быть за-
щищены от металлической пыли, стружек, масла и эмульсии. Кноп-
ка «стоп» должна быть окрашена в красный цвет.
6. При поражении электрическим током следует немедленно
изолировать пострадавшего от тока, осторожно, чтобы не подверг-
нуться действию тока самому. При обморочном состоянии постра-
давшему незамедлительно начать делать искусственное дыхание и
продолжать до тех пор, пока пострадавший не придет в себя или
пока не прибудет скорая помощь.
210
Ограждения. В целях обеспечения безопасности работаю-
щих должны быть ограждены: трансформаторные устройства, пере-
дачи от электродвигателя к станку (ремни, цепи и зубчатые пере-
дачи), все движущиеся части станков, представляющие опасность и
расположенные на высоте до 2 м от пола, зубчатые передачи, не
заключенные в специальные коробки и не находящиеся внутри ста-
нины, контргрузы станков, не находящиеся внутри станины.
§ 74. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ РАБОТЕ НА ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ
Хранение и испытание абразивных кругов долж-
ны осуществляться в соответствии со следующими правилами.
1. Абразивные круги необходимо предохранять от действия мо-
роза, влаги и ударов. В соответствии с ГОСТом в кладовых, где
хранится абразивный инструмент, должны быть температура не
ниже 5° С и относительная влажность воздуха не более 65%.
2. При перевозке и переноске кругов необходимо соблюдать
особую осторожность. Хранить круги различных профилей и разме-
ров полагается на специальных стеллажах, полках, обшитых проч-
ным мягким материалом. Нарушение правил хранения шлифоваль-
ных кругов является одной из причин разрыва их во время работы.
б. Все круги при их получении должны быть внимательно осмот-
рены для выявления наружных дефектов и повреждений.
4. Новые абразивные круги диаметром 150 мм и более, пред-
назначенные для работы с окружными скоростями 15 м/сек и более,
непосредственно перед установкой на шлифовальный (или заточ-
ный) станок должны испытываться вращением на прочность, хотя
такому испытанию круги подвергаются на заводе-изготовителе.
Продолжительность испытательного вращения кругов диаметром
от 100 до 400 мм—10 мин, а диаметром более 400 мм — 15 мин.
При испытании круга руководствуются следующими положе-
ниями:
перед испытанием круга должна быть точно установлена окруж-
ная скорость, с которой он может допускаться к работе;
испытательная скорость для кругов, имеющих паспорт завода-
изготовителя, должна превышать рабочую на 75%, для кругов без
паспорта — на 100%;
испытывать круги вращением нужно в специальном помещении,
огражденном надежными перегородками, на специальном станке,
снабженном приспособлениями, предохраняющими от разлетания
кусков круга, или же на одном из рабочих станков в нерабочее вре-
мя с использованием надежных кожухов, наглухо закрывающих
круг.
В том и другом случае надлежит так организовать эту работу,
чтобы возможность несчастных случаев с людьми была совершен-
но исключена.
К правилам пользования абразивным инстру-
ментом относятся следующие.
1. Шлифовальные круги, сегменты, бруски и головки должны
211
быть прочно закреплены на станке в зажимных фланцах (для кру-
гов) и в сегментных патронах (для сегментов).
2. Диаметр фланцев должен быть не менее 7з и не более 2/б диа-
метра круга.
3. Зажимные фланцы должны быть изготовлены из малоуглеро-
дистой стали, чисто обработаны, иметь внутреннюю выточку и хо-
рошо зажимать круг. Чугунные фланцы для крепления шлифоваль-
ных кругов применять запрещается.
4. Между фланцем и кругом должны ставиться с обеих сторон
прокладки из эластичного материала (плотной бумаги, тонкого
картона или резины). Прокладки должны выступать за фланцы по
всей окружности на 3—5 мм. Толщина прокладок в зависимости от
диаметра круга должна быть от 0,5 до 3 мм.
5. Насадка круга на шпиндель должна производиться легко, без
применения ручных ударных инструментов (зубила, молотка и т. п.),
без нажима. В случае надобности отверстие круга растачивают и
заливают свинцом, серобокситной или какой-либо другой легко-
плавкой массой, а затем вновь растачивают под посадочный диа-
метр шпинделя.
6. Шлифовальные круги при установке на станок должны быть
тщательно осмотрены и выверены, а круги диаметром от 125 мм и
более отбалансированы.
7. Для проверки на прочность круг перед началом работы дол-
жен не менее 5 мин вращаться вхолостую на рабочей скорости
(обязательно в защитном приспособлении). Если круг предназна-
чен для работы с охлаждением, необходимо включить последнее,
так как мокрый круг работает иначе, чем сухой.
8. Перед началом работы необходимо проверять, не задевает ли
круг за части станка.
9. Работа торцовыми поверхностями шлифовального круга не
допускается, если круг специально не предназначен для такой ра-
боты. Например, нельзя работать торцом шлифовального круга
формы 2П (плоские конического профиля) или формы Д (диски).
10. При работе абразивным инструментом на бакелитовой связ-
ке следует помнить, что связка под действием щелочных охлаждаю-
щих жидкостей несколько разрушается, а поэтому охлаждающая
жидкость должна содержать не более 1,5%.
11. Шлифовальные круги правят алмазным инструментом или
алмазозаменителями с особой осторожностью. Править следует
лучше при помощи приспособления, а не вручную, так как при руч-
ной правке нельзя гарантировать, что правящий инструмент не
вырвется из рук работающего и, заклинившись между станком и
кругом, не вызовет срыва последнего.
Защитные кожухи и полосы. Абразивный инструмент,
применяемый на станках, как правило, должен быть огражден за-
щитным устройством — кожухами, изготовленными из стали или
ковкого чугуна сваркой или сборкой. Качество материала для ко-
жуха и его толщина должны вполне обеспечивать прочность его,
чтобы в случае разрыва круга была совершенно исключена воз-
212
можность поломки кожуха и тем более разлетание его кусков. Ко-
жухи могут быть изготовлены из сплавов цветных металлов при
условии, что их прочность будет достаточной.
Размер кожуха должен быть таким, чтобы он закрывал весь
круг; зазор между периферией круга и внутренней цилиндрической
поверхностью защитного кожуха должен быть от 20 до 30 мм, а
между торцовыми сторонами круга и боковыми стенами кожуха —
от 10 до 15 мм.
При установке кожуха на станок необходимо следить, чтобы не
было перекоса, иначе в момент пуска может произойти разрыв
круга.
Защитные полосы должны быть изготовлены из листовой стали
и иметь кривизну, близкую к кривизне периферии круга.
Толщина защитной полосы должна быть выбрана в зависимости
от диаметра круга: при диаметре до 200 мм — 2 мм, при диаметре
от 200 до 600 мм — 3 мм и при диаметре от 700 до 750 мм — 6 мм.
Защитная полоса должна иметь такую ширину, чтобы вся пери-
ферия круга, за исключением части, необходимой для работы, была
закрыта.
Величина выступающих частей сегментных кругов не должна
превышать 50% закрытой в патроне части.
§ 75. ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
Необходимо строго выполнять правила по противопожарным
мероприятиям. Следить за тем, чтобы рабочее место и проходы не
загромождались ненужными материалами, деталями и стружкой.
Приспособления, принадлежности и инструменты должны быть раз-
мещены в удобных и доступных местах.
Обтирочный материал, подлежащий использованию, а также
бывший в употреблении, должен храниться в отдельных металли-
ческих ящиках, снабженных крышками. Использованный обтироч-
ный материал во избежание его самовозгорания запрещается хра-
нить в больших количествах и длительное время. Использованный
обтирочный материал необходимо своевременно утилизировать или
уничтожить с соблюдением правил пожарной безопасности.
Горюче-смазочные вещества и обтирочные материалы хранить в
местах, обеспечивающих полную пожарную безопасность. Вблизи
этих мест должны быть надписи «огнеопасно» и «курить воспреща-
ется». Пролитый на пол горюче-смазочный материал необходимо
немедленно удалить с применением песка и влажных опилок.
Вблизи горюче-смазочных и обтирочных материалов должны
быть огнетушители, а также ящики с сухим песком и лопатами. Ку-
рить следует только в отведенном для этого месте.
При сгорании предохранителей у электрооборудования станка,
необходимо немедленно сообщить мастеру.
При возникновении загорания следует выключить электродви-
гатель и по сигналу или по телефону вызвать пожарную команду.
До прибытия пожарной команды надо тушить пожар собственными
средствами, пользуясь огнетушителем, песком, брезентом и т. д.
213
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
6 отв. М12 кл.З V3 остальное
Рис. 106. Чертеж шлицевого вала (сталь 40Х, термообработка HRC^42)
Технологическая карта на изготовление шлицевого вала
I № п. п. I № детали № чертежа Наимено- вание детали Количество дета- лей на изделие Наимено- вание операций Станок Время, мин Приспособ- ления Инструмент Квалификация рабочего
основное 1 общее] общее на из- делие
Наименова- ние и завод- ив готовитель, марка Основные размеры станка режущий измерительный профессия разряд
1 145 700—17 Вал промежу- точный 1 Фрезерно- центро- вочная Фрезерно- центровочный станок МР-73 — — — — Зажимные тиски Фреза с пластинка- ми Т15К6 2 шт., свер- ло центро- вочное 0 4 Скоба 795В6 Резчик 2
2 145 700-17 То же 1 Первая токарная Токарно- винторезный станок 1К62 ВЦ 200 РМЦ 1450 — — — Поводковый патрон, центры Резец проходной Т15К6 25X16X140 Скоба 78Х4, скоба 70,6С4, скоба 226,1+0,3, линейка 150, скоба 68Х4, скоба 70Св, скоба 60,6С4, центры и индикатор на стойке Токарь 2
3 145 700—17 Вал промежу- точный 1 Вторая токарная Токарно- винторезный станок 1К62 ВЦ 200 РМЦ 14 50 — — — Поводковый патрон, центры Резец проходной Т15К6 25X16X140 Скоба 65,6С4, скоба 190—1,0 Токарь 2
to
СП
J2 Продолжение прилож. I
о>_______________________________________________________________________________________________________________________
в в £ № детали № чертежа Наимено- вание детали Количество де- талей на изделие Наимено- вание операций Станок Время, мин Приспособле- ния Инструмент Квалификация рабочего
основное I общее общее на из- делие
Наименова- ние и завод- изготовитель, марка Основ- ные разме- ры станка режущий измерительный профессия разряд 1
4 144 700-17 То же 1 Первая шлице- фрезерная Зубофрезер- ный станок 532 — — — — То же Фреза шлицевая 0 80 Скоба 12,4С4, скоба 62,5С4, шаблон 128—2 Я40 Фрезе- ровщик 3
5 145 7 00-17 1 Вторая шлицефре- зерная То же — — — — То же Скоба 12,4С4, скоба 72,5С4 То же 3
6 145 700-17 1 Слесарная Слесарный верстак — — — — Тиски зажимные Напильник — Слесарь 1
Технический контроль
7 145 700—17 1 Термичес- кая обра- ботка — — — — — — — — Термист 4
8 — — — — Слесарная Слесарный верстак — — — — Зажимные тиски Надфиль круглый Q 4 — Слесарь 1
15 Заказ 81
9 — — — — Сверлиль- ная Сверлильный станок 2118 — — —
10 — — — — I шлифо- вальная Кругло- шлифоваль- ный станок 312М — — —
11 — — — — II шли- фоваль- ная То же — — —
12 — — — — I шлице- шлифо- вальная 1 Шлице- шлифоваль- ный станок ЗН516 ВЦ 180 РМУ 1200 8,32 10,2
13 — — — — 11 шлице- шлифо- вальная То же То же 10,3 12,4
14 — — — — Слесарная Слесарный верстак — — —
— Зажимные тиски, наклад- ной кондуктор, патрон Сверло 0 10,2, зен- ковка 16X90°, метчик М12 кл. 3 Пробка Ml2 кл. 3 Сверлов- щик 1
— Центры, поводковый патрон Шлифоваль- ный круг Скоба 22,6—0,3, скоба 704, шаблон 735, скоба 6ОН, центры и инди- катор на стойке Шлифов- щик 2
— То же То же Скоба 65Н, скоба 193—138, центры и инди- катор на стойке То же 2
10,2 Центры, поводковый патрон Шлифоваль- ные круги ПП 80X8X20, ЭБ 25 см Шлицевой калибр, центры, индика- тор на стойке Зубо- шлифо- валыцик 2
6 12,46 То же То же То же То же 2
— Зажимные тиски Напильник То же Слесарь 1
КЗ
00
Приложение II
/7(14)
Деталь — зубчатое колесо
Рис. I07. Чертежи зубчатого колеса:
а — заготовка, б — деталь
Модуль, мм б
Число зубьев 32
Исходный контур . . ГОСТ 3058—54
Коэффициент смещения исходного контура 0,512
Степень точности по ГОСТ 1643—56 . . 7Х
Отклонение измеряемого межцентрового
расстояния, мм 4-0,045
-0,18
Колебание измеряемого межцентрового рас-
стояния, мм:
за оборот . 0,115
на одном вубе 0,045
Колебание длиньГобщей нормали, мм 0,048
Отклонение^основного шага, мм ... ±0,018
Пятно контакта, с эталонным колесом, мм,
не менее:
по высоте зуба 5
по длине зуба 24
Предприятие
Продолжение прилож. II
Технологическая карта механической обработки
На--------------листах Лист №
Изделие «Трактор* (наименование и условное обозначение) Узел «Коробка передач* (название) Деталь «Зубчатое ко- лесо» (наименование) № детали 700—01 № чертежа 275
Материал легированная сталь Размер заготовки (см. рис. 106) Марка 20ХГНА Контроль и методы исп Предел прочности (Гв= ытания детали см. графу Твердость HRC>56 «Измерительный инструмен Род заготовки «штам- повка* т»
4 2 чЧ (ч)
Переходные эскизы обработки
№ установки и пере- хода Название операций и содержание переходов № установочной поверхно- сти (базы) № обрабатываемой поверх* ности
I Первая токарная
А Закрепить
в трехкулач- ковый само-
1 центрирующий патрон Расточить начерно А 1
2 Расточить начисто А 1
3 Проточить поверху А 2
4 Подрезать торец А 3
5 Обточить А 4
ступицу на - черно
6 Подрезать торец ступицы А 5
7 Расточить фаску 2X45* А 6
Б Перевернуть
и закрепить в 3-кулачко- вом патроне
8 Обточить поверху Б 7
9 Подрезать торец Б 8
10 Подрезать Б 9
торец начер- но
11 Подрезать Б 9
начисто
12 Расточить фаску 2X45* Б 10
11 Вторая токарная
А Установить на кониче- скую оправку
1 Подрезать торец А 1
2 Обточить А 2
цилиндр на- чисто
3 Подрезать торец А 3
4 Обточить фаску 1X45* А 4
5 Обточить с с другой сто- роны А 5
6 Обточить А 6
ступицу на- чисто
7 Подрезать торец А 7
8 Обточить фаску 1X4 5° А 8
ываемых од- верхностей Обработать с размерами
по диа- метру
Число обрабат! новременно по: от ДО на длину при ширине припуск
1 43 60 68 17
1 60 61,5 68 — 1,5
1 214 211 16 — 3
1 211 90,0 60,5 44 2
1 91 88 25 — 1,5
1 88 61,5 13,75 2
1 61,5 63,5 2 J 69 2
1 214 211 28 3
1 211 160 25,5 42 2
1 90 61,5^14,25 64,5 4,5
1 90 61,5 14,25 63,5 1
1 61,5 63,5 1 2 — 2
1 211 160 25,5 42 2
1 211 208 42 — 3
1 211 88 61,5 40 2
1 208 206 1 — 1
1 208 206 1 — ' j
1 88 85 27 — 3
1 85 63,5 10,75 62,7 1,8
1 85 83 1 — 1
Токарно-винторезный станок 1К62 То же
Конусная оправка D=61,5-|-0,06 —
Резец проходной Т15К6
16X25X125, резец подрезной ле-
вый Т15К6 16X25X125
Скоба 85В, шаблон 25,2, скоба
40В, шаблон 1X45°, скоба *—
62, 7-0,2, скоба 208С4
ОО со оо оо оо оо оз to ю to to to to
— СЛ СЛ СЛ СЛ СЛ СЛ
О о О ООО О о о о о о о
00 00 <£) и- ►— to to — 00 00
О «ООО О СЛ О> О> СЛ СЛ
СЛ сл ~ О о о о о
_ — — •— — ю 7 to И- *>. to ►—
00 сл СЛ о СЛ СЛ
о о о ООО о о о о о о о
м «*
03 00 оо оо оо со оо м *4
11 1 III II II III
— — — н- и* н- — — — — —
оо to to 2 * to О 00 оо 7 to 00 00 to
Токарно -винторезный станок 1К62 z ч S s й о 3 я э: “ м к 5 2 « 5 х Ьа -on о* 1
3-кулачковый самоцент- рирующий патрон Приспособ ние
?
Резец подрезной Т15К6 20X30X200 Я5; резец расточный Т15К6 45° 20X30X200. резец про- ходной Т15К6 20X30X200 Режущий инструмент
Калибр-пробка Q 61,5в, скоба 211 — 1,0, скоба 88ВТ> шаблон 25+°»®’ шаблон £5, шаблон 2X45°, штангенциркуль, скоба 42—0,5, скоба 63,5-0,5 Измеритель- ный инстру- мент
400 750 250 250 250 250 250 число оборотов или двой- ных ходов в минуту
75 142 150 150 85 85 85 скорость резания, MjjAUH
4,2 0,75 1.5 2 0,75 2 2 глубина резания, мм *0 £
0,5 0,3 0,7 0,7 0,7 0,7 на 1 оборот 1 им ра
II 1 1 1 1 1 в минуту Е
к- к- Н- — — — КЭ число проходов £
75 75 19 63 27 16 3 расчетная длина обра- ботки, ЛМ4
Продолжение прилож. II
V5
Переходные эскизы обработки
№ установки и пе- рехода Название операций и содержание переходов № установочной поверхно- сти (базы) № обрабатываемой поверх- ности Число обрабатываемых од- новременно поверхностей Обработать с размерами
по ме от диа- :тру ДО на длину при ширине припуск
А 1 2 III Зубофре- зерная Установить две заготовки на столе стан- ка Фрезеро- вать 32 зуба m-б начерно То же, на- чисто А/Б А/Б 1 1 2 2 208 186 186 181,6 80 80 — 11 1 2,2 )
А 1 2 3 IV Слесарная Установить заготовку в тиски Снять зау- сенцы кругом Притупить острые кром- ки Клеймить деталь 'I 1 1 f
Технический
V Термическая обработка до твердости по Роквеллу HRC^56
А VI Шлифо- вальная Установить 3-кулачковый самоцентриру- ющий патрон с роликами
1 Шлифовать отверстие в размер Q 62А2а А 1 1 61,5 62А2а 62,3 — 0,5
2 Шлифовать торец А 2 1 24 62,3 0,4
222
Продолжение прилож. II
Станок: наимено- вание, тип и модель Приспособле- ние Режущий инструмент Измеритель- ный инстру- мент Режим работы
число оборотов или двой- ных ходов в минуту скорость резания, м1мин глубина резания, мм подача, jkjm расчетная длина обра- ботки, мм
на 1 оборот в минуту число проходов
Зубофре- зерный станок 5Д32 Оправка с прихватами Модуль, чер- вячная фреза Мб Скоба 8469_О11, прибор для комплексной проверки 100 150 30 40 11 22 4 1 ,4 — 1 1 152 152
Слесарный верстак Тиски слесарные Напильник, клеймо
контроль
(цементация на глубину 1,34-1,6 мм, закалка)
Внутри- шлифо- вальный станок 3250 3-кулачковый самоцентри- рующий патрон Шлифоваль- ная головка ЭБ25СМ1К Калибр-проб- ка Q 62А2а, скоба 62,3_0,i, индикатор на стойке — 20 20 0,01 0,01 — 500 500 25 40 72 43
223
Обработать с размерами
Переходные эскизы обработки
а
<и
с
S
S
Название
операций
и содержание
переходов
по диа-
метру
22
VII. Зубо- шлифовальная
А Установить заготовку на оправку стан- ка
1 Шлифовать 32 зуба с m-б до сте- пени точно- сти 7Х А/Б 1
от до
40
0,097
Продолжение при лож. 11
Станок: наимено- Приспособле- Режущий
вание, тип и модель ние инструмент
Измеритель-
ный инстру-
мент
Зубошли- Оправка Шлифоваль- Набор
фоваль- зажимная ный круг 2П инструментов
ный ста- 0 62В, 300X25X127 по нормам
нок 586 ЭБ25СМ1К ГОСТа
Режим работы
25 0,01 — 15 10
расчетная длина обра-
ботки, мм
197
Приложение III
226
Схема заводоуправления
Директор завода
Технический собет\
Зам директора-
- главный
экономист
Главная
бух га л -
'терия
, I
Отдел тех-
нического
контроля
Зам дирек то-
Отдел трц- Планово- Л _’_г_ _
да из ар а бот -зкономичес рапообщим
чрй платы \ьид отдел вопросам
Финансовый
отдел
Производственно -
- диспетчерский
отдел
Зам. дире к то-
ОКО ра-главныи
инженер
Помощник дирек-
тора по кадрам
и быту
§,§
Зкономическая
лаборатория
£
S
§5
Л
£
Tie хи основного производстве^
11
s:
*
Приложение IV
ПАСПОРТ
Общие сведения
Тип станка зубошлифовальный по-
луавтомат для цилинд-
рических колес, рабо-
тающий абразивным
червяком
Модель 5В832
Заводской №------------------------------------------------------
Инвентарный №----------------------------------------------------
Г од выпуска-----------------------------------------------------
Основные данные
Основные размеры
Расстояние между центрами, мм
наименьшее 85
наибольшее 220
Расстояние от оси круга до линии центров, мм:
наименьшее 170
наибольшее 340
Обрабатываемые изделия
Наибольший наружный диаметр зубчатых колес, мм............... 200
Наименьший диаметр зубчатых колес (при диаметре абразива 400 мм),
мм.......................................................... 20
Число зубьев шлифуемых колес:
наименьшее 12
наибольшее . 200
Наибольшая ширина обода шлифуемых зубчатых колес, мм:
прямозубых 100
косозубых . по табл.
Нормальный модуль зубчатых колес, мм:
наименьший 0,3
наибольший . . . . 3,0
Угол зацепления зубчатых колес, град. . . . 14—30
Наибольший угол наклона зубьев шлифуемой заготовки, град +45
Суппорт изделия
Наибольший ход суппорта, мм................................... 120
Наибольший угол поворота (для шлифования винтового зуба), град ±45
Поворот суппорта на одно деление шкалы:
линейки, мин 30
нониуса, сек,.... 30
Конус шпинделя изделия Морзе № 2
Конус верхней бабки Морзе № 3
Шлифовальная бабка
Диаметр шлифовального круга, мм:
наименьший 330
наибольший ... . 400
Ширина шлифовального круга, мм . 50; 63
Диаметр отверстия шлифовального круга, мм . . . . 203
Автоматическое выключение станка по окончании шлифования имеется
Блокировка шлифования изделия и правки абразивного червяка имеется
Ручное перемещение стойки вдоль оси шпинделя, мм . 100
227
Чистовая правка накатниками
Расстояние между осями накатника и шлифовального круга, мм:
наименьшее 200
наибольшее . 300
Диаметр накатника, мм:
наименьший 100
наибольший . ПО
Ширина накатника, мм . . 45
Ход механизма правки, мм . . 100
Приспособление для правки шлифовального круга поверху......... имеется
Размеры абразивного круга для правки шлифовального круга поверху имеется
Микроскоп для контроля профиля абразивного червяка . имеется
Число оборотов абразивного червяка при правке, об/мин:
рабочий ход . . 25
ускоренный ход 50
Г идропривод
Насос лопастный:
тип...................... Г 12-11
производительность, л/мин 8
Насос лопастный:
тип...................... Г 12-11
производительность, л/мин 8
Насос шестеренчатый:
тип.............. ВГ 11-ПА
производительность, л,/мин 5
Система охлаждения
Электронасос для охлаждающей жидкости:
тип........................................................... П-90
производительность, л/мин 90
мощность, кет . . 0,6
число оборотов в минуту 2800
Привод, габарит и вес
Синхронные реактивные электродвигатели:
абразивного червяка:
мощность, кет . . 3,0
число оборотов в минуту 1500
вращения изделия:
мощность, кет. . 1,1
число оборотов в минуту......... 1500
Электродвигатели гидросистемы (2 шт.):
мощность, кет .... 1,1
число оборотов в минуту 930
Пылесоса:
мощность, кет . . 0,27
число оборотов в минуту 2800
Системы смазки:
мощность, кет ... 0,7/0,9
число оборотов в минуту 1400/2720
Сепаратора:
мощность, кет. ... 1,5
число оборотов в минуту 2860
Габарит станка, мм:
длина . 2110
ширина 2450
высота . . 1985
Вес станка, кГ . 6000
Сведения о ремонте станка
Изменения d станке
Комплектация станка
228
Приложение V
Международная система единиц (СИ)
Международная система единиц (ГОСТ 9867—61) Некоторые единицы других систем и внесистемные
Величина Наименование единицы Сокращенное обозначение единицы Наименование единицы Сокращенное обозначение единицы Соотношение с едини- цей СИ
Основные единицы
Длина метр м сантиметр СМ 0,01 М
Масса килограмм кг грамм килограмм-сила-се- кунда в квадрате на метр г кгс - сек*/м 0,001 кг 9,80665 кг
Время секунда сек минута мин 60 сек
Сила тока ампер а — — —
Термодинамическая темпера- градус Кельвина °К градус Цельсия °С(0 Т° К-/+273,15
тура Т
Сила света Дополните Плоский угол свеча ‘льные единицы I радиан I св рад градус 0,01745329 рад
Телесный угол | стерадиан | Некоторые производные единицы стер i
Плотность, объемная масса килограмм на куби- ческий метр К2/Л48 грамм на кубический сантиметр г/см* 103 кг/м*
Механическая сила ньютон Н килограмм-сила кгс, кГ 9,80665 н
Давление, механическое на- пряжение ньютон на квадратный метр н/м* килограмм-сила на квадратный сантиметр кгс/см* 9,80665-10* н/м*
Работа, энергия, количество джоуль дж килограмм-сила-метр кгс-м 9,80665 дж
теплоты
Мощность, тепловой поток ватт вт килограмм-сила -метр в секунду кгс- м/сек 1 9,80665 ет
ЛИТЕРАТУРА
К е д р и н с к и й В. Н., Писманик К. М. Станки для обработки кониче-
ских зубчатых колес. М., Машгиз, 1967.
Коган Г. И. Изготовление цилиндрических колес со шлифованными зубь-
ями. М., Машгиз, 1962.
Калашников С. Н., Коган Г И., Козловский И. С., Корзин-
кин В. И., М а р к о в Н. Н., С ы р о е г и н А. А., Т а й ц Б. А., Цветков П. А.
Производство зубчатых колес (справочник, под редакцией Б. А. Тайца). М.,
Машгиз, 1963.
Ящерицын П. И., Ж а л н е р о в и ч Е. А. Шлифование металлов. Минск,
изд-во «Беларусь», 1963.
Лурье Г. Б. Прогрессивные методы круглого шлифования. Л., «Машино-
строение», 1967.
Мосолов К. В., Б а с т о в В. Ф., Иванов Р. П., Ипполитов А. Г
М а р е м ь я и и ч е в С. Н. Основы механизации и автоматизации производства.
Л., изд-во «Машиностроение», 1969.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Введение 3
Глава I. Основные сведения о зубчатых колесах и шлицевых
соединениях
§ 1. Зубчатые передачи, их назначение и разновидности................................................................. 5
§ 2. Свойства эвольвенты. Важнейшие параметры, определяющие зубча-
тые зацепления . . . ........................ 6
§ 3. Зубчатые колеса, обрабатываемые на зубошлифовальных станках 11
§ 4. Классификация зубчатых передач по точности....................................................................... 12
§ 5. Нормы точности на важнейшие элементы зацепления и нормы боко-
вого зазора ... 13
§ 6. Выбор степени точности для червячных передач . . 18
§ 7. Допуски посадочных мест зубчатых и червячных колес 18
§ 8. Шероховатость поверхностей . 19
§ 9. Шпоночно-шлицевые соединения 19
§ 10. Допуски, посадки и методы центрирования шлицевых деталей 21
Глава II. Основные учения о резании металлов
§ 11. Поверхности, исходные плоскости, углы резца и элементы резания . 24
$ 12. Понятие о процессе образования стружки при резании металлов и
особенности образования стружки при шлифовании 27
§ 13. Силы, действующие на шлифовальный круг 29
§ 14. Образование тепла в процессе шлифования 30
§ 15. Охлаждение инструмента . 33
§ 16. Стойкость режущего инструмента 33
§ 17. Виды зуборезного инструмента . 34
§ 18. Шлифовальный круг — многолезвийный инструмент 40
§ 19. Балансировка шлифовальных кругов 45
Глава III. Элементарные сведения о зубошлифовании
и шлицешлифовании
§ 20. Краткие сведения о процессе зубонарезания....................................................................... 48
§ 21. Сведения об отделочно-доводочной обработке зубчатых колес ... 49
§ 22. Краткие сведения о процессе изготовления и шлифования шлицевых
валов 54
Глава IV. Шлифование зубьев зубчатых колес на зубошлифовальных
станках
§ 23. Виды движений при зубошлифовании и их взаимодействие .... 57
§ 24. Взаимосвязь движений зубчатого колеса и шлифующего инструмента 62
§ 25. Изменения во взаимосвязи движений заготовки и инструмента при
шлифовании косозубых цилиндрических колес и колес внутреннего
зацепления ... ... 65
§ 26. Особенности шлифования закаленных зубчатых колес . . . . 67
§ 27. Инструменты и приборы для контроля отдельных параметров зубча-
того зацепления и для комплексной проверки передач .... 68
§ 28. Некоторые особенности проверки конических и червячных колес 80
§ 29. Испытание зубчатых колес на шум . . 82
§ 30. Сведения о контроле шлицевых деталей 84
Глава V. Основные принципы построения
технологических процессов механической обработки деталей
§ 31. Технологический процесс 87
§ 32. Типы производства 89
§ 33. Базы и их выбор ..... 92
§ 34. Выбор последовательности обработки 93
231
§ 35. Выбор оборудования, приспособлений, режущего и измерительного
инструмента .... 93
§ 36. Выбор режимов резания 94
§ 37. Техническое нормирование . . 94
§ 38. Общие сведения о технологии изготовления зубчатых колес 96
§ 39. Технологическая документация 101
Глава VI. Зубошлифовальные и шлицешлифовальные станки
§ 40. Основные модели зубошлифовальных станков для обработки цилин-
дрических колес ... . 104
§ 41. Схемы работы зубошлифовальных станков...................... 104
§ 42. Примеры настройки кинематических цепей зубошлифовальных станков 123
§ 43. Примеры определения основного времени при зубошлифовании . 126
§ 44. Основные модели зубошлифовальных станков для обработки кони-
ческих колес . ................................ 129
§ 45. Краткое описание и кинематическая схема зубошлифовального стан-
ка 5А872 для обработки конических колес 129
§ 46. Жесткость системы ..... 131
§ 47. Наладка зубошлифовальных станков 133
§ 48. Подналадка зубошлифовальных станков 136
§ 49. Гидравлические устройства 136
§ 50. Гидравлическая схема зубошлифовального станка 146
§51. Смазка станков............................................. 147
§ 52. Проверка точности зубошлифовальных станков 149
§ 53. Установка станка и уход за ним 159
§ 54. Шлицешлифовальные станки 161
§ 55. Паспорт станка............ . . . ... 167
§ 56. О модернизации зубошлифовальных и шлицешлифовальных станков 167
Глава VII. Сведения о механизации и автоматизации производства
§ 57. Основные понятия и определения 169
§ 58. Внутрицеховой транспорт . . 170
§ 59. Технические средства механизации заготовительных и основных цехов 175
§ 60. Автоматизация производственных процессов 179
Глава VIII. Сведения об организации и экономике производства
§ 61. Организация управления промышленностью в СССР 189
§ 62. Общественные организации на предприятиях и их роль 190
§ 63. Структура управления промышленным предприятием 191
§ 64. Управление цехами и производственными участками 193
§ 65. Себестоимость продукции................... . 194
§ 66. Состав и содержание цеховых и общезаводских расходов 195
§ 67. Технический прогресс и рационализация производства 197
§ 68. Организация труда 199
§ 69. Планирование . 202
§ 70. Хозяйственный расчет 204
§71. Рентабельность производства 205
Глава IX. Техника безопасности и противопожарные мероприятия
§ 72. Общие требования безопасности работы на станках 207
§ 73. Электробезопасность................................ . . 210
§ 74. Требования техники безопасности при работе на шлифовальных
станках.............................................................. 211
§ 75. Противопожарные мероприятия 213
Приложения 214
Литература 230
ВЫСШАЯ ШКОЛА
МОСКВА;
48 коп.