Нарезание червячных колес

Нарезание червячных колес - наладка станка

При нарезании червячных колес на зубофрезерных станках воспроизводится зацепление той червячной пары, которая будет работать в конкретном механизме. Поэтому рабочая часть фрезы по форме и размерам должна соответствовать рабочему червяку и при нарезании колеса должна быть расположена относительно базовых его поверхностей так, как будет расположен в механизме червяк. Все требуемые размеры приводятся в таблице на чертеже червячного колеса.
Фрезерование червячных колес производится двумя основными способами (рис. 139): с радиальной подачей и с осевой подачей.

При работе с радиальной подачей

применяются фрезы, по конструкции одинаковые с фрезами для обработки цилиндрических колес, только наружный их диаметр больше на величину удвоенного радиального зазора червячной передачи, принимаемом 0,25 т.

При работе с осевой подачей

используются фрезы специальной конструкции. Режущая часть этой фрезы состоит из заборной и профилирующей частей. Заборная часть имеет витки со срезанными по конусу вершинами зубьев, а профилирующая часть является цилиндрической. При такой конструкции все зубья фрезы работают с равномерно распределенной нагрузкой. Этим обеспечивается высокая размерная стойкость профилирующих зубьев фрезы, а также высокая точность и высокий класс шероховатости поверхности нарезанных зубьев.

При нарезании червячных колес обеими способами

ось фрезы располагается горизонтально в средней плоскости колеса.

По способу радиальной подачи

нарезают червячные колеса средней степени точности, а также осуществляют черновую обработку точных червячных колес. Сущность этого способа заключается в том, что заготовка червячного колеса 2 во время обкатного движения с червячной фрезой 1 получает еще и движение сближения с фрезой, так называемую радиальную подачу, измеряемую в мм, на один оборот изделия. После прекращения радиального врезания колесо делает еще один-два оборота для зачистки зубьев.

Преимущества

этого способа нарезания червячных колес в его высокой производительности, возможности нарезания колес на универсальных зубофрезерных станках, не оборудованных протяжным суппортом, а также в относительно несложной конструкции червячной фрезы.

К недостаткам

следует отнести то, что черновое и чистовое нарезание производится одними и теми же зубьями фрезы, что делает необходимостью более частую ее переточку, приводит к изменению профиля зубьев и снижению точности колес по профилю.

Для осуществления способа нарезания червячных колес

с осевой подачей

зубофрезерный станок должен быть оснащен так называемым протяжным суппортом. Фреза 3 точно устанавливается на межосевое расстояние и получает вращательное движение резания и осевое перемещение, согласованное с дополнительным поворотом заготовки 4. Уравнение кинематического баланса цепи протяжки составляется с учетом того, что передвижению фрезы на величину шага зацепления (р = Пm) стол с нарезаемым колесом дополнительно поворачивается на один зуб, т. е. на 1/z часть оборота. Зубофрезерный станок 5М324А не имеет протяжного суппорта, поэтому червячные колеса на нем можно обрабатывать только методом радиального врезания.

Наладка станка для нарезания червячных колес заключается в следующем

Гитару деления настраивают по числу нарезаемых зубьев и числу заходов червяка. Особенности настройки гитары деления такие же, как и при нарезании цилиндрических колес, т. е. если червячное колесо нарезают левозаход-ной фрезой, то направление вращения стола меняется на левое. Сменное зубчатое колесо е устанавливают на место, показанное на рис. 125 пунктиром. Гитару дифференциала не настраивают, а корпус дифференциала закрепляют винтом, находящимся около рычага гитары. Вращением квадрата суппорт устанавливают в горизонтальное положение, совмещая нули шкал линейки и нониуса. Вращением квадрата 5 (см. рис. 118 на странице УСТРОЙСТВО И НАЛАДКА ЗУБОФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ) суппорт устанавливают на высоте до совмещения оси фрезы со средней линией червячного колеса. После этого каретка суппорта дополнительно закрепляется на направляющих суппортной стойки. Во фрезерный шпиндель закрепляют оправку со специальной червячной фрезой, идентичной червяку, который будет работать в паре с нарезаемым червячным колесом. На пульте управления переключатель циклов 7 (см. рис. 131 на странице НАЛАДКА СТАНКА НА НАРЕЗАНИЕ ПРЯМОЗУБЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС) устанавливают вертикально в положение «Радиальная подача», обозначенное символом червячного колеса, при этом загорается сигнальная лампа 9. Переключатель 6 устанавливают в положение «Попутное фрезерование», сменные колеса гитары радиальных подач устанавливают на те же валы, что и колеса гитары продольных подач при нарезании цилиндрических колес. Величину радиальной подачи и число зубьев сменных колес выбирают по таблице, приведенной в руководстве по эксплуатации станка. Например, для радиальной подачи 0,5 мм/об в гитару подач нужно установить зубчатые колеса с числами зубьев 43 и 53. После осуществления всех наладочных установок стол подводится до соприкосновения заготовки и фрезы, и устанавливается упор глубины фрезерования. Затем нажатием на кнопку 4 (см. рис. 131) включается автоматический цикл обработки червячного колеса.

Нарезание червячных колёс червячными фрезами

Следует отметить, что с каждым червячным колесом может входить в зацепление только червяк одного определенного размера. Это говорит о том, что червячное колесо необходимо нарезать червячной фрезой, имеющей все основные параметры (модуль, диаметр делительной окружности, число заходов, угол винтовой нарезки) такие же, как у червяка, которой будет работать с данным нарезаемым колесом. Червячные колеса могут быть нарезаны двумя способами: радиальной подачей фрезы и осевой или тангенциальной подачей фрезы. В обоих случаях ось червячной фрезы устанавливают перпендикулярно оси заготовки и в средней плоскости нарезаемого червячного колеса.

При способе нарезания червячных колёс с радиальной подачей фрезы (рис. а) червяная фреза получает главное вращательное движение n_ф и перемещение в направлении l (радиальная подача), заготовка – вращение, согласованное с вращением червячной фрезы (движение обкатки). Процесс нарезания заканчивается после перемещения фрезы на полную глубину зубьев нарезаемого колеса. УКБ имеет вид:

При способе нарезания червячных колёс с осевой или тангенциальной подачей (рис. б) фреза выполняется с заборным конусом и при настройке станка её устанавливают на полную глубину фрезерования. При обработке червячная фреза получает главное вращательное движение n_фи движение осевой подачи в направлении l, заготовка при этом должна получить вращение, как при работе червячной пары (движение обкатки), и дополнительный поворот как при работе реечной пары при перемещении червячной фрезы на величину l. Таким образом мы имеем:

Зубофрезерные станки

Они предназначены для нарезания цилиндрических колёс прямыми, косыми и шевронными (зубчатое колесо с косыми зубьями расположенными V-образно) зубьями наружного зацепления, а также червячных колёс с помощью специального суппорта на зубофрезерных станках можно нарезать колёса и внутреннего зацепления, но с единичным делением. Зубофрезерные полуавтоматы наиболее распространены среди зубообрабатывающего оборудования благодаря высокой производительности и достаточной точности.

Зубофрезерный 3-х шпиндельный полуавтомат мод. Е 3 – 5 (рис. 34) предназначен для предварительного нарезания одновременно трёх цилиндрических прямозубых шестерён методом копирования профиля дисковых фрез. (На кинематической схеме показан только один стол из трёх) Кинематическая структура полуавтомата состоит из трёх групп

Рабочая подача фрезерного суппорта П_фрот двигателя Д₂всегдавключена. А быстрое перемещение фрезерного суппорта от эл. двигателя Д_б вверх и вниз включается через упор У_п и конечный выключатель КВ движением суппорта П_фр. В крайнем верхнем положении суппорта одновременно включается электромагнитом ЭМ и муфта делительного механизма Дел.

В делительной кинематической цепи

Полуавтомат применяется при крупносерийном и массовом производстве шестерён.

Зуборезный станок мод. 5Е32 (рис. 36) является широкоуниверсальным и предназначен для нарезания цилиндрических колёс с диаметром 800 мм и модулем до 8 мм. Режущим инструментом является червячная фреза. Нарезание зубчатых колёс производится методом обкатки. Станок позволяет работать “попутным” и “встречным” способами зубофрезерования.

1. Главное движение (вращение червячной фрезы) осуществляется от эл. двиг. Д. В цепи привода фрезы:

2.Движение обкатки обеспечивает согласование вращения фрезы и заготовки. В цепи обкатки - число заходов червячной фрезы;z – число зубьев нарезаемого колеса.

УКБ:

Сменные шестерни введены для расширения диапазона регулирования гитары сменных шестерён.

Причём при z_заг< 160

при z_заг≥ 160

3. Движение подачи обеспечивает перемещение фрезы в вертикальном или горизонтальном направлении относительно заготовки. В цепи привода подач: соответствующей подачи.

Для вертикальной подачи, например, УКБ:

Двигатель Д₂включается периодически во время смены заготовки для осевого перемещения фрезы, что бы затупляемость режущих лезвий у неё была равномерной.

4. Дифференциальное движение. Используется при нарезании цилиндрических колёс с косыми зубьями – обеспечивает дополнительный поворот заготовки при перемещении фрезы в вертикальном направлении.

В цепи дифференциального движения:

УКБ четвёртого расчётного перемещения:

Т – шаг винтовой нарезки колеса.

- модуль нормальный; - угол наклона линии зуба нарезаемого колеса.

Изготовление червячных передач

HTML>

Изготовление червячных передач

Джим Сапп

У червей есть колеса? Червячные передачи и червячные колеса являются предпочтительной системой для обеспечения максимального снижения скорости двигателя за один шаг. Однозаходный червяк и 100-зубчатое колесо за один простой шаг берут мощность двигателя с низким крутящим моментом 100 об/мин и дают вам 1 об/мин с 100-кратным крутящим моментом (примерно). Просто соединив два таких набора шестерен, вы получите снижение скорости на 10 000:1 и возможность управлять, скажем, огромным телескопом с помощью до смешного крошечного мотора.

Червячная передача сама по себе представляет собой просто винт, зафиксированный на месте и вращающийся в подшипниках, который воспринимает входное движение. Его резьба входит в зацепление с зубьями червячного колеса , которое в основном представляет собой диск с частичной резьбой, идущей по его окружности. Серийно выпускаемые наборы зубчатых колес этого типа, изготовленные на зубчатом генераторе и подходящие для установки непосредственно на полярную ось экваториальной телескопической монтировки среднего размера с обычным количеством зубьев от 300 до 400, обычно стоят несколько сотен долларов каждый.

Очень удобные червячные колеса можно легко изготовить дома на токарном или сверлильном станке с минимальными усилиями. Основная процедура заключается в изготовлении жесткого приспособления для удержания пустого диска, который может свободно вращаться против стандартного метчика, удерживаемого в патроне сверлильного станка или токарного станка, который служит фрезой для нарезания зубьев шестерни. Винтовое действие метчика естественным образом вращает диск с нужной скоростью.

Точность зубчатых колес, изготовленных этим методом, время от времени подвергалась сомнению. Я предполагаю, что это из-за некоторых примеров, созданных неопытным мастером; но с осторожностью и терпением при их изготовлении эти шестерни могут превосходно работать для привода опор телескопов и других устройств. Как и во всем, есть кривая обучения. Сначала я сделал несколько небрежных, а потом несколько хороших. В следующих абзацах я укажу на некоторые ловушки, которых следует избегать.

Резьба этих домотканых червячных колес с шестидесятиградусной резьбой никогда не сможет иметь внутреннюю прочность стандартного червячного колеса с квадратной формой зуба, похожей на модифицированную резьбу Acme, но мы не поднимаем тележки с рудой по вертикальным шахтным стволам с их помощью. либо. Мы просто управляем телескопами и другими маломощными приложениями. Я полагаю, что можно было бы использовать резьбовые метчики Acme в качестве червячных фрез, если бы такая форма резьбы была действительно желательна, и многие люди даже нарезали резьбу, шлифовали и термообрабатывали свои собственные фрезы или даже делали фрезы из резьбового стержня Acme, но я не видел необходимость пока. Мои механизмы были очень удовлетворительными для всех приложений, в которых я их использовал (хотя я бы не стал доверять одному из них, чтобы держать меня висит над этой шахтой!).

Я успешно изготовил шестерни разных размеров с помощью показанной здесь установки. Составной суппорт моего самодельного токарного станка был специально разработан с учетом этого и снабжен резьбовыми отверстиями наверху для крепления этого вращающегося приспособления, удерживающего диск. Крепление также может быть спроектировано вокруг существующего инструментального поста. Обычно я стараюсь поддерживать конец метчика в небольшом подвижном центре, специально установленном в задней бабке. При использовании небольшого метчика на большой заготовке колеса необходимо сделать удлинитель, чтобы удерживать метчик достаточно далеко от патрона, чтобы устранить проблему задевания заготовки колеса в патрон.

Само приспособление состоит из короткого трубчатого ниппеля, который повернут вниз, чтобы соответствовать паре шарикоподшипников с двойными обоймами (удаленными из старого вакуумного насоса), которые установлены в более крупной трубной муфте, которая просверлена, чтобы соответствовать. Муфта запрессована в алюминиевый фланец, который снабжен четырьмя отверстиями в основании, чтобы соответствовать винтам 3/8 дюйма, которые крепят его к токарному компаунду. Верхний конец ниппеля оснащен фланцем пола, который отшлифован под прямым углом и соответствует оси ниппеля. Этот узел удерживается в подшипниках тонким отрезком трубной муфты, которая служит гайкой, устанавливаемой снизу. К верхней части фланца пола прикреплен диск из алюминиевой пластины с набором резьбовых отверстий, с помощью которых можно установить различные прижимы и зажимы для удержания заготовок зубчатых колес различных размеров. Набор дисков различной толщины, просверленных с соответствующей схемой отверстий под болты, служит в качестве прокладок для зубчатых заготовок различной толщины. Они служат для совмещения центра толщины заготовки шестерни с осью вращения метчика или передней бабки токарного станка. Общая стоимость: может быть, десять баксов, если у вас есть подшипники под рукой. Может быть, двадцать, если вы этого не сделаете.

Как бы вы ни изготавливали приспособление, убедитесь, что оно прочно изготовлено и не качается относительно оси, чтобы свести к минимуму вибрацию и грубое или плохое режущее действие. Для очень больших дисков я устанавливал «наружу» или дополнительный ролик под заготовку шестерни рядом с местом, где происходит резка, чтобы дать дополнительную поддержку заготовке. Для достижения наилучших результатов выберите метчик со спиральной канавкой. Они более дорогие, но обеспечивают более гладкий процесс за счет уменьшения или устранения перерывов в режущем действии, вызванных обычными прямыми канавками, хотя мы, бедняки, достаточно хорошо справляемся с обычными прямыми канавками.

Червь Червяк для привода колеса можно нарезать на токарном станке. Или, если ваш токарный станок не нарезает резьбу, можно использовать стандартный стержень с резьбой из хозяйственного магазина. Этому стержню с резьбой иногда не хватает округлости, диаметральной выдержанности и других качеств, но можно найти хорошие вещи. Притирка этого стержня к колесу может еще больше улучшить посадку. Идеальным решением является нарезание резьбы между центрами в той же установке, в которой вал или опорные концы червяка обтачиваются по размеру, не снимая заготовку со станка. Это исключает возможность внесения биения в червяк.

Для легкоходного зубчатого колеса важность хорошей концентричности резьбы по отношению к валу невозможно переоценить! Это, а также отсутствие концентричности зубьев и внутреннего отверстия червячного колеса, скорее всего, являются причинами того, что некоторые из этих самодельных зубчатых передач получили плохие отзывы. Обратите внимание на то, что вы здесь делаете, держите в уме слово , концентрическое, , и вы создадите набор шестерен, который во много раз превзойдет вложенную в него работу. Сделайте это небрежно, и ваш комплект снаряжения станет кормом для плавильного котла (или для обмена!).

Несмотря на то, что у меня есть токарный станок, который нарезает резьбу, я все равно обычно использую кусок резьбового стержня для своих червяков, просто потому, что большая часть резьбы уже сформирована и меньше материала, который нужно удалить при обтачивании концов до их конечного диаметра. Затем я делаю легкий надрез вдоль резьбы, чтобы очистить ее и совместить с концами вала. Это немного уменьшает диаметр резьбового стержня, но с моим методом выбора размера метчика и стержня небольшое уменьшение диаметра стержня может быть полезным, как вы увидите в следующих абзацах. Я ни в коем случае не утверждаю, что эти методы являются лучшими, но с ограниченным оборудованием и некоторыми пробами и ошибками они сработали для меня очень хорошо.

Прежде всего, отшлифуйте и просверлите концы стержня, затем установите его между центрами. (Или выдвиньте его из патрона (или цанги) только настолько, чтобы дать вам возможность уменьшить диаметры двух концов червяка, но не настолько, чтобы позволить стержню чрезмерно изгибаться от давления инструмента, что вызовет вибрацию и биение. , Затем поддержите конец с вращающимся центром в задней бабке.) Поверните диаметры конца, затем установите инструмент для нарезания резьбы и установите шестерни переключения на шаг резьбового стержня. Поднимите нить и сделайте легкий надрез, чтобы нити оказались концентричными с концами. Готовый червяк затем просто отпиливается ножовкой от резьбового стержня и зачищается концы.

Вот как вы набираете резьбу: Удерживая инструмент для нарезания резьбы вдали от изделия, включите токарный станок и задействуйте разрезную гайку (рычаг, который соединяет каретку с ходовым винтом станка), как если бы вы нарезали нить. Позвольте каретке переместить инструмент в любое место по длине резьбовой части детали, затем выключите токарный станок, не расцепляя разрезную гайку.

Теперь, используя восьмикратную или десятикратную лупу (и при выключенном токарном станке, конечно), манипулируйте поперечным суппортом и компаундом, чтобы совместить кончик резьбонарезного инструмента с резьбой детали. Глядя на деталь и инструмент в виде силуэта на ярко освещенном фоне (лист белой бумаги или блестящий металл, подложенный под деталь), легко добиться выравнивания наконечника и его точного размещения в резьбе с точностью до одной или двух тысячных долей. дюйм. Запишите показания на шкале поперечного скольжения, чтобы знать, где их установить при резке.

Отодвиньте инструмент от детали, включите токарный станок и отсоедините разрезную гайку. Теперь вы можете переместить каретку к началу резьбы, установить глубину, задействовать разрезную гайку и выполнить рез с уверенностью, что инструмент будет следовать за исходной резьбой. Лучше сделать два-три легких прохода, чем один тяжелый. Снимайте ровно столько материала, чтобы нити были соосны концам. Если на ваших нитях есть какие-либо дребезжания или шероховатости, аккуратное применение треугольного швейцарского напильника и сложенного края какой-нибудь тонкой ткани эмори на высоких оборотах придаст им красивый блеск. Позже, после установки набора шестерен, вы должны притереть червяк к его сопряженному колесу, используя очень мелкую притирочную пасту.

(Дешевая и простая притирочная паста может быть изготовлена из абразивного порошка (зернистостью не более 400, лучше меньше), смешанного со смазкой для осей или вазелином. Это не займет много времени. Немного поможет.)

Длительная притирка в конечном итоге приведет к износу радиуса профиля (по длине) червяка, уменьшению его центрального диаметра и увеличению количества витков резьбы, которые полностью входят в зацепление с колесом. Эти работают очень хорошо! Но не забудьте тщательно очистить зубья обеих деталей перед окончательной сборкой, чтобы удалить как можно больше абразива. Я использую старую зубную щетку и кастрюлю с керосином. При окончательной сборке не забудьте их смазать.

Первый шаг Первый шаг в производстве шестерни — это выбор шага и диаметра метчика и резьбового стержня, которые вы будете использовать. Опыт показал, что для зубчатых передач лучше использовать метчики с мелким шагом и резьбовой стержень. Другими словами, используйте, например, шаг 1/2–20, а не 1/2–13. Наборы, сделанные с рядовой резьбой, как правило, требуют большего усилия для вращения червяка относительно колеса, для чего потребуются более сильные пальцы или двигатели для их привода, и требуется заготовка большего диаметра, чтобы соответствовать необходимому количеству зубьев по окружности. Кроме того, метчик желательно выбирать чуть меньше резьбового стержня, из которого будет сделан червяк.
Для этого есть три причины:

Первый: метчик всегда будет немного биться, когда он вращается в патроне токарного станка, что приведет к тому, что он будет делать резы большего радиуса, чем вы ожидаете.

Два: диаметр резьбового стержня несколько уменьшится, если резьба будет очищена и станет концентричной с концами вала.

Три: как видно на приведенном ниже увеличенном рисунке, при движении червяка с немного большим радиусом, чем выемка зубьев колеса, точки износа будут располагаться на внешних краях зубьев колеса, что улучшит посадку. с использованием по мере износа зубов.

Если точка износа находится на дне выемки, червяк будет иметь тенденцию к дальнейшему износу в колесе, что, согласно моим непродуманным рассуждениям, может в конечном итоге привести к уменьшению радиуса колеса и, в конечном итоге, к уменьшению зуба. кол, так же, как это наблюдается при выполнении первого и второго прохода метчика вокруг колеса при зубофрезерной обработке.

Вот таблица некоторых распространенных размеров, с которыми я добился успеха:

Размер стержня	Размер метчика
3/4-16	16-16. 11
5/8-18	16-18 сентября
1/2-20	16-20 июля
3/8-24	16-24.05

Возможные варианты для очень мелких работ:

Размер стержня	Размер метчика
1/4-28	12-28
10-32	8-32
8-32	6-32

Есть еще меньшие наборы, которые можно было бы попробовать, хотя мне не доводилось. Изучите таблицу выбора метчиков, если вам это интересно. Для тех, у кого есть наклонность часовщика, это может быть весело!

Следующий шаг... ... заключается в определении диаметра заготовки зубчатого колеса, необходимого для получения желаемого количества зубьев. Теоретически это может показаться довольно простым — просто умножьте обратную величину шага резьбы на желаемое количество зубьев, чтобы найти длину окружности заготовки, а затем разделите на число «пи» (3,14159). ), чтобы найти диаметр. Но на практике это только приближает вас. Есть много других факторов, влияющих на конечный результат, которые будут варьироваться в зависимости от индивидуальных методов человека, выполняющего работу.

Лично я обнаружил, что использование диска с диаметром, вычисленным (с помощью приведенной выше формулы) для одного зуба меньше, чем , чем фактическое желаемое число, даст желаемое количество зубьев - для некоторых комбинаций шага метчика и количества зубьев, которые . Для других комбинаций требуется диск диаметром на один зуб 9.0006 больше , чем хотелось бы, и есть еще другие комбинации, которые работают в самый раз!

У меня нет математического волшебства, необходимого для определения точной формулы, и я считаю, что изменения в личной технике в реальном мире имеют гораздо больший эффект, чем можно было бы предсказать с помощью математики. Но методом проб и ошибок, а также записывая результаты, я пришел к тому, что знаю свой личный стиль достаточно хорошо, чтобы довольно стабильно достигать желаемого количества зубьев на некоторых распространенных размерах, которые я часто использую. Я был удивлен, обнаружив, что намного проще надежно изготовить шестерню в диапазоне от 300 до 400 зубьев, чем шестерню в диапазоне 100 зубьев. Я могу прибить 359зубчатая шестерня (для сидерических приводов) или шестерня с 360 зубьями (для приводов с солнечной скоростью или замедленных движений склонения) почти каждый раз прямо на деньгах, но все еще возятся, пытаясь попасть в 96 или 120. Любопытно. Я полагаю, что есть математический гений, который сразу понимает причину этого, но она ускользает от меня!

Подготовка диска Для небольших шестерен моя обычная процедура — просто вырезать диск из куска пластины с помощью круговой фрезы на сверлильном станке. Для заготовок размером около 4 дюймов и больше я кладу круг на кусок пластины с разделителем, просверливаю центральное отверстие в дюйм, затем выпиливаю диск из пластины, оставляя достаточно места по окружности для очистки на токарном станке. Хорошей идеей будет просверлить в диске отверстия увеличенного размера, совпадающие с расположением болтов прижимных винтов на вращающемся приспособлении для резцедержателя.

Затем диск удерживается на дюймовой оправке в патроне токарного станка, и внешний диаметр доводится до размера с помощью фаски 1/16 или 1/8 дюйма на каждом из внешних краев диска. Облицовка обычно используется для выравнивания доступной поверхности диска, затем диск снимается с оправки и удерживается во внешних губках патрона, после чего центральное отверстие диска растачивается до желаемого конечного размера. Затем другая сторона шлифуется точно по каналу ствола.

Для заготовок зубчатых колес, которые больше, чем вместимость патрона токарного станка, я обычно размещаю на заготовке меньший круг с тремя или четырьмя отверстиями для болтов, который концентричен с центральным отверстием, к которому прикрепляется металлическое кольцо размером в пределах емкость патрона зашкаливает. Затем это кольцо устанавливается точно концентрично центральному отверстию, пока заготовка все еще находится на оправке или в патроне токарного станка. После снятия узел удерживается патроном токарного станка, а внешний диаметр и внутреннее отверстие диска доводятся до нужного размера.

Это кольцо можно либо снять и использовать снова, либо оставить в качестве удобной опоры для круга установки прямого восхождения, например, если вы делаете часовой привод.

Установка диска на стойку токарного станка является следующим этапом, а также этапом , на котором обычно совершается наиболее серьезная ошибка при изготовлении этих шестерен.

Поместите диск на приспособление с соответствующими прокладками, чтобы осевая линия толщины диска была на одном уровне с осевой линией оси вращения метчика, и неплотно прижмите диск к вращающемуся столу приспособления. На этом этапе вы найдете полезность в совете сделать отверстия в диске для этой цели. Только слегка затяните зажимные винты. Используя фиксированную точку отсчета, такую как сам метчик или край патрона, поверните приспособление, наблюдая биение пустого диска вокруг оси приспособления. Регулируйте положение диска на столе до тех пор, пока не будет заметного перемещения кромки относительно фиксированной точки при вращении стола. В этот момент достаньте циферблатный индикатор и прикрепите его к твердому участку станка (здесь пригодится магнитное основание), чтобы он был доступен для чистого диска, чтобы вы могли «указать» его точно. концентричность вращения с осью стола (в пределах 1/1000 дюйма или лучше). Для этого проявите терпение и разумное применение небольшого резинового молотка. Затяните зажимные винты и повторите проверку с помощью индикатора.

ОСТОРОЖНО! Читайте дальше:

Вам будет естественным захотеть установить индикатор напротив внешнего края чистого диска .
Это может быть FATAL ERROR , и это обычно делается. Вот почему:

Существует очень мало патронов для токарных станков, которые повторяются с точностью до пяти или шести тысячных долей дюйма, что является типичным. Другими словами, если был выточен один из диаметров, затем деталь была снята с патрона, переустановлена, а другой диаметр выточен, то можете не сомневаться, что между двумя диаметрами скорее всего биение не менее пятитысячных дюйма. вашего бланка. Возможно меньше, но возможно и больше. Это урок, который следует помнить при изготовлении любой детали, требующей точной концентричности.

Если вы обрабатывали обе поверхности (внутренний и внешний диаметры) в одной установке без удаления, как в примере с использованием кольца, вам не о чем беспокоиться, поскольку они будут очень концентричными. Конечно, это будет предпочтительный метод, который позволит вам разместить прижимные винты во внутреннем отверстии заготовки, избавляя от необходимости сверлить дополнительные отверстия.

Но если в вашем диске есть биение, то будет важно "указать" внутреннее отверстие диска. Это точка отсчета, которую будет видеть вал шестерни, и точка, на которую будет ссылаться червяк. Будьте уверены, что метчик позаботится о внешнем крае диска, по одному чипу за раз! Иллюстрация ниже преувеличена для ясности:

Перечеркнутый круг в центре представляет собой ось вращения стола. Жирные линии обозначают внешний и внутренний диаметры заготовки, а пунктирная окружность обозначает положение, в которое мы хотели бы переместить центральное отверстие. В этом примере у нас есть бланк диаметром два дюйма с отверстием в один дюйм и неприятным отсутствием концентричности.

Как показано на рисунке, когда заготовка находится в текущем положении, индикатор покажет нам, что внешний диаметр диска совпадает с осью приспособления, но посмотрите на центральное отверстие. Насколько хорошо эта шестерня будет работать, будучи установленной на вал? Юк! Как видите, ошибка концентричности в 1/4 дюйма означает вариацию зацепления зубьев на дюйм! Разница в зацеплении зубьев на одну или две тысячных дюйма может означать разницу между хорошей посадкой (без люфта) и отсутствием посадки вообще.

Если бы это была настоящая заготовка для шестерни, и мы использовали бы, скажем, 3/8-дюймовый метчик для нарезания зубьев, на высокой стороне метчик сломался бы сам, пытаясь проникнуть в 1/4-дюймовый металл, и на нижней стороне зубья никогда даже не зацепятся за бланк. В реальных ситуациях разница между верхней и нижней сторонами составляет всего несколько тысячных дюйма, и к тому времени, когда зубья нарезаются, от первоначальной окружности в любом случае ничего не остается. У нас осталась хорошо концентрическая шестерня, если предположить, что мы точно отцентрировали 9-ю шестерню.0075 центральное отверстие с осью вращения стола приспособления.

У вас может быть случай сделать шестерню, в которой просто недостаточно места ни для зажимных винтов, ни для индикатора, чтобы поместиться во внутреннем отверстии, но вы знаете, что есть биение. Или, возможно, ваше приложение требует, чтобы в диске не было лишних отверстий. В этих ситуациях я использовал штангенциркуль для измерения фактического расстояния между внутренним и внешним диаметрами в нескольких точках по окружности, отмечая их перманентным маркером или чертилкой. Затем индикатор используется против внешнего диаметра, а диск размещается с надлежащим смещением, чтобы центр был концентричен с осью стола.

Вот как мы работаем с примером на иллюстрации выше: Измерив «толщину стенки» в нескольких (6 или 8) точках по окружности, мы находим, что расстояние от внешнего края до внутреннего края варьируется от 1/4 дюйма на нижней стороне, до 3/4 дюйма на высокой стороне. Отмечаем высокую сторону. Вычитая внутренний диаметр (1 дюйм) из внешнего диаметра (2 дюйма), а затем разделив эту цифру пополам, мы находим фактическую желаемую «толщину стенки» нашей заготовки:

(2 - 1) / 2 = номинальная толщина стенки 1/2 дюйма.

Вычитая эту цифру из нашего измерения верхней стороны, мы находим расстояние, на которое мы должны переместить центральное отверстие в сторону высокой стороны , чтобы сделать его концентричным с осью стола:

(3/4) - () = 1/4 дюйма для перемещения в сторону высокой стороны.

Другими словами, мы должны добавить 1/4 дюйма к верхней стороне, показанной на нашем индикаторе , а точки 90 градусов в каждом направлении по окружности должны совпадать друг с другом. Не обращайте внимания на низкую сторону.

Создание разреза Я обычно продвигаю диск во вращающийся метчик (при низкой скорости - около 150 об/мин или около того) на 30 или 50 тысячных на первых двух проходах вокруг диска, затем на 10 тысячных на промежуточных проходах и только на 5 тысячных на последующих проходах. последний фактический проход резки. Для заключительных проходов со свободным ходом, как описано ниже, я допускаю лишь небольшое давление на инструмент и запускаю метчик на более высокой скорости — возможно, 500 об/мин.

Сразу после входа инструмента в металл при первом проходе и через начальную часть второго я захватываю край диска между большим и указательным пальцами левой руки и поддерживаю небольшое, но постоянное вращательное давление в направлении вращения метчика это, с достаточным давлением - но не больше - чтобы помочь крану во вращении диска. Требуется или даже оправдано лишь небольшое усилие. Небольшая кислотная щетка используется для сохранения большого количества смазки на метчике и диске в течение всего процесса резки. Щетка также служит для удаления стружки, скапливающейся в канавках метчика.

В первый раз вы заметите, что по мере того, как режущее действие возвращается к исходной точке на диске, зубья метчика редко (если вообще когда-либо) точно входят в первые канавки, прорезанные метчиком при первом проходе, но находят свой дом в нескольких следующих канавках, оставляя в этой точке то, что выглядит как двойные зубы. Не беспокойтесь об этом. Это неизбежный результат отвода, находящего свой след, и он полностью исчезнет к третьему или четвертому проходу, а любая остаточная ошибка будет постепенно рассеиваться и рассеиваться по диску с последующими проходами.

По мере того, как зубья погружаются глубже в край диска, средний диаметр диска на глубине резания метчика будет уменьшаться, а начальное количество зубьев будет уменьшаться. Именно эта возможность для небольших изменений толщины зуба требует нескольких дополнительных обходов диска с небольшим давлением инструмента в конце процесса резания. Много поездок, наверное, не нужно, но, возможно, я суеверный и пропустил несколько раз. Согласно моим рассуждениям, чем больше возможностей сделать высокие места низкими, а низкие — высокими, тем больше шансов добиться однородности — как и при зеркальном шлифовании. Последующая высокоскоростная притирка червяка и колеса вместе в их окончательном креплении еще больше уменьшит любые остаточные ошибки. (Для этого прикрепите ручную дрель к червячному валу через гибкий вал или универсальный шарнир.)

У меня никогда не было возможности реально измерить однородность этих шестерен, но я сделал несколько очень хороших приводов телескопа с очень плавными скоростями слежения. Приводы с заметной периодической погрешностью всегда были результатом биения червяка или наскоро смонтированных или изготовленных редукторов на двигателе. Долгосрочные (от двух до четырех часов или около того) ошибки слежения обычно не превышают ожидаемых значений атмосферной рефракции. Я очень доволен своими результатами.

В какой-то момент вам может понадобиться сделать шестеренку, и у вас будет только один шанс правильно сосчитать зубья. Существует метод, называемый прорезыванием , который может помочь вам добиться правильного количества зубов с первой попытки. Идея состоит в том, чтобы сделать точки наименьшего сопротивления фрезе (метчику), чтобы они точно располагались для готового зуба. Таким образом, зубья метчика будут легче следовать по заданному вами пути и при первом проходе вернутся в ожидаемую исходную точку. Затем метчик необходим в первую очередь для совершенствования формы зубьев колеса. Обычно это работает, но не всегда. Вы не можете быть осторожными с прорезями или робкими с глубиной резания при первом проходе.

В крайнем случае, или для деталей большого диаметра, вы можете прикрепить большой транспортир к заготовке и установить сборку на верстак на центральной оси с хорошим индексом для транспортира, чтобы край заготовки только выступал из край верстака. Затем используйте маленькую пилу, прижатую к линейке, прикрепленной к краю скамьи. Это много дополнительной работы, и она того стоит, только если вам действительно нужно определенное количество зубов и у вас есть только один шанс сделать это правильно.

Лучший способ сделать это, однако, установить заготовку на делительную головку или поворотный стол на фрезерном станке или сверлильном станке и использовать продольную пилу, чтобы предварительно выпилить зубы. Я использую инструмент Dremel с небольшой продольной пилой, чтобы сделать надрезы. Конечно, для этого нужна делительная головка, а это совсем другая история.

- Джим Сапп

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы вернуться на родную планету Джима

режущие червячные колеса - Форум банкоматов, оптики и DIY

#1 Крейфордджон

Размещено 18 ноября 2012 г. - 04:56

Нарезание зубчатых колес для редукторов на CF не подходит для домашних строителей с ограниченными возможностями, но нарезание червячных колес для точной фокусировки возможно. Однако вам нужен токарный станок, и многие строители, умеющие им пользоваться, могут использовать метод, описанный здесь. Колесо нарезается, когда заготовка устанавливается на простое приспособление, которое можно удерживать в стойке инструмента, зубья вытачиваются с помощью метчика, зажатого в патроне токарного станка. Заготовка колеса наматывается в контакт с вращающимся метчиком пробки, и происходит первый проход, после того как заготовка вращается в течение нескольких оборотов, чтобы позволить небольшому «скачку» шага резьбы сгладиться, затем колесо осторожно подается до тех пор, пока достигается достаточная глубина резьбы. Это работает каждый раз. Червяк может быть изготовлен из отрезка шпильки или болта с длинным стержнем, головка снимается, а стержень может быть оснащен втулкой, которая запрессовывается в подшипниковый узел. Серия фотографий показывает эту технику в последовательности. Я использую Делрин для червячных колес, или можно использовать латунь.

Прикрепленные миниатюры

Наверх

#2 Крейфордджон

Размещено 18 ноября 2012 г. - 04:57

Части приспособления

Прикрепленные миниатюры

Наверх

#3 Крейфордджон

Размещено 18 ноября 2012 г. - 05:00

Обратите внимание на второй рисунок: метчик-заглушка в пиноли (улучшение) и червячное колесо из алюминия.

Прикрепленные миниатюры

Наверх

#4 Крейфордджон

Размещено 18 ноября 2012 г. - 05:01

На последнем фото свежесрезанное червячное колесо. Следующий

Прикрепленные миниатюры

Наверх

#5 Крейфордджон

Размещено 18 ноября 2012 г. - 05:03

Последнее фото. Расположение пробки-метчика и нарезанного червячного колеса

Прикрепленные миниатюры

Наверх

#6 Крейфордджон

Размещено 18 ноября 2012 - 05:05

На приведенном выше рисунке показан процесс нарезки червячного колеса на токарном станке.

Прикрепленные миниатюры

Наверх

#7 Крейфордджон

Размещено 18 ноября 2012 г. - 05:07

Вверху червячное колесо, вырезанное из Делрина.

Прикрепленные миниатюры

Наверх

#8 Крейфордджон

Размещено 18 ноября 2012 г. - 05:20

Над червяком из латуни, предназначенным для использования на колесе Delrim с соотношением 52:1, червяк был изготовлен путем сверления и развертывания отверстия для хвостовика, необходимо соблюдать осторожность, чтобы сначала использовать центрирующее сверло для центрирования расширяющего сверла. . Затем стержень обтачивали до нужного размера и нарезали резьбу либо путем просверливания резьбы, либо путем нарезания резьбы. Латунный червяк был прикреплен к хвостовику из серебристой стали диаметром 1/4".

Прикрепленные миниатюры

Наверх

#9 Марк Гарри

Размещено 18 ноября 2012 г. - 05:52

Спасибо, Джон!
М.

Наверх

#10 гленннннн

Размещено 18 ноября 2012 г. - 10:49

Делриновый круг можно разрезать на сверлильном станке.
Токарный станок занимает первое место в моем списке ИНСТРУМЕНТОВ.
Спасибо, что показали и объяснили свои идеи. Вы, очевидно, посвятили много энергии и времени, и это все равно было бы так, если бы не инновации. То, что вы показываете, это не какая-то новинка, а путь в будущее. Замечательное мастерство!

-Гленн

Наверх

#11 тим53

Размещено 18 ноября 2012 г. - 11:44

Немного по теме, но Роберт Провин, который раньше работал в компании Optical Craftsmen, сказал мне, что, по его мнению, OC изготавливала свои червячные передачи (на самом деле прямозубые цилиндрические шестерни) на ленточной пиле. Они казались мне слишком изощренными, чтобы я мог полностью поверить в эту историю, пока я не подумал, как можно установить что-то подобное в зажимном приспособлении, чтобы управлять вращением заготовки и глубиной пропила на ленточной пиле.

Вот шестерня прямого восхождения в моем 8-дюймовом Optical Craftsmen Connoisseur. Зубья расположены под небольшим углом, чтобы соответствовать углу червяка. Кроме того, шестерня представляет собой половину необычного сцепления, где шестерня и южный диск скреплены болтами и сжать ступицу между ними.

-Тим.

Наверх

#12 Джим Карри

Размещено 18 ноября 2012 г. - 21:40

Отличные вещи, ребята, продолжайте в том же духе!

Джим

Наверх

№13 Дик Паркер

Размещено 18 ноября 2012 г. - 22:08

Джон -

Да. Использовал эту технику, чтобы сделать червячное колесо для репродукций Кларка, которые мы с Алленом Холлом делаем. В этом приложении шестерня больше, поэтому я сделал диски по бокам заготовки шестерни для поддержки. Показано изготовление испытательного механизма из алюминия. Последняя шестерня была изготовлена из бронзы. Эта шестерня используется в системе привода часов.

Мне нравится ваша заявка на маленькую шестеренку, такую как показанный вами фокусер. Хороший. Спасибо, что поделился.

Дик Паркер

Прикрепленные миниатюры

Наверх

№14 Дик Паркер

Размещено 18 ноября 2012 г. - 22:10

Готовая тестовая шестерня на барабане привода сектора.

Дик Паркер

Прикрепленные миниатюры

Наверх

№15 Крейфордджон

Размещено 19 ноября 2012 г. - 03:08

Техника настолько проста, и она работает с первого раза, я вырезал 15-дюймовое червячное колесо из бронзы для 24-дюймового еще в 1975, первый раз попробовал. Молодцы, очень аккуратно.

Наверх

№16 Мудрый

Размещено 19 ноября 2012 г. - 03:43

Этот метод чрезвычайно прост и работает каждый раз. Еще в 1975 году, примерно в то же время, когда Джон использовал эту технику, я сделал комплект червяка и колеса для 4 1/4-дюймового Schiefspeigler, который я сделал. У меня была только дрель на подставке, поэтому я использовал довольно длинный метчик, удерживая алюминиевый шкив на валу против вращающегося метчика, и отрезал отрезок резьбового стержня с таким же размером резьбы, что и метчик. Это сработало! Я использовал эту установку много лет, пока не вернулся в Великобританию из Южной Африки. Помимо обычной астрономии, я познакомил с небесными чудесами десятки школьников и даже группу монахинь!

Наверх

# 17 дешевый спящий

Размещено 19 ноября 2012 г. - 05:48

Кажется, я помню, как читал статьи о банкоматах, где червячные колеса вырезались из делрина очень постепенно путем прижатия резьбового стержня к диску из делрина и очень медленно вращались при увеличении давления. После всего этого в качестве червяка использовался новый кусок резьбового стержня. Я полагаю, что трудность для многих будет заключаться в определении и точном определении размера диска.

С уважением,
Б

Наверх

# 18 Крейфордджон

Размещено 19 ноября 2012 г. - 10:40

Размер диска не так критичен, как вы думаете, просто сделайте длину окружности диска целым числом длин шага резьбы и рассчитайте радиус окружности, это несложно. Оператор токаря должен иметь в комплекте микрометр или цифровой штангенциркуль. Диаметр можно измерить с точностью до пяти тысяч, вот и все. Два или три начальных оборота диска при выполнении первого неглубокого надреза сгладят небольшой «скачок» и распределит его по окружности диска, на готовом колесе не будет неровностей, техника очень щадящая. Я вырезал небольшие пробные круги прямо на прутке, и все равно получилось правильно.

Наверх

# 19 тим53

Размещено 19 ноября 2012 г. - 13:11

А как насчет комментария Портера о зависимости количества зубьев от радиуса заготовки? Если вы нарезаете зубья метчиком, подавая заготовку в метчик с помощью поперечного суппорта на токарном станке, вы уменьшаете радиус по мере продвижения. Лучший способ сделать это — использовать продольную подачу для приближения к метчику и, таким образом, не изменять радиус, но для больших заготовок может не хватить места без попадания в заднюю бабку (при условии, что вы используете центр в задней бабке). ).

Я никогда не делал червячный редуктор таким способом и хотел бы попробовать! Особенно в наши дни энкодеров и PEC. PE должна быть довольно незначительной незначительной проблемой, которую легко исправить.

-Тим.

Наверх

#20 Дик Паркер

Размещено 19 ноября 2012 г. - 17:24

Тим -

Когда количество зубьев имеет решающее значение, я обнаружил, что диаметр заготовки шестерни и начальное давление в метчике (используемом в качестве фрезы) чрезвычайно важны. По крайней мере, это было для диаметра и расстояния между зубьями, которые я искал. Количество зубов для моей репродукции Кларка было критическим. Мне нужно было 180 зубьев, а не 179 или 181. Я использовал алюминиевые тестовые заготовки, чтобы установить точный диаметр, вырез горловины и начальное нажатие на шестерню, чтобы все было правильно. Первоначально я использовал арифметику, чтобы рассчитать, каким должен быть диаметр и вырез горловины, и мне потребовалось четыре попытки с алюминиевыми заготовками, чтобы сделать это правильно. Окончательный диаметр и разрез горловины немного отличались от рассчитанных арифметических значений. Несмотря на то, что я получил параметры на алюминиевой тестовой шестерне, первая сделанная мной бронзовая шестерня не удалась. У него был 181 зуб.

Это достаточно распространенная проблема, потому что несколько лет назад Крис Хипи (Великобритания) опубликовал в Интернете статью, содержащую конкретные инструкции по использованию этой техники, и сказал, что, если количество зубьев имеет решающее значение, вы должны предварительно прорезать заготовку (с помощью пила и поворотный стол), то техника токарной обработки будет следовать правильному счету. Когда мы делали шестерни для наших 16-дюймовых креплений Кассегрена, мы предварительно делали прорези и каждый раз получали правильное количество зубьев.

Конечно, если количество зубьев не критично, то эта техника достаточно проста и с ней не нужно возиться. Если вы используете эту технику без предварительной прорези и получаете правильное количество зубов, вероятно, вам повезет. Я дал параметры, которые установил, Аллену, и его медная шестерня сработала с первого раза.

Дик Паркер

Наверх

# 21 тим53

Размещено 19 ноября 2012 г. - 18:04

Я помню, как читал статью Криса в Интернете. Что случилось с этим? Это была хорошая запись.

Где-то еще видел чье-то описание использования делительной головки на фрезерном станке и режущего инструмента (резцедержателя типа мухобойки?) с формой заточенных в инструмент червячных зубьев, используемого для нарезки червячного колеса путем подачи работайте в фрезу через стол фрезерного станка (с упором для ограничения глубины).

У меня есть делительная головка, поворотный стол и один из тех фрезерных станков Harbour Freight. Я не использовал его много, и установочный винт с внутренним шестигранником, удерживающий шаблоны, сорван, поэтому я не могу изменить шаблон. Тем не менее, это очень хорошо сделанный агрегат. Я, вероятно, должен просто стиснуть зубы и высверлить этот установочный винт!

Вы, наверное, можете сказать, что у меня мало опыта работы с фрезерным станком. Больше с токарными станками, которыми я владею, но и там я чертовски новичок!

-Тим.

Наверх

# 22 JWW

Размещено 19 ноября 2012 г. - 21:42

Не знаю, что случилось с веб-страницей Криса. В любом случае, вот некоторые из них, которые я добавил в закладки;

http://www.astronomi...ca/easyweb.e...

http://www.bedair.org/Worm/Worm. html

http://www.atmsite.o.. .r/wormgear.html

-JWW:

Наверх

# 23 Крейфордджон

Размещено 20 ноября 2012 г. - 03:57

Вот идея, которую я обдумывал некоторое время. Две заготовки колеса разделены зазором, равным размеру нарезающего сверла для резьбы, затем первый метчик вставляется в зазор и начинается нарезание резьбы, метчик вращает два колеса и метчик входит до тех пор, пока не упрется в упор. винт, после нескольких оборотов стопорный винт отвинчивается для продвижения первого метчика, пока не будет достигнут полный диаметр резьбы, колесо можно закончить метчиком-заглушкой. Это приспособление можно изготовить из стального лома и зажать в тисках, токарный станок не требуется.

Нарезание червячных колес