Контроль параметров точности червячных фрез в процессе их изготовления

Система контроля параметров точности червячных фрез, предназначенных для нарезания зубьев червячных колес, строится по аналогии с параметрами точности, принятыми для контроля червяков по ГОСТ 3675-81 соответствующей степени точности. В частности, такие параметры, как погрешность винтовой линии и осевой шаг (ход) по боковым режущим кромкам зубьев фрезы, контролируют так же, как и витки червяка, на измерительных машинах фирмы «К.1пще1пЬе㧻 мод. Р'Р -250, -300 и их аналогах.

Контроль профиля боковой поверхности зуба фрезы осуществляют на этих же машинах или на инструментальном микроскопе, однако устанавливают другие углы настройки прибора, так как боковые поверхности зубьев фрезы и витки рабочего червяка передачи имеют разные профильные углы в осевом сечении.

Для контрольных операций необходимо знать, прежде всего, органические погрешности профилей боковых и передних поверхностей зубьев фрезы, причем не только в численном их значении, но и в графическом виде. Это позволит более наглядно идентифицировать полученную погрешность обработанной поверхности и при необходимости уменьшать ее.

Контроль прямолинейности образующей передней поверхности производят на приборах в виде центров, где устанавливается фреза, и каретки с индикаторной стойкой, перемещающейся перпендикулярно оси центров. Перед проверкой прибор настраивают таким образом, чтобы наконечник контролирующего индикатора перемещался перпендикулярно оси центров в плоскости этой оси. Такую настройку осуществляют либо с помощью специальной «срезанной» оправки, либо применяя плоскопараллельный блок с высотой, равной высоте оси центров прибора.

Фрезу устанавливают в центры прибора и доводят контролируемую переднюю поверхность на вершине зуба до касания с наконечником индикатора, фиксируя положение стрелки циферблата на точке настройки. После этого движением каретки к оси центров снимают показания индикатора, сравнивая с ожидаемой органической погрешностью операции (гл. 8).

Для повышения точности обработки и большей наглядности органической погрешности целесообразно крайние контрольные точки проверяемой поверхности сводить на одной радиальной прямой, что осуществляют путем подналадки положения шлифовального круга заточного станка относительно оси изделия.

Контроль профиля затылованной поверхности зубьев фрезы разделяют на проверки углового положения образующей и отклонения профиля от прямолинейности в связи с органической погрешностью профилирования шлифовального круга.

Так, оперативный контроль профиля нелинейчатой поверхности зуба, за- тылованной коническим кругом, осуществляют путем определения положения максимума выпуклости профиля. Если максимальная стрелка выпуклости профиля совпадает с образующей делительного цилиндра, то угол профиля выполнен правильно (рис. 10.1).

Рис. 10.1. Схема контроля профиля нелинейчатой затылованной (или винтовой) поверхности

Контроль профиля выполняют в следующем порядке.

• 1. Прибор настраивают на измерение номинального угла профиля.
• 2. Измеряют диаметр наружного цилиндра с1_а(| с погрешностью не более 0,02 мм.
• 3. Определяют высоту головки зуба /г_а = (с/„„ - с/₀)/2, высоту ножки зуба принимают равной модулю: к(= т.
• 4. Определяют измерительные длины отрезков на профиле зуба:
• 1~(Ь_а + Ь()/соя а₍₎ - общая длина активной части профиля,

/г = 11(1 сое а₀ = /и/соя ао - длина участка профиля на ножке зуба.

• 5. Из плоскопараллельных мер длины составляют два блока: Б] = и Б₂ = /г.
• 6. Устанавливают фрезу в центры измерительного прибора, а в гнезде каретки закрепляют остроконечный щуп (рис. 10.1). Доводят наконечник щупа до касания с наружным цилиндром.
• 7. Устанавливают под пяту ограничителя хода каретки со щупом блок Б) и закрепляют ограничитель винтом. Вводят щуп во впадину до упора ограничителя.

• 8. Поворотом фрезы доводят наконечник щупа до касания с измеряемым профилем и ходом каретки назад производят измерение до выявления точки максимальной стрелки выпуклости профиля.
• 9. Устанавливают под пяту ограничителя хода каретки блок Бг и определяют соответствие стрелки выпуклости профиля образующей делительного цилиндра.
• 10. Фиксируют величину отклонения профиля /м на ножке относительно профиля на делительном цилиндре. Доводят щуп по профилю до наружного цилиндра и фиксируют величину отклонения /?>_а на головке зуба вблизи наружного цилиндра.
• 11. При смещении максимума стрелки выпуклости с образующей делительного цилиндра следует определить величину Д этого смещения (рис. 10.2) с погрешностью не грубее 0,02 мм с учетом знака: +Д], если максимум смещен на головку зуба; и -Дь если максимум смещен на ножку. Выявленную величину смещения следует учесть в корректировке наладки станка по углам др„ или Да„.

Рис. 10.2. Схема коррекции наладки затыловочного (или червячно-шлифо-вального) станка при шлифовании поверхности с нелинейчатым профилем

Если величина Д] не превышает половины высоты головки Д) < /г_а/2, то ее устранение производят путем изменения угла р„ наклона оси шлифовального круга к горизонтальной плоскости на величину др„, которую определяют из выражения:

При этом если Д| имеет знак +, то есть максимум выпуклости находится на участке головки зуба, то коррекцию угла Др„ следует производить в сторону увеличения р„, а если Д> отрицательна, то угол р„ следует уменьшить на величину др„.

Если величина А, существенна и превышает половину высоты головки зуба Д| > 0,65/», необходимо сначала произвести корректировку угла заправки круга на величину Да,,, которая определяется выражением:

где /of - разность значений стрелки выпуклости профиля в точке максимума и на образующей делительного цилиндра.

Угол а_и следует уменьшить на величину Ла_н, если максимум выпуклости смещен на участок ножек зубьев, или увеличить при максимуме стрелки выпуклости на участке головок.

Аналогичным образом контролируют и при необходимости корректируют наладку затыловочного станка при изготовлении червячных фрез с квазили- нейчатым профилем. В этом случае необходимо фиксировать показания прибора в двух точках максимума стрелок выпуклости и прогиба профиля на участках и ножек, и головок зубьев.

Контроль толщины зубьев фрезы осуществляют с целью обеспечения нормированного бокового зазора в червячной передаче. Известны два способа контроля этого параметра. Первый основан на применении калибра-шаблона размера толщины зуба в нормальном сечении (точнее, вдоль передней поверхности) вблизи делительного цилиндра. Для достаточной достоверности размера необходимо иметь парный (проходной и непроходной) шаблон.

Второй способ основан на применении контрольных роликов и чашечного микрометра. Этот способ является более точным, но требует большего навыка и квалификации. Диаметры роликов подбирают таким образом, чтобы, во- первых, будучи установленными на режущих кромках диаметрально противоположных впадин, их цилиндрические поверхности выступали над наружным цилиндром зубьев фрезы, во-вторых, точки контакта между поверхностями роликов и режущими кромками соседних зубьев фрезы должны быть вблизи образующей делительного цилиндра.

Эти условия описываются расчетными зависимостями:

где а„ - нормальный угол профиля исходного контура витка производящего (и рабочего) червяка на делительном цилиндре, определяемый выражением tan а„ = tan а,cos y_F.

Номинальное значение контролируемого размера по роликам определяется сначала для рабочего червяка выражением:

где /'„ _тш - гарантированный боковой зазор в передаче.

Предельные отклонения на этот размер назначают в соответствии с нормами допусков на изменение бокового зазора по ГОСТ 3675-81 с учетом пересчета на радиальную составляющую.

Для чистовых и однооперационных червячных фрез размер по роликам увеличивают относительно червяка в соответствии со значением бокового зазора, который должен быть обеспечен при зубонарезании. Для черновых и получистовых фрез размер по роликам уменьшают для обеспечения необходимых припусков на дальнейшую обработку зубьев колеса.

Для однозаходных фрез и фрез с нечетным числом заходов для измерения А/ро необходимо применять три ролика, так как диаметрально противоположно впадине располагается тело зуба, и измерительные ролики располагают в смежных впадинах. При модулях свыше 6 мм размер чашки микрометра не перекрывает ролики в двух соседних впадинах, и в качестве «мостика» используют либо плитку из набора плоскопараллельных мер длины, либо специально изготовленную пластину с аттестованным размером толщины. У фрез с четным числом заходов впадины между зубьями располагаются диаметрально противоположно, в связи с чем для измерения достаточно двух роликов.