Sposoby stosowane dla uzyskania prawidłowych śladów współpracy

Niezależnie od obrabiarki i narzędzia sam sposób wykonywania ślimacznicy wywiera bardzo poważny wpływ na wielkość oraz położenie śladów współpracy między zębami ślimaka i ślimacznicy. Aby ślad współpracy był prawidłowy, trzeba przede wszystkim przestrzegać pewnych zasad odnośnie nastawienia frezarki.

Najważniejsze z tych zasad są następujące:

 — Ślimacznicę należy bardzo starannie wyśrodkować (wycentrować) na stole frezarki. Ślimacznicę środkuje się albo bezpośrednio za pomocą czujnika, albo za pomocą specjalnego pierścienia lub trzpienia środkującego. Środkując ślimacznicę w sposób bezpośredni końcówkę pomiarową czujnika opiera się na powierzchni, która będzie później bazą montażową, a więc na powierzchni otworu środkującego ślimacznicę w przekładni. Środkowanie ślimacznicy za pomocą jej powierzchni zewnętrznych jest tylko wtedy prawidłowe, gdy wspólosiowość tych powierzchni z otworem środkującym jest bardzo wysoka. Środkując natomiast ślimacznicę za pomocą specjalnego pierścienia lub trzpienia, trzeba jak najstaranniej wyśrodkować sam pierścień względnie trzpień na stole frezarki. Między pierścieniem oraz trzpieniem i otworem środkującym ślimacznicę stosuje się pasowanie suwliwe lub jeszcze lepiej przylgowe.

— W kierunku osiowym ślimacznicę należy umieścić w takim położeniu, aby płaszczyzna symetrii jej uzębienia przechodziła przez oś freza, wówczas gdy suport narzędziowy zajmuje położenie dokładnie poziome. Możliwie dużą dokładność położenia na wysokość zapewnia się albo dzięki dokładnemu wykonaniu uchwytu, albo dzięki zapewnieniu precyzyjnej regulacji wysokości położenia. Chodzi tu oczywiście o wysokość, na jakiej znajduje się ponad powierzchnią stołu czołowa powierzchnia uchwytu, na której w czasie obróbki spoczywa czołowa powierzchnia ślimacznicy. Powierzchnia ta powinna być zarówno bazą obróbkową, jak i bazą montażową. Wymagania dokładności stawiane położeniu płaszczyzny symetrii ślimacznicy ujęte bywają normami. Przykładem może być norma GOST 3675-56.

— Należy zapewnić możliwie dużą dokładność rozstawu osi ślimacznicy i freza. Nominalny rozstaw tych osi powinien być równy średniej arytmetycznej granicznych wymiarów rozstawu osi w czasie pracy przekładni. Do nastawienia odległości freza i ślimacznicy należy używać płytek wzorcowych i czujników. Wymagania dokładności stawiane rozstawowi osi freza i ślimacznicy, podają również niektóre normy krajowe, jak np. norma GOST.

— Przy obróbce zębów ślimacznicy oś freza ślimakowego ustawia się w zasadzie prostopadle do osi ślimacznicy, a więc poziomo. Niewielkie jednak nachylenie suportu narzędziowego pod kątem rzędu kilku minut może okazać się bardzo pożyteczne, przy czym potrzeba tego niewielkiego nachylenia suportu narzędziowego wynika zazwyczaj z dwóch przyczyn. Jedną z nich jest potrzeba skompensowania, przynajmniej w pewnym stopniu, skutków zmniejszania się wymiarów zataczanego freza ślimakowego w wyniku jego ostrzenia.

Drugą przyczyną jest dążność do zapewnienia takiego śladu współpracy zębów, który by stwarzał możliwie najlepsze warunki do olejenia. Ze względu na olejenie obróbkę zębów ślimacznicy należy starać się tak wykonać, aby ślad współpracy ze ślimakiem nie rozciągał się na całej powierzchni zębów, ale aby stwarzał dobre warunki dla powstania klina olejowego przy wchodzeniu zębów w zazębienie. Najbardziej prawidłowy ślad współpracy uzyskuje się, stosując do tego celu niewielką modyfikację wymiarów narzędzia oraz obrabiając ślimacznicę przy odchylonej nieco od 90° osi freza. Przedstawiony na rysunku kąt nachylenia narzędzia ze zrozumiałych względów jest znacznie zwiększony. W rzeczywistości wynosi on kilka, a najwyżej kilkanaście minut.

 — W przypadku przekładni globoidalnych zachodzi ponadto konieczność ustawienia wklęsłości freza ślimakowego w osi ślimacznicy, tzn. w osi stołu frezarki. Można do tego celu zastosować trzpień mierniczy 1 oraz pryzmowy ustawiak 2, pokazane na rysunku. Szczelinę można zmierzyć szczelinomierzem. Powierzchnie bazujące freza i ustawiaka są na rysunku zaczernione. Są nimi czopy po obu stronach freza oraz płaszczyzna czołowa na lewym czopie.

W przypadku stosowania operacji wiórkowania zadanie uzyskania prawidłowego śladu współpracy zębów należy do wiórkownika. W przypadku zaś gdy nie stosuje się wiórkowania, uzyskanie prawidłowego śladu współpracy zależy od freza ślimakowego lub noża. Warto jednak zwrócić uwagę, że jeżeli uzębienie ślimacznicy obrabiane jest tylko za pomocą freza ślimakowego, to uzyskanie prawidłowego śladu współpracy zębów natrafia na pewne trudności spowodowane również i tym, że zęby freza są zataczane.
Aby umożliwić pracę przekładni ślimakowej z określonym luzem międzyzęb-nym i wierzchołkowym, frez ślimakowy ma zęby nieco grubsze i wyższe od zębów ślimaka. Na skutek ostrzenia wymiary średnicowe, przynajmniej w przypadku zwykłego freza zataczanego, ulegają stopniowo zmniejszeniu. Zjawisko to ujemnie odbija się później na wielkości i położeniu śladów współpracy. Trzeba więc tym ujemnym skutkom zapobiegać. Można w tym celu korzystać z kilku dróg postępowania.

Jedną z tych dróg jest zrezygnowanie z zasady zamienności części. W miarę jak zmieniają się wymiary freza trzeba zmieniać wymiary ślimakowe. Jest to droga bardzo kłopotliwa pod względem organizacyjnym i w nowoczesnej produkcji wielkoseryjnej właściwie zupełnie nie do przyjęcia. Drugą drogą jest wykonanie freza ślimakowego o powiększonych wymiarach. Frez ślimakowy „podwymiarowy", o wymiarach mniejszych od nominalnych, jest z punktu widzenia prawidłowych śladów współpracy zębów znacznie mniej korzystny aniżeli frez ślimakowy „nadwymiarowy", o wymiarach średnicowych większych niż nominalne. Powiększenie wymiarów freza może być jednak osiągnięte tylko drogą pewnego kompromisu między trwałością freza i dokładnością obróbki. Z punktu widzenia trwałości freza pożądane byłoby możliwie duże powiększenie wymiarów średnic. Na przeszkodzie stoją jednak oczywiście wymagania dokładności. Dudley podaje uproszczony wzór na obliczenie granicznej dopuszczalnej wartości powiększenia średnicy podziałowej freza w przypadku obróbki ślimacznic bardzo dokładnych.

Przyzmowy ustawiak dla freza globoidalnego


Otrzymana ze wzoru Dudlefa wartość określa górną granicę średnicy podziałowej freza w przypadku obróbki bardzo dokładnych ślimacznic. Normalnie bez większej szkody dla śladów współpracy frez może mieć nawet jeszcze nieco większe wymiary. Dolną granicę średnicy podziałowej freza przyjmuje się w każdych okolicznościach jako równą zeru.

Innymi słowy, frez ślimakowy może być prawidłowo wykorzystywany dopóty, dopóki jego średnica podziałowa nie stanie się mniejsza od średnicy podziałowej ślimaka.
Inną zupełnie drogą, na której można zapewnić długą żywotność narzędzia i jednocześnie sprostać wysokim wymaganiom dokładności uzębienia, jest zastosowanie narzędzi, w których zęby nie są zataczane i które wskutek tego nie zmieniają swoich wymiarów, a w każdym bądź razie, jeśli je zmieniają, to w bardzo wąskich granicach. Do narzędzi tego rodzaju należą wspomniane już wcześniej wiórkowniki oraz frezy ślimakowe specjalne, które niezależnie od zębów skrawających mają jeszcze zęby zapasowe, podobnie jak to jest w przeciągaczu.

W przekładniach o małych kątach wzniosu ślimaka, zachowanie niezmienionych wymiarów średnicowych freza ślimakowego po ostrzeniu może być również możliwe dzięki zastąpieniu frezów jednolitych frezami ze wstawianymi grzebieniami.

 

Drukuj