УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ЗУБЬЕВ СБОРНЫХ ЧЕРВЯЧНЫХ ФРЕЗ Российский патент 1997 года по МПК B23F21/16 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к приспособлениям, предназначенным для сборки и профилирования зубьев реек сборных червячных фрез в составе т.н. технологического червяка.

Собираемый из зубчатых реек изготовляемой фрезы технологический червяк монтируется на основе устройства, содержащего базовую деталь и элементы крепления реек на ней. Базовая деталь содержит на себе установочные элементы в виде пазов, уступов и др. обеспечивающих технологическое положение рейки при ее профилировании. Последнее характеризуется расположением передней поверхности зубьев рейки под углом к диаметральной плоскости, равном заданному заднему углу при вершине зуба (при нулевом переднем угле), а их задней поверхности при вершине на наружном цилиндре технологического червяка. Такова с Г-образными рейками фреза, конструкция которой, из-за отсутствия смещения пазов корпуса относительно диаметральной плоскости, для сборки и профилирования технологического червяка требует особого устройства, базовой деталью которого является специальный, т.е. технологический корпус. Последний представляет собой вал (втулку), на наружной поверхности которого выполнены продольные пазы под хвостовики зубчатых реек со смещением их оси симметрии относительно диаметральной плоскости, обеспечивающими необходимое технологическое положение реек, а следовательно, и заданные задние углы в рабочем положении последних. Зубчатые рейки зафиксированы в пазах корпуса торцовыми крышками и винтами.

Основным недостатком такого технического решения является снижение точности фрезы из-за погрешностей установки, связанной с переносом реек из технологического в рабочий корпус.

Известна также фреза и устройство для сборки в технологический червяк ее зубчатых реек, характерных примыкающими друг к другу секторообразными тангенциального направления хвостовиками, ограниченными плоскими основаниями. В качестве технологического корпуса здесь использован рабочий корпус, а в качестве элементов крепления торцевые пластины и резьбовые элементы фрезы. Корпус фрезы представляет собой втулку, внутренняя поверхность которой составляет посадочное отверстие, а наружная состоит из уступов, ограниченных широкой (установочной) и узкой ( направляющей) плоскостей-стенок, определяющих положение реек относительно центра корпуса. Узкая стенка уступа при рабочем положении рейки совпадает с передней поверхностью ее хвостовика. Для размещения реек в технологическом положении их предварительно разворачивают на 180^o, а с узкой стенкой уступа совмещают уже заднюю стенку хвостовика рейки. При этом величина тангенциального смещения вершины сектора рейки от центра и расстояние от узкой стенки диаметральной плоскости корпуса одинаковы и равны произведению наружного радиуса технологического червяка на синус заднего угла при вершине зуба фрезы, а корпус в его поперечном сечении имеет конфигурацию храпового колеса.

Недостатком такого устройства является погрешность базирования, связанная с обратным переворотом на 180^o и установкой реек на другие уступы чем те, на которых они шлифовались. Погрешность эта считывается меньшей, чем в варианте со специальным технологическим корпусом.

Принцип описанного устройства приемлем и для создания на его базе технологического червяка фрез, которые характеризуются также сопряженными друг с другом боковыми сторонами зубчатых реек, но хвостовики которых выполнены в виде центральных секторов с основанием цилиндрической формы. Для этого базовым поверхностям уступов на корпусе устройства необходимо придать форму, обратную основанию хвостовика рейки, т.е. установочные плоскости уступов заменить цилиндрическими поверхностями. Однако устройство с таким корпусом получается еще менее точным, т.к. общеизвестно, что выполнить точно взаимное расположение множества криволинейных уступов на корпусе гораздо сложнее, чем плоских. Полученная рейками в составе такого технологического червяка погрешность базирования будет затем полностью перенесена на фрезу при сборке ее в рабочем положении реек.

Задача изобретения состоит в создании устройства для профилирования примыкающих друг к другу в составе технологического червяка зубчатых реек, конструкция которого уменьшала бы погрешность базирования реек при их профилировании, и тем самым, увеличивала бы точность фрезы в сборе.

Для этого в известном устройстве для профилирования зубьев сборных червячных фрез, содержащем цилиндрообразный корпус с базовыми поверхностями определяющими технологическое положение реек относительно оси корпуса, торцовые пластины и элементы крепления реек к корпусу, согласно изобретению устройство снабжено съемной технологической рейкой и обоймой с зажимными винтами, а базовые поверхности для профилируемых реек образованы набором установочных элементов в виде тел вращения с центральным углом между соседними, равным заднему углу при вершине зуба фрезы, зафиксированных в кольцевых канавках корпуса, выполненных вблизи торцев съемной технологической рейки, установленной передней гранью своего основания во впадину, образованную соседними телами вращения и ориентированной в угловом положении относительно диаметральной плоскости в дополнительно введенных пазах торцовых пластин таким образом, что ее боковые поверхности отстоят от диаметральной плоскости на одинаковом расстоянии
a=R_ат•sinα_a,
где: R_ат радиус выступов витков технологического червяка;
α_a задний угол при вершине зуба, при этом собранный на корпусе устройства технологический червяк охвачен обоймой в средней по своей длине части и закреплен ориентированными к центру устройства винтами по количеству установленных в нем реек.

Такое конструктивное решение обеспечивает следующие технические результаты.

Обеспечивает высокую точность установки реек в технологическом положении, т.к. каждая из двух опор устройства выполнена из набора одинаковой величины шариков, установленных на одну и ту же цилиндрическую поверхность корпуса; такое исполнение установочных баз обеспечивает одинаковое положение каждой рейки относительно оси устройства, а следовательно, и более высокую точность фрезы в сборе;
Расширяет технологические возможности устройства, т.к. на нем одинаково возможна сборка и обработка технологического червяка собранного:
из реек, выполненных в виде примыкающих друг к другу секторов центрального направления с основанием цилиндрической формы;
из реек, выполненных в виде примыкающих друг к другу секторов тангенциального направления с основанием плоской формы;
из реек Г-образного профиля, примыкающих друг к другу боковыми поверхностями только в составе технологического червяка.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку с разрезом по А-А; на фиг. 2 разрез устройства по А-А.

Устройство содержит обойму 1 с элементами крепления 2, корпус 3 с установочными элементами 4, торцовые шайбы 5 с зафиксированной в них крепежными винтами 6 технологической рейкой 7.

Обойма 1 выполнена в виде втулки или кольца, в котором элементы крепления (винты) 2 ориентированы на зажим в сторону центра устройства, а их количество равно или кратно числу реек фрезы.

Корпус 3 представляет собой цилиндрическую оправку с буртом 8 на одном конце. Установленные на цилиндре оправки втулки 9 и 10 образуют вблизи торцев технологической рейки 7 кольцевые канавки, в которых по цилиндрической поверхности 11 установлены и зафиксированы установочные элементы в виде одинакового размера шариков 4. На втулке 9 выполнен выступ 12, ширина и высота которого меньше соответствующих размеров выемки 13 со стороны основания технологической рейки 7. Рейка 7 снабжена со стороны торцев выступами 14, которые размещены в соответствующих по форме и размерам пазах 15 торцевых шайб 5.

Пазы 15 торцевых шайб 5 расположены относительно оси устройства таким образом, что расстояние между осью и любой из боковых сторон 16, 17 технологической рейки 7 составляет величину, определяемую как R_ат•sinα_a, где R_ат радиус выступов технологического червяка, а α_a задний угол при вершине зуба фрезы. Винтами 6, концы которых выполнены на конус и установлены с возможностью взаимодействия с фасками отверстий 18 на торцах технологической рейки 7, она прижата к установочным элементам 4 одновременно основанием 19 и боковой поверхностью 16, идентичной передней боковой поверхности хвостовика зубчатой рейки. Торцовые шайбы 5 зафиксированы на корпусе 3 гайками 20.

Устройство работает следующем образом. При снятой обойме 1 на базовые элементы 4 корпуса 3 первой устанавливают заготовку зубчатой рейки 21. Винтами 6 ее прижимают к шарикам 4 и боковой поверхности 17 технологической рейки 7. Для четкой осевой фиксации 21 путем прижима торцевой стенки выемки в ее хвостовике к базовому торцу 22 выступа 12 устройства сначала завинчивают винт 6 справа, а потом винт 6 слева. В такой последовательности устанавливают все заготовки зубчатых реек. Последнюю рейку комплекта устанавливают на место предварительно демонтированной технологической рейки 7. На собранный таким образом технологический червяк надевают обойму 1 и дополнительно для большей жесткости скрепляют его по каждой рейке винтами 2 для формирования технологических заплечиков на концах реек. Далее демонтируют торцевые шайбы 5, на образованные на рейках технологические заплечики устанавливают крышки (не показано), ослабляют винты 2 и демонтируют обойму 1, освобождая поверхность технологического червяка для обработки наружного цилиндра и профилирования.

Таким образом, благодаря использованию предлагаемого устройства, в котором рейки, опираясь основаниями на одинаковые установочные элементы (шарики) и сохраняя при этом постоянство базирования (взаимоприлегания) по тем же боковым поверхностям хвостовиков как в составе технологического червяка, так и в собранной фрезе (не требуется поворота реек на 180^o), сборная червячная фреза может быть выполнена с достаточно большой точностью, например до класса А А.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к приспособлениям для сборки и профилирования зубьев сборных червячных фрез. Устройство содержит обойму 1 с элементами крепления 2, цилиндрообразный корпус 3 с установочными элементами 4, торцовые шайбы 5 с крепежными винтами 6. Снижение погрешности базирования реек при их профилировании достигнуто благодаря введению в устройство съемной технологической рейки 7, обоймы с винтами 2 и выполнению базовых поверхностей для реек в виде шариков 4 с центральным углом между соседними из них, равным заднему углу при вершине зуба фрезы, а также выполнению на торцах рейки 7 выступов 14, размещенных в соответствующих им по форме и размерам пазах 15 шайб 5. Собранный на корпусе 3 технологический червяк в средней по длине части охватывают обоймой 1 и закрепляют рейки 21 ориентированными к центру устройства винтами 2. 2 ил.

Устройство для профилирования зубьев сборных червячных фрез, содержащее корпус с установочными базами в виде продольных пазов ступенчатого типа, включающими широкую опорную и определяющую угловое расположение рейки на корпусе укороченную части, а также торцевые пластины с элементами крепления реек на корпусе, отличающееся тем, что оно содержит съемную технологическую рейку с выступами и съемную обойму с элементами крепления по числу реек, ориентированными к центру корпуса, торцевые пластины снабжены на обращенной к рейкам поверхности пазами, а ступени установочных баз корпуса образованы набором тел вращения по числу реек, расположенными в дополнительно выполненных на корпусе кольцевых канавках, при этом хвостовик технологической рейки размещен боковой поверхностью во впадине, образованной соседними телами вращения, а выступы на торцах рейки зафиксированы в пазах торцевых пластин.