Станок для обработки зубчатых колес Советский патент 1988 года по МПК B23F5/00 B23F9/00 

/3

со

05

со to

й

1366327 жащих поверхностях крьппек и корпуса 7

выполнены концентрические расточки, образующие четыре гидравлические камеры. Внутренняя камера 15 крьшки 10 связана с напорной гидравлической магистралью станка, внутренняя камера 13 крышки 9 - со сливом, наружные

камеры 14,16 - между собой и с гидроопорой. Рабочая площадь камеры 14 превьшает рабочую площадь камеры 16, Поверхность гидроопор 3, контактирующая с поверхностью люльки, покрыта металлизированным фторопластом. 2 3.п.ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению зубчатых колес, и может быть использовано в зубообрабатывающих станках, работающих по методу обката. Цель изобретения - повышение точности зубонарезания за счет стабилизации положения люльки. На станине станка установлена инструментальная стойка 2, в которой на гидроопорах 3 установлена люлька 4. Каждая из- гидроопор 3 смонтирована посредством шаро-. вого шарнира, позволяющего гидроопорам самоустанавливаться относительно оси люльки 4 на соответствующем устройстве стабилизации радиального положения оси люльки, жестко закрепленном на стойке 2. Устройство имеет корпус 7, содержащий сквозную расточку, ориентированную перпендикулярно оси люльки 4, через которую с возможностью аксиального перемещения пропущен шток 8, несущий на своих концах две крьш1ки 9 и 10. На противолеш (Л

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению зубчатых колес, и может быть использовано в зубообрабатывающих станках, работающих по методу обката.

Цель изобретения - повьштение точности зубонарезания за счет стабилизации положения люльки.

На фиг.Г показан станок, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 на фиг.З - устройство стабилизации радиального положения люльки;, на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З (узел крепления гидроопоры к устройству); на фиг.З - осциллограмма замеров погрешности профиля опорной поверхности люльки; на фиг.6 - осцилограмма замеров радиального биения оси люльки с выключенными устройствами стабилизации; на фиг.7 - осциллограмма замеров радиального биения оси люльки с включенными устройствами.

На станине I установлена инструг ментальная стойка 2, в которой на : гидроопорах 3 установлена люлька 4. Гидроопоры 3 расположены равномерно по окружности люльки и предназначены дпя восприятия радиальных нагрузок, возникающих в работе и передаваемых через стойку 2 на станину 1 станка.

Станок снабжен устройст;вами 5 стабилизации радиального положения люльки. Каждая из гидроопор 3 смонтирована посредством щарового шарнира 6, позволяющего гидроопоре 3 самоустанавливаться относительно оси люльки 4 на соответствующем устройстве 5 стабилизации радиального положения люльки, жестко закрепленном на стойке 2. Устройство 5 имеет корпус 7 (фиг.З), жестко закрепленный на стойке 2. Корпус 7 имеет сквозную расточ

10

U

20

25

30

35

40

ку, ориентированную перпендикулярно оси О (фиг.1) люльки 4, через которую с возможностью аксиального перемещения установлен шток 8, на концах которого закреплены первая 9 и вторая 10 крьш1ки для совместного с ним перемещения. Обе крьш1ки по периметру своих поверхностей, обращенньпс к корпусу 7, имеют эластичные уплотнения 11 и 12. На противолежащих поверхностях крьш1ек 9, 10 и корпуса 7 вьшолнены концентричные расточки, которые образуют четыре гидравлические камеры: внутреннюю 13, наружную 14 у первой крьш1ки 9 и внутреннюю 15, наружную 16 у второй 10. Внутренняя камера 15 связана каналом 17 с напорной гидравлической магистралью станка, внутренняя камера 13 - каналом 18 со сливом. Наружные камеры 16 и 14 гидравлически связаны между собой и с полостью гидроопоры соответственно каналами 19 и 20. Камеры 13 и 14 первой крышки 9 сообщаются между собой дросселирующим зазором Hg между поверхностью корпуса 7 и обра-, щенной к нему поверхностью крьшки 9. Аналогичным зазором Hj сообщаются между собой камеры 15 и 16.. Рабочая площадь камеры 14 должна превьш1ать рабочую площадь камеры 16. Величина этого превьшения определяется в зависимости от нагрузочной способности грздроопоры, величины давления в напорной магистрали, веса люльки 4 и нагрузок, воздействующих на люльку 4 в процессе работы станка. Поскольку все эти величины являются известными или легко определяемыми, то величина превышения рабочей . площади камеры 16 находится путем обычных конструкторских расчетов в процессе

313663274

проектирования. Один из конструктив-точный (по сравнению с номинальным)

ньгх вариантов шарового шарнира 6,объем масла, а через уменьшенньш запосредством которого гидроопора 3зор Н в камеру 13 и канал 18 объем

монтируется на крышке 9 устройства масла, поступающий на слив, уменьшакомпенсации, показан на фиг.4. Этотется. Давление в камерах 16 и 14, а

шарнир является составной частью уз-также в опоре 3 возрастает. Поскольла, включающего в себя эксцентрико-ку рабочая площадь камеры 14 прёвы- вый палец 21, на котором размещена . рабочую площадь камеры 16, то

втулка 22 с наружной сферической вы- крьштка 9 перемещается вверх (в наппуклои поверхностью, контактирующейравлении люльки 4) и, перемещая за

с внутренней сферической поверхностью g через шток 8 вторую крьшку Ш

вкладьщ,а-втулки 23, размещенной в стремится восстановить

ответствующеи расточке гидроопоры 3.первоначально установленные зазоры .

Геометрическая ось пальца 21 парал- 15 „ „„. В любом случае каждое из

лельна оси О люльки. Для улучшения - г

- шспилустройств 5 за счет превьш1ения рабо- условии взаимодействия контактирующих -i /

1 гча руищил gj площади камеры 14 над площадью

поверхностей люльки 4 и гидроопоры 3 р, 16 стремится поджать свою гид- на поверхность последней нанесен слой р опору к люльке 4. Давление в гидро- 24 антифрикционного материала, напри-on

мер металлизированного фторопласта. также меняется в зависимости Другим назначением этого слоя 24 яв- ° действующих на нее силовых факто- ляется предотвращение утечек масла из - ° поступает в- карман гидроопоры 3, т.е. гидроопора отно- гидроопоры 3. из канала 19 (принцип сится к безрасходным, в которых утеч- 25 «.«ения давления в нем описан). Та- ки масла настолько незначительны, им образом, при нагружении опоры 3 что ими можно пренебречь. Во время давление в ее кармане повьшгается, вращения люльки одновременно функци- тем самым повьш1ая ее жесткость, при онируют два устройства 5, диаметраль- разгрузке гидроопоры жесткость ее но расположенные (оппозитные) относи- ЗО Уменьшается. Работа каждого из верх- тельно люльки. Их оппозитное располо- них устройств протекает аналогично жение обеспечивает повьш1енную реакцию описанной, но с противоположным зна- системы на отклонение люльки от за- ком (при увеличении давления в каме- .данного положения и, соответствен- ре 14 нижнего устройства 5 в той же но, ускорение ее возвращения в это „ камере 14 оппозитного устройства 5 положение.давление падает и т.д.). Аналогично

Станок работает следующим образом. происходит работа устройств 5 и в С началом вращения люльки 4 из на- случае отклонения диаметра люльки 4 порной магистрали станка через канал от номинального. Если люлька 4 имеет

17(фиг.З) в кольцевую камеру 15 пос- 40 эллипсность (симметричную некруг- /тупает под давлением масло. Через лость), то диаметрально (оппозитно).

дросселирующий зазор Н из камеры 15расположенные устройства 5 одновре - масло попадает в камеру 16, откудаменно отслеживают разницу между боль- через каналы 19 и 20 - в камеру 14 ишей и меньшей осями эллипса, деля ее гидроопору 3. Излишек давления через 45между собой пополам, и положение геовторой дросселирующий зазор Н сбра-метрической оси О люльки в прост- сывается в камеру 13 и через каналранстве не изменяется. Если люлька

18- на слив. Гидроопора 3 принимаетимеет несимметричную одностороннюю нагрузку от люльки 4, станок начина-некруглость, то в отличие от извест- ет работу. При отклонении люльки 4 gQных станков смещение оси О люльки (ее геометрической оси О под деист-происходит не на полную величину этой вием приложенной силы, фиг.1 и 2),некруглости, а только на ее половину например, в направлении нижних опор(разделение величины между оппозитны- в каждом из нижних устройств 5 (фигЛ)„„ устройствами 5 пополам), т.е. пог- происходит уменьшение дросселирующего рещность положения оси О люльки в зазора HB и увеличение Н„. Вследствиепространстве в два раза меньше, чем этого через увеличенный зазор HH вв известных станках. На фиг.5 - 7 камеру 16 и далее через канал 19 вприведены осциллограммы замеров пог- камеру 14 начинает поступать избы-решности профиля опорной поверхности

10

15

51366327

люльки и положения геометрической оси О люльки при ее вращении.

При сравнении кривых видно, что погрешность изготовления опорных поверхностей люльки целиком переносится на положение оси О в пространстве: 7,6-8 мкм, в то время как

устройства 5 снижают эту погрешность в два раза: 3-4 мкм, в известных станках с опорами качения точность положения оси люльки в пространстве составляет 15-20 мкм, так как кроме погрешности изготовления опорных поверхностей люльки имеет место неточность изготовления опорных дорожек стойки люльки, а также некоторая разноразмерность роликов. В целом по своей конструкции и принципу работы устройство 5 стремится сохранить предварительно установленный натяг между поверхностью гидроопоры 3 и контактирующей с нею поверхностью люльки 4. Этот натяг первоначально устанавливается при сборке станка и может корректироваться в процессе эксплуатации с помощью эксцентрикового пальца 21 (фиг.З и 4), смонтированного на устройстве 5 и несущего гидроопору 3. Установленная на паль-, це 21 втулка 22 с наружной сферичес-. кой поверхностью, взаимодействующей С внутренней сферической поверхностью вкладьш1а 23 гидроопоры 3, позволяет гидроопоре самоустанавливаться относительно люльки 4.

20

25 э м

30

35

м у ла изобретения

Станок для обработки зубчатых в условиях обката с установленстанине инструментальной стойкоторой на диаметрально попарположенных гидроопорах, соедис напорной гидравлической ма- 45 ным фторопластом.

25 эластичных уплотне местах контакта кр в которых вьшолнен тричные расточки тьфех камер, соотв и внутренней у каж селирующего зазора няя камера второй напорной гидравлич станка, внутренняя крьш1ки - со сливом между собой с гидр ванной на первой к площадь наружной к ки превьщ1ает площа

40 второй крьш1ки.

8

0

5

0

гистралью станка, смонтирована с возможностью рращения люлька, о т л и - чаю-щийся тем, что, с целью повьтения точности зубонарезания за счет стабилизации положения люльки, станок снабжен устройствами стабили-; зации .радиального положения люльки, которые с одной стороны жестко закреплены на стойке, а с другой смонтированы на каждой гидроопоре и г ид- равлически с ними связаны, при этом гидроопоры соединены с устройствами стабилизации шарнирно.

5 эластичных уплотненийj помещенньк в местах контакта крышек с корпусом, в которых вьшолнены совместно концентричные расточки с образованием чег тьфех камер, соответственно наружной и внутренней у каждой крьш1ки и дрос- - селирующего зазора, при этом внутренняя камера второй крышки связана с напорной гидравлической магистралью станка, внутренняя камера первой крьш1ки - со сливом, наружные камеры - между собой с гидроопорой, смонтированной на первой крьш1ке, а рабочая площадь наружной камеры первой крышки превьщ1ает площадь наружной камеры

0 второй крьш1ки.

5

5 5 ////j ///

rl

X

/

и

fJWwi

IISHKH

ISfiKii

- J5nKn

Фиг. 6

+ffMKH

- 15нкм

uz.7