Способ изготовления зубчатых реек Советский патент 1991 года по МПК B23F17/00 

(Л

С

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении зубчатых реек для портальных роботов и для другого оборудования, где требуются сборные рейки большой длины Целью изобретения является расширение технологических возможностей. В соответствии с предложенным способом заготовки зубчатых прямолинейных секций рейки располагают в продольных пазах технологического корпуса равномерно по окружности, формируют зубчатый венец по винтовой поверхности с шагом, соответствующим шагу рейки. При этом секции реек, установленные в технологическом корпусе, обрабатывают по торцу в размер, определяемый из соотношения I t (n-1/z), где I - длина каждой секции, t - осевой uiat зубьев, п - целое число зубьев по длине секции, г - количество секций в технологическом корпусе. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении зубчатых реек для портальных роботов и для другого оборудования, где требуются сборные рейки большой длины.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей.

На фиг. 1 изображена рейка в сборе; на фиг, 2 - размещение заготовок зубчатых прямолинейных секций рейки в продольных пазах технологического корпуса; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4-графическая схема для определения длины секций рейки (развертка технологического корпуса с секциями рейки на плоскость).

Способ осуществляют следующим образом.

Пусть надо изготовить сборную рейку (фиг. 1) общей длины L, состоящую из z секций 1 длины I. Осевой шаг зубьев этой рейки равен t лмп, где m - заданный модуль зуба рейки.

Сначала рассчитывают количество z секций 1, которые составят рейку необходимой длины L

Пусть фрезерование и шлифование профиля зубьев секций 1 рейки осуществляют на резьбообрабатывающем станке, ход инструментального суппорта которого Р

Тогда расчетное количество zp секций 1 рейки равно

Ј

где L- общая длина сборной рейки;

Р - ход инструментального суппорта резьбообрабатывающего станка

Окончательно количество z секций 1 рейки определяют, округляя zp в большую

О

ю

xj О Ю О

сторону до ближайшего целого числа. Затем рассчитывают точную длину I секций 1 рейки. Для этого сначала определяют их ориентировочную длину по формуле

v -L

К.

Z

где L - общая длина сборной рейки;

z - количество секций рейки, а потом рассчитывают целое число зубьев п на каждой секции 1 рейки длины К, округляя значение до ближайшего целого числа ( в большую сторону), по формуле

Ј

где К - ориентировочная длина секции рейки;

t - осевой шаг зубьев рейки.

После этого рассчитывают точную длину I каждой секции 1 рейки по формуле

(),

где I - длина секции рейки;

t -- осевой шаг зубьев рейки;

п - целое число зубьев рейки по длине секции рейки;

г - количество секций рейки.

Для пояснения выведения этой формулы рассмотрим (фиг 4) развертку на плоскость цилиндрического технологического корпуса 2 с установленными в нем заранее пронумерованными секциями 1 рейки.

Условимся обозначать одинаковой буквой те точки на профиле зубьев секции 1 рейки, которые находятся в одинаковой фазе, при этом цифровой индекс соответствует порядковому номеру секции 1 рейки в технологическом корпусе 2,

Пусть плоскость Б-Б левого торца сек - ции 1 рейки пересекает профиль зубьев первой секции 1 рейки в точке М1. Если бы правый торец секции 1 рейки был выполнен на расстоянии, равном - п от левого торца (т - осевой шаг винтовой линии или осевой шуг зубьев рейки, п - число зубьев по длине секции 1), то плоскость В-В правого торца пересекала бы профиль зубьев первой сек - ции 1 в точке М1, а профиль зубьев второй секции 1 рейки - в точке N2. не совпадающей по фазе с точкой М1. Ответная точка М2 совпадающая по фазе с точкой М1, смещена влево из-за того, что профили зубьев секции 1 зубчатой рейки расположены в технологическом корпусе 2 по винтовой поверхности с углом подъема винтовой линии Д Расстояние между точками N2 и М2 равно ходу винтовой линии в промежутке между

t

соседними секциями 1 рейки, т е

где t-осевой шаг винтовой линии -число секций в технологическом корпусе

Таким образом,плоскость Г-Т,проходящая через точку М2, также смещена по от - ношению к плоскости В-В на величину к а по отношению к плокости Б-Б на величину t п - Е .

Следовательно, если длина I секции 1 рейки будет равняться величине

t-n - е

:t-n-то последующая по0 следовательная установка секции 1 рейки обеспечит непрерывность профиля зубьев в местах стыка.

Таким образом, точную длину секции 1 рейки определяют из условия

,,.(„-).

где I - длина секции 1 рейки; t - осевой шаг зубьев рейки; п - целое число зубьев по длине секции

0 1 рейки;

z - количество секций 1 рейки. Затем осуществляют нарезание зубьев заданного профиля на заготовках секции 1 реек, удлиненных против расчетной длины I

5 секции 1 рейки на величину припуска на обработку, для чего заготовки секции 1 пронумеровывают и устанавливают равномерно по окружности в продольных пазах технологического цилиндрического корпуса

0 2 в количестве, равном количеству z секций 1 рейки, а затем технологический корпус 2 устанавливают в центрах резьбообрабаты- вающего станка (не показан),

После этого устанавливают технологи5 ческий корпус 2 с заготовками секций 1 рейки в центрах круглошлифовального станка (не показан) и, вращая корпус 2, обрабатывают плоскости стыков 3 секции 1 рейки нормально к оси вращения технологическо0 го корпуса 2 до получения расчетной длины секции 1 рейки.

Затем окончательно обработанные секции 1 рейки демонтируют из технологического корпуса 2 и устанавливают на общем

5 основании таким образом, чтобы стыки 3 секции 1 рейки плотно прилегали друг к другу, а последовательность их расположения соответствовала бы последовательности установки в технологическом корпусе 2

0Предлагаемый способ позволяет получать точные сборные зубчатые рейки большой длины путем уменьшения погрешностей профиля зубьев секции рейки в местах их стыка.

5Формула изобретения

Способ изготовления зубчатых реек, при котором заготовки зубчатых прямолинейных СРКЦИЙ рейки располагают в продольных паза технологического корпуса равномерно по окружности Формируют

зубчатый венец по винтовой поверхности с шагом, соответствующим шагу рейки, отличающийся тем, что, с целью расширения технрлогических возможностей, секции реек, установленные в технологическом корпусе, обрабатывают по торцу в размер, определя - емый из соотношения

i

АА/и

.е

(1/z)J,

где I - длина каждой секции;

t - осевой шаг зубьев;

п - целое число зубьев по длине секции;

z - количество секций в технологическом корпусе.

А

А

Фаг

Фиг2

ft

t i-n-t

«г

€