Устройство Баранова М.К. к станку для обработки конических зубчатых колес Советский патент 1992 года по МПК B23F5/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на машиностроительных предприятиях.

Известно устройство для нарезания конических колес с гипоидными и круговыми зубьями мод. 5С280П, работающие по методу обкатки, где нарезаемое колесо обкатывается с плоским колесом. Известно также устройство для нарезания и шлифования эвольвентных цилиндрических колес мод. 5А841. В качестве режущего инструмента применяют абразивный круг (диск), который имитирует зуб производящей рейки. Устройство работает по методу обкатки. К недостаткам данного устройства относится то, что на нем нарезаюттолько цилиндрические мелкомодульные колеса.

Кроме того, известно устройство мод. 5Т23В, где в качестве режущего инструмента применены строгальные резцы. На данном устройстве нарезают только прямозубые неэвольвентные конические колеса. Когда вместо строгальных резцов устанавливают дисковые фрезы с независимым приводом, то производительность увеличивается до пяти раз. В устройстве имеются механизмы обката, отвода нарезаемого колеса из зоны нарезания и подвода его в зону резания, отвода люльки в исходное положение.

К недостаткам известных устройств следует отнести то, что они не обеспечивают нарезание эвольвентных конических колес. Поэтому достоинства конического эвольвентного зацепления не реализованы. Например, несущая способность эвольвентных конических колес с тангенциальными зубьями в три раза выше, чем у неэвольвен- тных с круговыми зубьями. Другим существенным недостатком известных устройств

Ч

GJ

СЛ VI

СО

является то, что они приводятся в движение от электродвигателя, скорость вращения которого больше примерно, в двадцать семь тысяч скорости вращения люльки. В механизме обкатки с таким передаточным чис- лом работает около сотни подвижных звеньев. Каждое иЗ Этих звеньев имеет свои погрешности изготовления и каждое по- своему деформируется, что является причиной снижения надежности в работе устройства и точности изготовления нарезаемых колес. Хотя известные устройства сложной конструкции, они не универсальны. Конические прямозубые колеса нарезают на одном устройстве, косозубые - на другом, цилиндрические - на третьем, а шлифуют на четвертом.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства, упрощение его конструкции, повышение производительности, повышение точности обкатки нарезаемого колеса и инструмента.

С целью упрощения конструкции устройства и повышения точности обкатки ин- струмента и нарезаемого колеса механизм обкатки выполнен в виде реечного механизма, приводимого в движение гидроцилиндром. Для расширения технологических возможностей люлька выполнена в форме диска с возможностью крепления на ней режущего инструмента с независимым приводом, формообразующие плоскости которого параллельны оси вращения люльки и образуют угол /3 0-45° с перпендикуляром этой оси. Если/3 0, колеса нарезают прямозубые. В качестве инструмента применены дисковые фрезы для нарезания зубьев, а для их шлифования - абразивные круги аналогичной формы. Чтобы повысить произво- дительность, дисковые фрезы установлены одна относительно другой так, что одновременно формируются правая и левая стороны зубьев, что позволяет сократить продолжительность рабочего хода пример- но в два раза.

На фиг, 1 схематически изображено устройство для нарезания эвольвентных колес; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, положение режущего инструмента относительно наре- заемого колеса.

Устройство к станку для обработки конических зубчатых колес содержит корпус 1, с которым соединен гидроцилиндр 2. Гидроцилиндр 2 соединен с рейкой 3, которая находится в зацеплении с цилиндрическим колесом 4. Колесо 4 установлено на одном валу с нарезаемым колесом 5. К рейке 3 прикреплен ползун 6, а к рейке 7 - направляющая 8, ось которой перпендикулярна оси рейки 7. Рейка 7 зацепляется с цилиндрическим колесом 9, которое закреплено на одном валу с люлькой 10, На люльке установлены дисковые фрезы с независимым приводом.

Устройство работает следующим образом.

Когда шток втягивают в гидроцилиндр 2, ползун 6 и рейка 3 движутся в направлении от точки М к точке F, а рейка 7 от точки N к точке F, рейка 3 вращает колеса 4 и 5, рейка 7 - колесо 9 и люльку 10. Таким образом обеспечивается согласованное движение нарезаемого колеса и режущего инструмента методом обкатки. Формообразование боковых поверхностей зубьев осуществляют дисковыми фрезами 11, которые вращают от независимого привода. Формообразующие плоскости фрез ГН и Па параллельны оси люльки и удалены от нее на расстояние г. Если , то нарезают прямозубые колеса. Одна фреза формирует одну сторону зуба, другая фреза - другую. Формообразование начинают в точках di, da и заканчивают в точках Ci, Са. Внешние диаметры фрезы не должны пересекать линий Cidi и daBa. Они должны только касаться их. Когда внешний диаметр фрезы касается точек did2, фрезам сообщают дополнительное движение и перемещают по заданной программе так, что их внешние окружности соприкасаются с поверхностью конуса впадин зубьев колеса 5, которой соответствуют линии Cidi и daBa. Если слева от люльки расположить систему механизмов, аналогичную правой, то на устройстве одновременно нарезают два колеса,

Чтобы подготовить устройство для нарезания эвольвентных колес конической передачи, следует выполнить следующие условия.

Для настройки механизма обката нарезаемое колесо следует установить так, чтобы между его осью и перпендикулярном к оси люльки и осью направляющей 8 и рейкой 3 должен быть один и тот же угол, равный углу основного конуса нарезаемого колеса, а делительные диаметры колес 4 и 9 равны.

Вершина основного конуса должна совпадать с осью люльки в точке О.

Угол (f между плоскостями ГНПа должен соответствовать зависимости

(p ( 4-Va-Vf-Oa + jf + Sa ) sin (5B

где ,14;

п - целое число;

Va, Vf - углы развернутости эвольвенты зуба на его вершине и у его основания;

Оа ,сц- углы профиля зуба на вершине и у основания;

За - дуговая толщина зуба на вершине;

га - радиус окружности внешнего конуса;

5в угол основного конуса;

z - число зубьев нарезаемого колеса.

Угол у качания люльки должен соответствовать зависимости

- + .

sinSe 2л гдеЕ)- коэффициент торцового перекрытия;

Д ,/3|- значения угла /3, соответствую- щие внутреннему конусному расстоянию U и внешнему LI.

Формула изобретения Устройство к станку для обработки конических зубчатых колес, содержащее меха-

0

5

0

низм обката и кинематически связанную с ним люльку, несущую режущий инструмент в виде двух дисковых фрез, прямолинейные режущие кромки которых образуют боковые грани зубьев инструментальной рейки с возможностью изменения угла между ними, при этом ось шпинделя изделия расположена под углом к оси вращения люльки, о т л ичающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения точности обката и расширения технологических возможностей, механизм обката выполнен в виде реечной передачи с двумя шестернями и гидроцилиндром, шток которого соединен с рейкой, при этом шестерни реечной передачи размещены: одна из них на одном валу с люлькой, другая - на одном валу с нарезаемым колесом, при этом дисковые фрезы установлены так, что их оси вращения перпендикулярны оси вращения люльки.

Использование: машиностроение, в частности изготовление эвольвентных конических колес. Сущность изобретения заключается втом, что механизм обката выполнен в виде двух одноступенчатых редукторов и реечной передачи с двумя шестернями и гидроцилиндром, шток которого соединен с рейкой. Шестерни реечной передачи размещены на входных валах редукторов, а на выходном валу одного редуктора размещена несущая инструмент люлька, при этом оси дисковых фрез установлены перпендикулярно оси вращения люльки. Выходной вал другого редуктора предназначен для размещения обрабатываемого зубчатого колеса. Такое устройство механизма обката обеспечивает сокращение продолжительности рабочего хода и позволяет обеспечить настройку механизма обката на нарезание конических колес эвольвентного зацепления, 2 ил.

Фиг. 1

видА

Г

с,