Конические колеса с зубцами эвольвентной формы в продольном направлении применяются во многих машинах. Обычно при изготовлении таких колес изделие вращается вокруг неподвижной оси, а режущий инструмент - коническая червячная фреза - кроме вращения вокруг собственной оси получает еще и переносное круговое движение. Предлагаемый способ отличается от известных способов тем, что изделию сообщают движение подачи по эвольвенте относительно вращающейся вокруг неподвижной оси червячной фрезы.
Для объяснения сущности способа, согласно изобретению, на фиг. 1 изображена принципиальная схема расположения изделия и фрезы; на фиг. 2-кинематическая схема станка для осуществления способа; на фиг. 3 - схема профиля эвольвентного кулачка к станку на фиг. 2; на фиг. 4 -видоизменение части схемы станка по фиг. 2.
Для получения зубцов эвольвентной формы в продольном направлении на конических колесах в предлагаемом станке изделие должно получать два движения - вращательное делительное и переносное по эвольвенте, а коническая червячная фреза -лищь вращение вокруг собственной оси.
Ось А изделия жестко связана с валом М воображаемой окружности L, которая катится без скольжения по прямой о - О, причем ее центр движется поступательно параллельно этой прямой (фиг. 1). Изделие же, получая это поступательное движение, кроме того, переносится вокруг вала М. Воображаемая окружность L лежит в плоскости, касательной к начальному конусу нарезаемого зубчатого колеса. Ось Н червячной фрезы параллельна этой плоскости. Сочетание поступательного и переносного движений изделия при одновременном сопряженном вращении изделия и червячной фрезы вокруг своих осей и даст эвольвентное сочетание зубцов в продольном направлении у нарезаемого конического колеса.
Вращение изделия вокруг своей оси А и вращение фрезы связаны делительной цепью (фиг. 2), включающей ось Н червячной фрезы, ко леса с, d, е, g, гитару настройки Y,
червячйую передачу к N, колеса г, о, t -к ось А изделия.
Уравнение баланса работы этой цепи следующее:
один оборот фрезы
с . с . k 1 о п
d g J JT о Т z
где п. - число заходов фрезы,
Z-число зубцов нарезаемого колеса.
Из этого уравнения определяют передаточное отношение сменных колес гитары настройки К
Вращение фрезы и перемещение изделия связано цепью подач, включающей ось фрезы Н, колеса с, d, е, g, гитару настройки Y, гитары сменных колес х и подач « червячную передачу /г -J, кулачок Q, который действует на кулису Я, последняя же сообщает толкателю р перемещение вдоль его направляющих. Толкатель, в свою очередь, связан с валом М, который будет перемещаться по тому же закону, что и толкатель р. При поступательном перемещении вала М вместе с ни.м будет перемещаться и центр барабана В, жестко сидящего на валу М. При этом барабан будет поворачиваться вокруг своей оси, перекатываясь по некоторой плоскости, с которой он связан стальными лентами С. Следовательно, вал М будет не только перемещаться поступательно, но и вращаться вокруг собственной оси. Оба эти движения получит также и изделие, а именно: перемещаясь поступательно, оно будет вращаться вокруг вала М. По отношению к фрезе изделие получит, таким образом, движение по эвольвенте. Кулачок Q должен иметь профиль, при котором валу М сообщалось бы неравномерное поступательное движение, обеспечивающее равномерное перемещение изделия относительно режущих витков фрезы. Скорость вращения кулачка определит величину подачи на один оборот фрезы (или изделия).
Профиль кулачка Q определяется из следующих выводов. Окружность/, вместе с жестко связанной с ней плоскостью Р катится без скольжения по неподвижной прямой б -О, (фиг. 3), а точка а этой прямой описывает на движущейся плоскости эвольвенту. Длина эвольвенты:
,
где у- - угол поворота Если /-путь центра то из пропорции
r.D 2имеем
0. - ./,
тогда
D 4
о
Di
откуда
l YS-D.
Это уравнение определяет закон перемещения центра окружности, а следовательно и поступательного перемещения вала М.
Примем
D DQ k при DQ - const.
При постоянной подаче о const 5 должно изменяться равномерно.
Если «о - число оборотов фрезы в минутах t - время, то
о - fin
или
I yno- t k , если
l fD то / /1 .
В предлагаемом станке эвольвента очертания зубца определяется диаметром D барабана В, следовательно
коэфициент k- -7 определяет эволь-0
вентное очертание нарезаемого зубца, а S и «о определяют режим фрезерования.
Величина для данной работы постоянна, следовательно и кулачок Q может быть постоянным с профилем, соответствующим уравнению
l,VD,.t.
Соответств увэщая данной работе величина 1/Ло-8-А определяется соотношением плеч кулисы Р
1/
Итак, поступательное движение вала М будет происходить по закону
Если гитару X заменить коробкой скоростей, а гитару ю коробкой подач, то в станке останется только одна гитара настройки Y, расчетная формула для которой будет:
у-.JL Z.p
где р-постоянная цепи деления.
Барабан В сменный, его диаметр равен диаметру основной окружности эвольвенты, по которой очерчивается зубец.
При вращении вала М шестерня О, обкатываясь по шестерне i, сообщает дополнительное вращение изделию, которое нарушает установленный ранее баланс работы делительной цепи. Для компенсации этого нарушения служит реечная передача, у которой колесо /, жестко сидящее на валу УН, сцепляется с рейкой U. При вращении вала М шестерня / перемещает рейку U, а через нее и червяк /f вдоль его оси. При этом червяк работает как зубчатая рейка, сообщая дополнительное вращение колесу Л/, а тем самым и заготовке. Это движение должно быть противоположно дополнительному движению, возникающему от перекаты.вания щестерни О по i. По величине
они будут равны при равенстве начальных диаметров колес/ и N.
Взамен барабана В можно применить следующую систему (фиг. 4). Здесь:
R - зубчатая рейка 1 - гитара настройки D-диаметр основной окружности эвольвенты продольного очертания зубца р - постоянная цепи. Уравнение баланса работы цепи:
- -р-Ь 1 об. вала М,
, - р V--5-.
При этом исходной величиной настройки цепи служат следующие расчетные перемещения. При продольном перемещении рейки R на величину -K-D вал М должен сделать один оборот.
предмет изобретения.
Способ изготовления конических зубчатых колес с зубцами эвольвентного очертания в продольном направлении конической червячной фрезой по методу обкатки, о т л ичающийся тем, что изделию сообщают движение подачи по эвольвенте относительно вращающейся вокруг неподвижной оси червячной фрезы.
Фиг/. Фиг2 . -9J и d JX ФигЗ. ФигЛ. -777 I1. .J
