Обычный, наиболее распространённый способ фрезерования кулачков заключается в фрезеровании по копиру. Копир же изготовляется, чаще всего, путём ручной доводки. При этом, несмотря на всю тщательность изготовления и связанные с этим большие расходы, профиль изготовленного кулачка никогда в точности не соответствует нужному, т. е, при работе кулачкового механизма ведо-мому звену не сообщается движение по закону, который найден расчётным путём.
Этот способ обработки, в свою очередь, оказывает влияние нЯ проектирование кулачка, а именно: действительный профиль кулачка заменяется окружностей и отрезками прямых; в лучшем случае задаются координаты ряда точек профиля кулачка.
Если сравнить мотоды изготовления кулачков с методами изготавлеиия другой, правде, более распространённой кинематической пары - зубцов зубчатых колёс, то нужно сказать, что применяемые в настоящее время методы изготовления кулачков являются кустарными и совершенно не соответствуют уровню раз1вйтия техники.
Между тем метод обкатки, т. е. метод, при которо.м режущи инструмент представляет собой подобие одного из элементов: кине aтичecкoй пары и при обработке последовательно занимает положения, которые занимают этот элемент в действительно.м механизме, является общим наиболее совершенным методом изготовления элементов высших кинематических пар.
Предлагаемый способ имеет целью внедрение метода обкатки п изготовление кулачков. Достигается это в случае криволинейного движения ведомого звена тем.что заготовку кулачка закрепляют на шпинде.че делительной головки и последнюю устанавливают на столе фрезерного станка так, чтобы расстояние от оси шпинделя головки до оси вращ-ения стола равнялось расстоянию от оси вращения кула1чка: до оси вращения рычага ролика Bi действительном механизме. Ось фрезы, диаметр которьп равен диаметру ро.шка, неподвижно устайшливают на расстоянии от оси вращения стола, равном длине рычага ролика а действительно.м механизме.
На чертеже изображены схемы работы кулачкового мехЖизма, причём на фиг. 1 приведён случай, когда плоскости расположения траектории кулачка и ролика параллельны, а на фиг. 2 и 3 - случай пространственногокулачкового
механизма.
В обычных конструкциях кулачковых механизмов ось кулачка (.Стаётся неподвижной, а «вокруг неё вращается кулачок. Ведомое же звено (ролик) движется по кривой или прямой лЕннп, В зависимости от конструкции связи, ограни-чвваюше еремещение ролика. Скорость и ускорения ведомсго звена зависят СТ скорости и ускорения кулачка, а также ОТ характера его профиля. При этом плоскости движения кулачка; и ролика могут быть либо параллельными, либо расположенными под углом.
В том случае, когда плоскости, в которых расположены траектории точек ролика и кулачка, па1раллельны (фиг. 1), траектория оси О ролика есть дуга радиуса ООа, где Оо - ось вращения рычага, на котором укреплён ролик. Рассмотрим относительное движение ролика и кулачка. Если остановить ось О ролика, то чтобы воспроизвести относительное движение необходиЛ1О поворачивать ось. Oi кулачка вокруг оси Оо iBi нанравлении, обратном нанравлению движения ролика, по тому же закону изменения угла поворота, который имеет рычаг ООо при действительном движении ролика (изменение угла ). Кродш того необходимо придать вращение ку.тачку вокруг его оси Oi в том же направлении и с тем же законом изменения угла поворота, что и при действительном движении (изменение угла 5). При этом, очевидно, ось О ролика в точности воспроизведёт свою траекторию относительно кула1чка. Отсюда и вытекает возможность фрезерования кулачков методом обкатки, который заключается в следующем.
Заготовку кулачка укрепляют на шпинделе делительной головки. Самую делительную головку укрепляют да круглом столе фрезерного -стайка: -таким образом, чтобы расстояние от оси шпинделя де.тительной головки до оси вращения круглого стола было равно расстоянию от оси вращения кулачка до оси вращения рычага ролика в действительнОМ механизме. Фрезу, диаметр которой берут Равным диаметру ролика, устанавливают относительно центра вращепия стола таким образом, чтобы расстояние OOs равнялось длине рычага, на котором крепится ось ролика в действительном механизме.
Если теперь придать фрезе вращение вокруг неподвижной оси О, а затем одно1временно поворачивать стол и шпиндель делительной головки но заданным законам, то мож.но отфрезеровать профиль кулачка.
В случае прямолинейного движения ведомого звена (что соответствует ООг -о) траектория оси ролика будет SiSo, соответственно ось Oi кулачка должна перемещаться в относительном движении по траектории SiSi в обратном направлении. Следовательно, делительная головка должна быть укреплена на столе, движущемся прямолинейно, и на таком расстоянии от оси фрезы, чтобы расстояние / было равно расстоянию между траекторией ссп ролика и оси кулачка в действительном меха низме и отложено в ту же сторону.
В случае пространственного кулачкового механизма (фиг. 2) ось шпинделя делительной головки, а следовательгго и кулачка, должна быть расположена под соответствующим (равным действительному) углом к оси фрезы. В остальном всё сказа|Нное об относительном движении и принципе обкатки, а также относительно траекторий и т. д. целиком относится и сюда. Только в случае расположения плоскостей движения ролика и кулачка под углом, отличным от 90°, ияи В случае конических кулачков удобнее наклонять не ось кулачка, которую нужно оставить параллельной плоскости движения стола, а; ось фрезы или плоскость движения стола вместе с делительной головкой.
Как видпо из описания, способ является универсальным и целиком
отвечает природе кулачкового механизма как высшей кинематичеcKoii пары, позволяя получить точный профиль кулачка без всякой разметки или с грубой ориентировочной разметкой.
Способ позволяет фрезеровать кулачки обычном универсальном фрезерном станке, осуществляя -оба; дв ижения вручную. Прп этом размеры на чертеже кулачкг должны быть заданы таким образом, чтобы этот способ фрезерования можно было легко осуществить. Так например, могут быть заданы углы поворота рычага OOi и соответствующие им углы поворота кулачка, а также взаимные расположения фрезы, осп кулачка и т. д. ,
Фрезерование с ручной подачей рационально применять в индиви-. дуальнюм и мелкосерийном произЗодстве; в крупносерийном и массовом производстве способ с успехом моукет быть применён для изготовления копиров и шаблонов.
Достоинство способа з аключается, главным образом, в возможности получения профиля кулачка, в точности соответствующего заданному закону движения.
Предмет изобретения
1. Способ фрезерования кулачко1В, отличающийся тем, что, с целью воспроизведения фрезой относительного движения ролика по , подобно нарезанию зубчатых колёс методом обкатки, заготовку кулачка, в случае криволинейного движения ведомого звена, закрепляют на шпинделе делительной головки, которую устанавливают на столе станка так, чтобы расстояние от оси шпинделя головки до Сси вращения стола равнялось расстоянию от оси вращения кулачка до оси вращения рычага ролика Е действительном механизме, а ось фрезы, диаметр которой выбирают равным диаметру ролика, неподвижно устанавливают на расстоянии от оси вращения стола, равном длине рычага, несущего ось ролика в действительном механизме.
2.Приё-м выполнения способа по п. 1 на случай прямолинейного движения ведомого звена, отличающ п и с я тем, что делительную головку укрепляют на движущемся постунательно столе, а расстояние между осью фрезы и паправлением движения оси кулачка устанавливают равным эксцентриситету кулачка.
3.Приём выполнения способа по п. 1 на случай обработки пространственного кулачка, о т л и ч а ющ и и с я тем, что ось шпинделя делительной головки располагают под углом к оси фрезы. к авторскому свидетельству № 6330Q
Фиг. 1
