Зубофрезерный станок Советский патент 1979 года по МПК B23F9/10 

1

Изобретение относится к области станкостроения.

Известен зубофрезерный станок для нарезания цилиндрических, червячных и конических зубчатых колес цилиндрической червячной фрезой, снабженный цепью обката, включающей дифференциал и кинематически связанной с цепью вертикальной подачи фрезы.

Однако данный станок не позволяет нолучить винтовую линию зуба переменного шага на конусе, так как цепь обката обеспечивает постоянн1)1й доворот стола заготовки. На предложенном станке возможно нарезание конических колес с винтовым зубом.

С этой целью в станок введена кинематическая цепь неравномерного доворота заготовки, выполненная в виде конической пары, ириводимой во врандение от цепи вертикальной подачи и управляющей посредством гитары сменных колес и червячной передачи профильным кулачком, который через реечную пару и дополнительный дифференциал связан с дифференциалом цепи обката.

На фиг. 1 показана общая кинематическая схема станка; на фиг. 2 - цепь неравномерного доворота заготовки (развернута) .

Станина 1 зубофрезерного станка снабжена направляющими 2, на которых установлен стол 3, несущий заготовку нарезаемого колеса 4.

Ходовой винт 5 служит для установки глубины резания, а ходовой винт 6 для радиальной подачи заготовки. На неподвижной суппортной стойке 7 закреплен поворотный корпус 8 фрезерного суппорта 9 с червячной фрезой переменного шага 10. Станок имеет главный двигатель 11 и двигатель 12 ускоренных ходов стола, фрезерного суппорта и диагональной подачи.

Кипематическая цепь обката состоит из

червячной передачи 13 для вращения стола с заготовкой 4, гитары деления со сменными щеетернями 14, дифференциала 15, конических зубчатых передач 16, 17, 18 п цилиндрической передачи 19.

Кинематическая цепь изменения щага фрезы состоит из червячной передачи 20, узла изменения щага, выполненного в виде гитары сменных колес 21, муфты 22 для включения этой цепи червячной передачи

23 и дифференциала 24, который передает вращение на резьбовую втулку сборной червячной фрезы.

К корпусу стола 3 с двух сторон прикреплены зубчатые сектора, обеспечивающие поворот оси стола от вертикального положания до горизонтального и несколько больше 90°. Поворот стола осуществл: стся относительно оси червяка, вращающего стол На оси червяка установлена коническая пара, кинематически связанная со сменными шестернямн цени деления.

Формула иодсчета сменных щестерен деления имеет вид

а с A-k

Ь d г

где А - ностоян.ная станка;

/г - число заходой червячной фрезы; Z - число нарезаемых зубъев конических колес.

Подсчет сменных шестерен гитары 21 производят но формуле:

а с А (2- - }-5-й Ь d

i-гп

гфргде А - ностоянная станка;

/2 - нормальный шаг в большом дополнительном конусе нарезаемого колеса, мм;

ti - нормальный шаг в малом дополнительном конусе нарезаемого колеса, мм;

SB- вертикальная подача, мм/об, стола;

2фр - число зубьев фрезы; в - ширина обода нарезаемого колеса, мм;

/р - шаг канавки первого зуба резьбовой втулки фрезы.

Цепь неравномерного доворота заготовки включает коническую пару 25, червячную передачу 26, гитару сменных шестерен 27, нрофильный кулачок 28, реечную пару 29 и дифференциал 30. Цепь предназначена для нолучения конических колес с винтовым зубом.

Величина неравномерного доворота заготовки осуществляется сменным набором этого узла в зависимости от изменения нормального модуля. При этом скорость изменения нормального модуля находится в прямой зависимости от величины вертикальной подачи,

Принцип работы предлагаемого зубофрезерного станка основан на зацеплении в данный момент зуба нарезаемого колеса с рейкой переменного шага, выраженной червячной фрезой переменного шага. Взаимодействпем цепей достигается согласование вращения фрезы и заготовки со скоростью изменения шага фрезы в момент встречи режущей кромки и зуба колеса в зависимости от вертикальной подачи.

Главный двигатель вращения фрезы 11 через привод ременной передачи, сменные колеса, четыре пары конических колес 31, 16, 17 и 18 и цилиндрические колеса 19 передают вращение шпинделю червячной фрезы 10. Вращением конических колес 16

через дифференциал 15, цилиндрические колеса 32, сменные колеса деления 14 и цилиндрические колеса 33 передается вращение валу стола, который через цилиндрические колеса 34, коническую пару 35 и червячную передачу 13 передает вращение столу с заготовкой.

От последнего колеса сменного набора деления передается вращение червячной

паре 36, цилиндрическим колесом. 37, которые передают вращение сменным колесам подачи 38, далее через цилиидрические колеса 39, 40, 41 и червячную передачу 42 приходит в движение винт 43, посредством

которого фрезерному суппорту 9 с фрезой 10 сообщается вертикальная подача.

Шпиндель фрезы передает цилиндрическим колесам 19, которые при включенной муфте 22 вращают червячную

передачу 20, сменные колеса 21, червячную передачу 23, дифференциал 24, который поворачивает резьбовую втулку фрезы, изменяя величину щага червячной фрезы. Цепь неравномерного доворота заготовки

получает движение через коническую пару 25. Ведущая шестерня этой пары установлена на ведущем валу основного дифференциала. Коническая пара через червячную передачу 26 обеспечивает вращение сменному набору шестерен 27. Сменный набор поворачивает профильный кулачок 28. Максимальный угол поворота кулачка (рабочий участок) равен 270°. Остальная часть используется на вращение и переход фрезы

за ширину нарезания обода конического колеса. Кулачок перемещает реечную пару 29, через реечную шестерню и дополнительный дифференциал 30 вносится неравномерное изменение вращения основного диффереициала, обеспечивающее получение на предлагаемом станке винтовой неременного щага.

Последовательность работы мехаииз.мов при формообразовании винтовой лииии неременного шага предлагаемого зубофрезерного станка следующая. Когда стол сделает один оборот вокруг оси, ось фрезы вместе со шпиндельным узлом иереместится вдоль вертикальных направляющих на величину

5в. При этом цепь изменения шага сборной червячной фрезы изменит ее шаг на величину Аг, т. е. фреза в новом положении будет иметь нормальный модуль, отличный от предыдущего. Повый нормальный модуль

будет больше предыдущего, если нарезание нроизводится от малого дополнительного конуса, или меньше - при нарезании от большого дополнительного конуса. Одновременно новая цепь внесет изменение в дополнительное вращение стола, равное по величине для каждого сечения, обеспечивающее теоретический размер дуги в любом сечении по периметру делительного конуса:

ijtgS (мм),

где m - теоретическая дуга по периметру делительного конуса в данном сечении, мм;

р - угол наклона осевого зуба нарезаемого конического колеса. Скорости изменения нормальных шагов сборной червячной фрезы и заготовки наружного колеса, а также связанных с ним изменений других параметров осуществляются настроечными цепями станка автоматически и находятся в зависимости от вертикальной подачи. Это достигается тем, что вес движения связаны с базовым движением, которым является вращение стола.

Формула изобретения

Зубофрезерный станок для нарезания цилиндрических, червячных и конических зубчатых колес цилиндрической червячной

фрезой, снабженный цепью обката, включающей дифференциал и кинематически связанной с цепью вертикальной подачи фрезы, отличающийся тем, что, с целью нарезания конических колес с винтовым зубом, в станок введена кинематическая цепь неравномерного доворота заготовки, представляющая собой приводимую во вращение от цепи вертикальной подачи коническую зубчатую пару, управляющую посредством червячной передачи и гитары сменных колес профильным кулачком, который через реечную пару и дополнительный дифференциал связан с дифференциалом цепи

обката.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Заявка № 836696, кл. В 23Р 21/16, 1963, по которой выдано положительное рещение

о выдаче авторского свидетельства.