Устройство для обработки деталей, очерченных эпи- и гипоциклоидами Советский патент 1980 года по МПК B23C3/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, ОЧЕРЧЕННЫХ ЭПИ- И ГИПОЦИКЛОИДАМИ

1 : :.Изобретение относится к механиэмам, воспроизводящим геометрические фигуры, и может быть использовано в промышленности при изготовлений Даталей соответствующегоitOHTypa, в 5 частности роторов и статоров роторно-пориневых двигателей внутреннего сгоряния, высокомоментных гидро:моторов, компрессоров, зубчатых колес .д циклоидальным профилем, коленчатых tO валов, некруглых колес и некруглше г отверстий и т.п. .

Известны устройства подобногрйаэначения с инструментом, связанным с планетарным механизмом, включающее 15 установленное с возможностью вращения водило и сателлит 1.

Известные устройства не обеспечивают опфимальный режим резания при обработке деталей, что отрицательно и) сказывается на качестве изготовляемого изделия и не позволяет дать.необходимую производительность.

иель изобретения - обеспечение оп тимального режима резания.25

У азанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительные планетарным механизмом со сменными центральным колесом и сателлитом, несущим инструмент, причем централь- 30

йое колесо и водило дйпоянительного планетарного механизма жестко связаны сор1гв€тствейво с и сателттом первого планетар1н01 о механизма.

-На фиг. 1 представлена кинематическая сэсема устройства на фиг. 2 схема образования контура детали, опйсанйой эквидистантной эаициклЬй.да. -,; .

Устройство йклйчает планетарный механизм , вкйочающий центральное колесо 1, вЬдало 2, сателлит 3 и механизм со cMeHtibftm колесами 4, 5 и. водилом 6. Смеайое центральное колесо 4 дифференциальной передачи закреплено на волиле 2 планетарнохчэ механизма, а водило 6 жестко связано с сателлите 3 планетарного механизма. На сменном колесе (сателлите) 5 закреплен режущий инструмент 7 (фреза, долбяк, чашечный резец). Сменные колеса 3, 4 и 5 позволяют изменять режимы резания (скорость резания, силу резания) при обработке деталей.

При внутреннем зацеплении сателли,та 3 с колесом 1 планетарного механизма изготавливаются детали, описанные гипоциклоидами и их эквидистантами. При наружном зацеплении колеса 1 с сателитом 3 изготавливаются детали. описанные эпициклоидами 8 и их эквидистантами 9. Уравнения, описывающие контуры деталей, очерченные эпи- и гипоциклоидами, в параметрической форме представлены так Х, 2 cos - Д-соз (1зд f ) у 2( sin. 41+ Л81п(-1здЧ) 1 где; 2. радиус водила 2 планеу, тарного механизма; Y параметр, определяющий положение точки, описывающей эпи- и гипоциклоиду ; (, - радиус водила б дифференциальной передачи; 1а2. - передаточное отношение от сателлита 3 к водиЛУ 2; , - , ,.-.-..,. ..-: . - угол поворота водила 2 (независимый параметр) ПарамаТрические уравнения можно, также представить в функции угловых скоростей звёнЬев 2 и б фиг, 2) X Гй cos() - Xcos(w,t), У i I-si.n( + Asin{w6t)b : 1 .: где V7, угловые скорости зве ньев 2 и б соответствен , ...,.,./., . ..ЧО-- .. - -. . .; -- Перёдаточное число i-j 2 отфёяёляёт ЧИСЛО сторон контура обрабатйваёмой детали (число зубьев циклоидального колеса) . Радиус определяет размеры сэбраёашваембй детали. . ..:..„;. -:,,:. ,1 Воспроизведение циклоидальных кривых (обработка изделий отшсайных эш- и гипоциклоидами) с помовдью . : предлагаемого ме ганизма производится следующим обрззом. : Деталь усТанавЛИЕйтйт на стойеста ка неподэижн о. Йри вращении водада 2с УГЛОВОЙ скОрОСтш W2. сателит 3 обкатйваётся по колесу 1 со скорость «Ч Wf,, при этом точка О опишет эпи циклоиду (гипоциклоиду). При срвмей$ёний с точкой 0-2 режущей кромки инструмента 7 он нарежет деталь с эпиигипоциклоидальнйм контуром. При , этом режущий ийстр ёнт, закрепленны . ва.: колесе (сателлите) 5 .обкатывается вокруг цент|3 ль,ногр колеса 4 и совер шает рёзанйя с заяанньад регкймом , который обеспечивается за счёт подбора чисел зубьев смен .ных .колес 4 и 5. ;. - . Длйпблучения контура деталей, бгт сайних эквйдае а1. крйвйИй, смещенфмй от эгш- и гипоциклоид на радиус iV, равный радиусу загруглейия . резца (фрезы) 7,необходимо осьинструмента « 7 совместить с точ йЪй О 2 Механизма, а инструментз акрвпить на колесе (сателлите) 5. При вЕ ащёнии водила 2 са;теллит 3, Обкаты ваясь по колесу 1, вращает водало 6, fia бей которого устансэвленЬ колесЬ (сателлит) 5 с закрепленным режущир инстр тчентом 7, который обкатывается по сменному центральному колесу 4, закрепленному на водиле 2. Режущий инструмент 7 при этом формирует деталь, очерченную эквидистантной 9 эпи- и гипоциклоиды, как огибающей ряда положений инструмента. j Скорость V перемещения центра инструмента 7 (точки Og) найдена из выражения где V -/ ( Х к (а {-cos f+A,i cosda 2 If ) , l uf-sinH+Xi 3,2 sin(iV,a Ч) 1 , Подставив значения ( х ) , ( у ) , получаем V--r,3,w -T/-t- Ui3,2)-2A-i,cos(i,,,-i)4 . Линейная скореэсть точки грани режущего инструмента радиусом R при вращател:ьном движений вокруг оси 02 определяется по формуле Vj,WftR (l-i,2. + i3,,iR, -угловая скорость инстру мента;-угловая скорость сателлита 5, на котором установлен режущий инструмент 7; -передаточное отношение от (сателлита) 5 к колесу 4 при остановленном водиле .- :-; б. ; - Отметим, Что угловая скорость звена 5 выражена в функции линейной скорости перемещения центра инструмента ПО .зависимости.. : « . V.2.Ui4, Тогда величина Ч + 3,1 5 МП)Параметр Vj, зависит от передаточного отношения i которое можно изменять .за счет сменных колес 4 и 5 и тем самым выбирать оптимальное значение V}. . . Учитыйая, то общая скорость резания является геометрической суммой скорости Перемещения центра инструмента и лййёйной скорости точки режущей грани инст 2умента, т, е. реъ V -н /ц, можно сделать заключение, что за счет сменных колес 4 и .5 можно .изменять скорость резания и для каждого конкретногЬ случая подбирать ее оптимальную величину. Сила резания зависит от скорости резания, т.е. Р f(V). От скорости резания зависит нарост на инструменте и меняется угол резания, В зтом случае за счет сменных колес 4 и 5 механизма можно подобрать оптимальнук) величину силы резания. Применение предлагаемого механизма устройства для обработки детелей, очерченных эпи- и гипоциклоидами и , их эквидистантами позволяет повысить производительность в 1,3 раза, повысить стойкость и долговечность инструмента в 1,4 раза, уменьшить энергозатраты и повысить качество обработки.

Формула изобретения

Устройство для обработки деталей, рчерченных эпи- и гипоциклоидами и их эквидистантами, инструментом, свягзанным с планетарным механизмом/ включаюйщм установленное с возможностью вращения водило и сателлит, о т л и ч а ю ГЦ е е с я тем,что, с целью обеспечения оптимального режима рёзаиия.

устройство снабжено дополнительным пласГётарным механизмом со сменны ;центральным колесоми сателлитом, несущим, инструмент, причтем центральное колесо и водило дополнительного планетарного механизма жестко связаны соответственно с водилом и сателлитом первого планетарного механизма,

Источники информации, принятые Bio внимание при экспёртйэё

1. Токарь И.Е, Зубофрезерный станок Рейникер для обработки шевронных колес по методу Беттхера. м., Матгиз, 11933.