Зубофрезерный станок Советский патент 1983 года по МПК B23F5/22 B23F15/00 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано при производстве зубчатых колес. Известны зубофрезерные станки с числовым программным управлением с безгитарной настройкой связей вращения изделия, инструмента и перемещения инструмента с позиционированием узлов, содержащие кинематическую цепь, связывающую вращен шпинделя изделия и инструмента, инструментальный суппорт, снабженный механизмом установки на угол поворотаК недостаткам известного станка следует отнести сложность переналад ки станка и ус±ановки инструменталь ного суппорта на угол спирали изделия, а также невозможность обработк некруглых колес. Целью изобретения является повышение точности, производительности, упрощение наладки и расширение технологических возможностей путем использования постоянной связи вра щения инструмента и привода вращени изделия. Указанная цель достигаемся тем, что в кинемати 1ескую цепь, связывающую вращение изделия и инструмента, введено устройство дополнительного вращения изделия с индивидуальным приводом, связанным с приводом вращения инструмента и приводами пере- мещения инструмента и изделия посред ством ЧПУ, механизм установки угла поворота инструментального суппорта выполнен в виде связанной с приводом кинематический цепи посредством муфты зубчатой передачи с установленным на ,одном из ее валов датчиком обратной связи системы ЧПУ. На чертеже приведена кинематическая схема зубофрезерного станка для обработки зубчатых колес. Станок содержит привод вращения шпинделя инструмента 1 и шпинделя изделия 2, выполненный в виде шагового двигателя 3 с гидроусилителем 4 Связь между шпинделем инструмента 1 и шпинделем изделия 2 осуществляется шестернями цилиндрическими 5, 6, коническими 7, 8, 9, 10, 11, 12, планетарным механизмом 13, цилиндрическими шестернями 14, 15, валом червяка 16 и червячным колесом 17, Шаговый двигатель 18 с гидроусили телем 19 и планетарный механизм 13 осуществляют дополнительный доворот кинематической цепи. Муфта 20, цилиндрическая шестерня 21, жестко скрепленная с инструментальным суппортом, обеспечивает его поворот на угол спирали и угол подъема инструмента. Отсчет угла по ворота осуществляется .через цилиндри ческую шестерню 22 датчиком 23 чере систему ЧПУ, не показанную на чертеже. Перемещения инструментального суппорта в радиальном, осевом и тангенциальном направлениях осуществляется соответственно шаговыми двигателями 24, 25, 26 с гидроусилителями 27, 28, 29, червячными передачами 30, 31, 32 и винтами 33, 34, 35 подачи. В станке используется система ЧПУ без обратной связи, Зубофрезерный станок для обработки зубчатых колес с числовым программным управлением работает следующим образом. Движение от шагового двигателя 3 с гидроусилителем 4 через шестерни 5, 6 передается на шпиндель инструмента 1 и далее через шестерни 7, 8, 9, 10, 11, 12, планетарный механизм 13, шестерни 14, 15, вал червяка 16, червячное колесо 17 на шпиндель изделия 2. Дополнительное движение дли осуществления кинематической связи при обработке колес с различными числами зубьев и углами .спиралей косозубых шестерен шпиндель изделия 2 получает от шагового двигателя 18 с гидроусилителем 19 через планетарный механизм 13, шестерни 14, 15, вал червяка 16, червячное колесо 17. Поворот инструментального суппорта на угол спирали и угол подъема инструмента осуществляется от шагового двигателя 3 с гидроусилителем через шестерни 7, 8, зубчатую муфту 20, сцепляемую с шестерней 21, которая жестко соединена с инструментальным суппортом. Отсчет угла поворота производится датчиком .23, сидящим на валу шестерни 22 через систему ЧПУ. Движение инструментального суппорта в радиальном направлении осуществляется от шагового двигателя 24 с гидроусилителем 27 через передачу 30 на винт подачи 38. Движение инструментального суппорта в осевом направлении осуществляется от шагового двигателя 25 с гидроусилителем 28, через червячную передачу 31 на винт 34 подачи. Движение инструментального суппорта в тангенциальном направлении осуществляется от шагового двигателя 26 с гидроусилителем 29, через червячную передачу 32 на винт 35 подачи. Обработка некруглых колес осуществляется связью между вращением шпинделя инструмента 1 и шаговым двигателем 18 с гидроусилителем 19 планетарного механизма 13 через круговой интерполятор системы ЧПУ с изменением передаточного отношения связи по заданному закону, при этом должна осуществляться связь через интерполятор системы ЧПУ между вращением шпинделя инструмента 1 и приводом ЧПУ на изменение межцентрового расстояния между осью изделия 2 и инструментом 1 с помощью инструментального суппорта от шагового двигателя 24 е гидроусилителем 27 через червячную передачу 30 на винт 33 подачи. : При обработке прямозубных колес скорость врсицения двигателя планетарного механизма, в зависимости от числа нарезаемых зубьев, согласуется со скоростью вращения инструмента через линейный интерполятор системы ЧПУ. При обработке спиральнозубых коле двигатель планетарного механизма дополнительно связывается с приводом перемещения инструмента через линейный интерполятор системы ЧПУ, который согласует перемещение инструмента и дополнительное вргицение двигателя плане.тарного механизма для образования спиральной поверхности зуба., Ввод программы в систему ЧПУ для управления приводгши планетарного механизма и радиального перемещения инструмента при обработке некругльос колес может производиться с перфоленты или другими средствс1ми ввода программы в память системы. В станке может осуществляться коррекция постоянно действукнцих ошибок кинематических связей в цепи деления и цепи формирования зуба по длине посредством ввода в систему ЧПУ nporpai aj согласования приводов с приводом на планетарный механизм через перфоленту. Для осуществления связей между приводом планетарного механизма, перемещениями инструмента и вращением инструмента могут быть использованы системы ЧПУ без обратной связи на шаговых двигателях с гидроусилителями или системы с обратной связью на приводах/ обеспечивающих дискретность поворота двигателя на 0,36. Преимуществом новой схемы станка является простая и экономичная схема управления приводги и, выполненная на базе стандартных устройств ЧПУ, высокая точность кинематической связи вращения изделия и инструмента при использовании преобразователей обратной связи нормальной точности и систем ЧПУ без обратной связи. Схема обеспечивает возможность обработки некруглых колес при вводе программы согласования приводов от перфоленты или из памяти системы. Схема обеспечивает возможность коррекции постоянно действующих ошибок кинематических связей цепей деления и дифференциала. Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить точность и производительность станка, упрос- . тить наладку и. расширить его технологические возможности.

ЗУБОФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК с числовым программным управлением беэгитарной настройкой связей вра ния изделия, инструмента и переме ния инструмента с позиционировани узлов, содержащий жесткую кинемат ческую цепь,. связывающую вращение шпинделя изделия и инструмента, инструментальный суппорт, снабжен Jtri.viiia о as механизмом установки на угол поворота, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, производительности, упрощения наладки н расширения технологических возможностей путем исцдльзования постоянной связи вращения инструмента и привода врагения изделия в кинематическую цепь,связывающую вращение изделия и инструмента, введено устройство дополнительного вращения изделия с индивидуальным приводом, связанным с приводом вращения инструмента и приводами перемещения инструмента и изделия посредством ЧПУ, а механизм установки угла поворота инструментального суппорта выполнен в виде связанг ной с приводом кинематической цепи посредством муфты зубчатой передачи с установленным на одном из ее валов датчиком обрабной связи системы ЧПУ. jr f