6. Логическое описание структурной схемы станка

В соответствии с заданием станок реализует одну схему нарезания червячных колёс методом тангенциального врезания. Поэтому полная структурная схема станка совпадает с его частной кинематической структурой, изображённой на рисунке 3 или 4.

Рассмотрим структурную схему, изображённую на рисунке 4.

Она состоит из кинематических групп движений формообразования, врезания, установки, и вспомогательных движений.

Группа движения формообразования

Группа движений формообразования Ф_v(В₁В₂) и Ф_v(В₁В₃) сложная.

Внутренняя связь этой группы соединяет инструментальный шпиндель 6 и шпиндели заготовок 4 и 5:

В₁ → 15 → 16 → Σ → 17 → 22 → ix → 18 → 19 → В₂

20 → В₃

Орган i_x обеспечивает настройку движения по траектории (на число нарезаемых зубьев).

Внешняя связь этой группы соединяет регулируемый двигатель М₁ с внутренней связью посредством кинематической цепи 21 → 22.

Общее звено 22 – звено соединения связей. Скорость и направление движения обеспечивается электродвигателем.

Группа движения врезания

Группа движения Вр(П₄В₅) сложная. Внутренняя связь соединяет перемещение каретки П₄ и дополнительное вращение инструментального шпинделя В₅:

П₄ → 12 → 29 → i_y → 24 → Σ → 16 → 15 → В₅.

Внешняя связь соединяет регулируемый д двигатель М₃ с тяговым устройством посредством кинематической цепи 26 – 23 – 12.

Скорость и направление движения обеспечивается электродвигателем М3.

Группы установочных движений

Группы движений Уст(П₆) и Уст(П₇) – простые . Внутренние связи – поступательные пары между направляющими столов 7, 8 и каретки 11.

Внешняя связь первой группы:

М₂ → 27 → 14 → стол 8 ,

второй группы:

М→ → 27 → 28 → 13 → стол 7 .

Группы соединяются между собой через общий двигатель М₂.

Группы вспомогательных движений

Вспомогательные движения Всп₁(П₆’) и Всп₂(П₇’) создаются простыми группами установочных движений Уст₁(П₆) и Уст₂(П₇) при изменении направления вращения двигателя М₂.

Группа вспомогательного движения Всп₃(П₄’) простая. Её внутренняя связь поступательная пара между направляющими каретки и основания. Внешняя связь соединяет двигатель М3 с кареткой. Она имеет вид:

М3 – 26 – 23 – 12 – каретка 11.

7. Патентный поиск технических решений

Объектом патентного поиска являются способы обработки червячных колёс и станки для их осуществления. По результатам патентного поиска установлены два технических решения в этой области.

1. Патент США № 2603131 Roll Grooving Method and apparatus, 1952.

2. Авторское свидетельство СССР № 971596 Станок для нарезания червячных колёс, 1981

Оба технических решения содержат информацию о способе нарезания червячных колёс одной червячной фрезой методом тангенциального врезания.

В патенте США движения врезания и формообразования выполняются раздельно: в начале при невращающихся заготовках сообщают вращение фрезе, которая как бы ввинчивается между ними. Так осуществляется врезание. После врезания на полную глубину зубьев, включают вращение заготовок и происходит движение формообразования. Недостатком такого способа является значительная нагрузка на режущие зубья фрезы на этапе формообразования. Конструкция станка обеспечивает такой цикл обработки.

Во втором техническом решении движения врезания и формообразования осуществляются одновременно, что позволяет уменьшить нагрузку на режущие зубья и повысить стойкость режущего инструмента.

Этот способ обработки принят для реализации в курсовой работе.