Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2986
.pdf
и прижимать к этому валу небольшую шестерню, которая находится в постоянном зацеплении с непрерывным
набором зубьев на прерывистой шестерне или в связи с ней. Таким образом, для снятия зубчатого вала он
вращается с высокой скоростью от высокоскоростного вала, а муфта свободного хода позволяет этому валу
обходить медленно вращающееся червячное колесо. После завершения операции извлечения, указанный
выше зазор проходит место зацепления, и прерванная шестерня снова приводит в движение шестерню на
валу трансмиссии, при этом высокоскоростной привод остается работоспособным.
Таким образом, заготовка вращается с высокой скоростью для ее индексации, а режущая головка
поднимается и возвращается в исходное положение с той же высокой скоростью, после чего первый
упомянутый зазор прерывистой шестерни aa, tn'. достигает места зацепления, так что движение режущей
головки и вращение рабочего стола прекращаются. Теперь кулачковый барабан приводит в действие подачу
седла рабочего стола, и в подходящий момент торцевой кулачок открывает муфту малой шестерни, так что
вал синхронизации снова приводится в движение медленно вращающимся червячным колесом, и начинается
новый цикл. Поскольку это важно для предотвращения вращения зубчатого колеса на валу трансмиссии в
периоды, когда зазоры прерывистой передачи находятся в месте зацепления, предусмотрен и приспособлен
для фиксации защелкивающий рычаг с пазами, образованными в зубчатом колесе трансмиссии или на
периферии диска, вращающегося вместе с этим зубчатым колесом. Этот запорный рычаг приводится в
действие в нужные моменты соответствующим образом расположенными выступами или лепестками кулачка
на зубчатом валу.
Для непрерывного движения c! Для режущего инструмента седло, на котором вращательно установлена
режущая головка, снабжено подшипником для короткого шпинделя, имеющего коническую шестерню на
каждом конце. Ось этого короткого вала совпадает с осью вращения режущей головки, установленной на
седле. Коническая зубчатая передача на конце короткого вала входит в зацепление с конической зубчатой
передачей, установленной на вертикальном трансмиссионном валу. Втулка этой конической зубчатой
передачи установлена в подшипниковом выступе, выступающем из седла, так что коническая зубчатая
передача перемещается вместе с седлом при его скольжении вверх или вниз. Коническая шестерня на
противоположном конце короткого вала зацепляется с конической шестерней на наклонном валу, который
параллелен шпинделю инструмента, а глубокая шестерня на этом наклонном валу зацепляется с зубчатым
колесом на шпинделе инструмента. Фрезерная головка снабжена ходовыми подшипниками, шпинделем и
шариковым упорным подшипником, корпус которого регулируемо ввинчен в фрезерную головку и может
регулироваться маховиком для установки положения фрезы перед началом резки. Вес фрезерной головки
удобно сбалансирован с помощью противовеса и гибкого соединения, а движение седла фрезерной головки
вверх и вниз может осуществляться путем перемещения зубчатой рейки.
Однако для создания углов наклона и опускания седла режущей головки могут использоваться и другие
механизмы.
Для того чтобы стол можно было убрать из зоны действия фрезы после удаления заготовки и установки
новой, опора стола приспособлена для скольжения по направляющим на седле, которое снабжено зубчатой
рейкой, входящей в зацепление с шестерней, установленной на шпинделе, вращающемся в подшипниках на
опоре стола. Последний снабжен неподвижным полым тормозным барабаном, а шпиндель имеет тормоз,
приводимый в действие рычагом, который также служит рукояткой для вращения шестерни и перемещения
опоры стола в ее нормальное положение относительно седла стола. Обычно тормоз включен, и шестерня
заблокирована, но при нажатии на рукоятку внутрь, преодолевая действие пружины, тормоз освобождается, и
тормозная рукоятка используется в качестве рукоятки для вращения шестерни.
Для обеспечения возврата стола в правильное положение к опоре стола крепится стержень, параллельный
седлу стола, а последнее имеет перфорированный кронштейн или выступ, через который стержень свободно
проходит. Свободный конец стержня d имеет резьбу и гайку, которая прилегает к перфорированному
кронштейну и видна, когда стол находится в правильном положении.
В станке, предназначенном для нарезания косозубых зубьев, важно использовать такую конфигурацию и
расположение фрезы, которые обеспечивают высокоэффективные результаты. Следует помнить, что
вращающаяся фреза должна входить в изогнутую или спиральную поверхность и перемещаться по ней, и,
следовательно, одна сторона фрезы режет по выпуклой поверхности, а противоположная сторона — по
вогнутой. Теперь, установив фрезу под подходящим углом так, чтобы она наклонялась над выпуклой
поверхностью, и сформировав режущие кромки на той стороне, которая соприкасается с вогнутой
поверхностью, со значительно большей степенью скоса, чем режущие кромки на той стороне, которая
соприкасается с выпуклой поверхностью, обнаруживается, что с обеих сторон фрезы обеспечивается
достаточный зазор. Также, правильно сопоставив угловое расположение фрезы и относительную степень
скоса с двух сторон, противоположные поверхности двух соседних зубьев обрабатываются или черновым
способом до желаемой формы, так что они находятся в наиболее выгодном состоянии для последующей
обработки на чистовом станке.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в оборудовании для обработки спиральных зубчатых колес и связанные с ним
усовершенствования. Я, Альберт Джозеф Рат, из Crown Motor Works, Crown Street, Acton, London, W. 3,
подданный Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение включает в себя усовершенствования в оборудовании для обработки спиральных зубчатых
колес и связанные с ним усовершенствования, и в частности касается машин, приспособленных для
выполнения первичной или черновой обработки, известной как черновая обработка, при производстве
конических зубчатых колес или корончатых зубчатых колес.
Эти усовершенствования особенно касаются станков, в которых нарезка спиральных зубьев в заготовках
шестерен осуществляется с помощью наклонного вращающегося инструмента, при этом заготовка шестерни
вращается, а инструмент подается прямолинейно, и заготовка индексируется между каждым выходом.
Основная цель данного изобретения — создание станка для нарезания конических зубчатых колес со
спиральными зубьями, предназначенного для точной, быстрой и эффективной нарезки зубчатых колес с
учетом простоты и долговечности конструкции станка. Существенные преимущества зубчатых передач со
спиральными зубьями в настоящее время общепризнаны, и важно создавать машины, которые не являются
дорогостоящими в производстве и способны обеспечивать большую и эффективную производительность (с
использованием таких передач).
Согласно данному изобретению, станок включает в себя фрезерный инструмент или резец, установленный на
возвратно-поступательной режущей головке, вращающийся рабочий стол, установленный на
возвратно-поступательном седле или направляющей, механизм с таймером для возвратно-поступательного
движения этого седла или направляющей в интервалах между циклами вращения, тем самым извлекая
заготовку из инструмента и возвращая ее на него, и механизм с таймером для перемещения режущей головки
вдоль ее режущего хода и одновременного вращения заготовки для получения спирального реза, а также для
возврата режущей головки и одновременного индексирования заготовки для установки нового зуба в
положение для резки. При нарезании зубьев со спиральной фаской целесообразно позиционировать
заготовку таким образом, чтобы в положение для нарезания зуба, предпоследний после последнего
нарезанного, он находился перед предпоследним. Кроме того, для обеспечения беспрепятственного
вращения фрезы необходимо закрепить шпиндель инструмента под определенным углом относительно оси
заготовки, а режущая головка может регулироваться по углу наклона на своем седле или направляющей.
Предпочтительно, чтобы режущая головка совершала возвратно-поступательные движения по вертикали, а
опорная стойка, несущая рабочий стол, — по горизонтали. Поскольку режущий инструмент во время своего
хода по всей длине зуба должен срезать всю его глубину, заготовка, в случае конического или корончатого
колеса, должна быть закреплена под углом к горизонтали, который будет меняться в зависимости от
конусности зубчатых колес. Для этой цели рабочий стол может быть установлен в поворотной раме, которая
может регулироваться вокруг своей оси вращения или точки опоры при необходимости изменения угла
обрабатываемой детали.
В трансмиссии устанавливаются переключатели скоростей для любых частей, требующих работы с разными
скоростями в различных условиях.
Желательно, чтобы резец проходил не более чем по поверхности зуба заготовки, поскольку при спиральной
фаске с постоянным шагом угол траектории постоянно меняется. Следовательно, чем короче путь, тем точнее
резак вырежет нужную форму. Для обеспечения максимально короткого пути обработки, используемый метод
включает в себя подачу заготовки шестерни к наклонному вращающемуся инструменту, начало резки во
время заключительной части этой подачи, затем одновременное вращение заготовки шестерни и
прямолинейную подачу инструмента, затем извлечение заготовки, ее индексацию и возвращение
инструмента, и, наконец, повторную подачу заготовки к инструменту для начала нового цикла.
Теперь можно дать подробное описание цикла операций, представляющего собой выгодный режим работы в
соответствии с этими усовершенствованиями.
Допустим, режущий инструмент установлен в положение для начала резки и заготовка правильно
отцентрирована. Указанный цикл начинается с того, что седло перемещается к фрезе и подает заготовку. В
заключительной части этого процесса подачи седла режущий инструмент зацепляется между концевыми
частями двух соседних зубьев и, благодаря подаче седла, срезает противоположные поверхности этих зубьев
от кончика до корня. После этого движение подающего механизма седла прекращается, и режущая головка
начинает движение вниз, или режущий ход; кроме того, рабочий стол начинает вращаться. Благодаря ходу
режущего инструмента и вращению заготовки, инструмент выполняет спиральный рез между
вышеупомянутыми зубьями, срезая их поверхности от верхнего конца к нижнему. Как только резка
завершится, ход режущей головки прекратится, и вращение рабочего стола остановится! ; при этом седло с
рабочим столом быстро возвращается для удаления заготовки из зоны действия фрезы.
При выдвижении рабочего стола (или когда он выдвигается) высокоскоростной привод также воздействует на
механизм режущей головки, возвращая ее в исходное положение, и на механизм индексации,
поворачивающий заготовку на необходимую величину, чтобы, например, расположить следующий за ним
зубной зазор для обработки соседних зубьев. Затем высокоскоростной привод отключается, так что
низкоскоростной привод снова включается, и это может произойти в начале движения подающего механизма,
несущего рабочий стол, или в подходящий момент во время указанного движения подающего механизма,
после чего рабочий стол приближается к фрезе, и начинается новый цикл, который выполняется описанным
выше способом.
В практическом применении механизма целесообразно использовать так называемый зубчатый вал. Это
название может быть выбрано по соображению удобства, поскольку на этом валу могут располагаться (а)
кулачок для синхронизированной работы механизма возвратно-поступательного движения седла, несущего
рабочий стол, (б) зубчатая передача с зазором для прерывания приводов режущей головки и вращающегося
стола перед началом извлечения заготовки, и (в) кулачок для синхронизированного управления
высокоскоростным и низкоскоростным приводами. Вал газораспределительного механизма может быть
приспособлен для приема двух приводов, а элемент низкоскоростного привода может включать в себя
обгонную муфту или свободное колесо, так что он лишь немного обходит муфту при включении
высокоскоростного привода и, следовательно, его не нужно фактически отключать. Удобно осуществлять
возвратно-поступательное движение режущей головки посредством механизма, включающего зубчатую рейку
с кулачковым приводом, которая приводит в движение другую зубчатую рейку на режущей головке через
зубчатую передачу; такое устройство позволяет легко регулировать скорость резки в соответствии с
требованиями.
Фреза приводится в движение непрерывно, и передача к ней предпочтительно включает в себя
переключающую передачу, способную обеспечивать изменение скорости как в прямом, так и в обратном
направлении, поскольку скорость фрезы должна изменяться для различных видов работ, а направление
вращения должно изменяться в случае необходимости изменения положения относительно обрабатываемой
детали на обратное. Механизм рабочего стола удобно включает в себя зубчатую передачу и маховик,
позволяющий устанавливать заготовку под желаемым углом относительно режущего инструмента. Седло
стола снабжено механизмом ручного управления для отсоединения седла стола и его перемещения на
расстояние от фрезы, когда заготовка обработана черновым способом или на станке, и на стол необходимо
установить новую заготовку.
Для облегчения понимания изобретения приводится прилагаемый чертеж, иллюстрирующий одну из
подходящих конструкций, воплощающую все существующие усовершенствования, на котором чертеж :- .
Рисунок 1 представляет собой перспективный вид различных механизмов и частей, составляющих указанную
машину. Следует понимать, что этот вид был разработан в качестве наглядного пособия для понимания
описания рабочих характеристик машины без строгого учета точного отображения механических деталей и
реального относительного расположения частей.
На рисунке 2 представлен поперечный разрез рабочего стола и его опоры, включая механизм с ручным
управлением для осуществления выдвижного извлечения такого стола при демонтаже 5 готовых заготовок и
установке новой.
На рисунке 3 представлен вид сверху, показывающий взаимосвязь между режущим инструментом и рабочим
столом.
Рисунок 4 представляет собой боковой вид рисунка 3, а рисунок 5 — перспективный вид, показывающий
режущий инструмент в процессе выполнения разреза.
Обращаясь к рисунку 1, а — рама станка, снабженная горизонтальными направляющими b: для а)
скользящего седла c, рабочий стол d, вращательно установленный на скользящем седле c, как описано выше.
Рама a также снабжена вертикальными направляющими s для седла g, на котором расположена фрезерная
головка 7w, последняя включает подшипники для поддержки шпинделя фрезы j, на котором вращается такой
инструмент aW, как фреза. Режущая головка вращательно регулируется в круговой направляющей 1-, вокруг
оси ll, и фиксируется в любом положении, в которое она устанавливается, с помощью крепежного болта, не
показанного на рисунке.
Следует отметить, что шпиндель фрезы j установлен таким образом, что он немного наклонен наружу от
седла g в сторону конца, на котором закреплена фреза A, что обеспечивает фрезе благоприятный угол по
отношению к спиральным зубьям 1 на заготовке m. Эта угловатость будет более подробно описана далее.
Главный вал n, установленный в раме, приводится в движение ременным шкивом o, и для управления его
приводом могут быть использованы любые подходящие средства. Вал n снабжен тремя шестернями, а
именно: (а) цилиндрическим колесом p для привода реверсивной шестерни, обозначенной целиком как q,
через которую вращается шпиндель режущего инструмента j, как описано ниже; (б) шестерней ?,
зацепляющейся с шестерней s, которая через реверсивную шестерню t приводит в движение червячный
шпиндель u, от которого получается низкоскоростной привод; и (в) косозубым зубчатым колесом r,
зацепляющимся с косозубым зубчатым колесом Ic на промежуточном валу f, который можно назвать
высокоскоростным приводным валом.
Вал y, называемый зубчатым валом по уже объясненной причине, имеет установленное на нем: (а) червячное
колесо z, зацепляющееся с червяком 1 червячного шпинделя, причем это червячное колесо z входит в
зацепление с валом через муфту свободного хода в ступице 2 этого колеса. (a) Детальное изображение этой
муфты не требуется, поскольку для обеспечения одностороннего зацепления между червячным колесом z и
его валом y можно использовать любой подходящий храповой механизм или устройство свободного хода. (b)
Барабан 3, образованный канавкой кулачка 4, зацепляемой рычагом 5 на валу 6, который имеет кривошип 7,
соединенный стержнем 8 с кривошипом 9 на шпинделе 10, несущем зубчатый квадрант 11, зацепляющийся с
направленными вниз зубьями рейки 12 на рейке e, соединенной с седлом рабочего стола c способом,
описанным ниже; (c) прерывистое зубчатое колесо 13, представляющее собой зубчатое колесо с двумя
зазорами 14, 15 в ряду зубьев для цели, которая будет объяснена. Здесь следует отметить, что колесо 13
может иметь широкие зубья, и тогда зазоры 14 и 15 образуются только в половине ширины зубьев, или же
колесо 13 с зазорами в ряду зубьев может быть жестко соединено со вторым колесом 13a, не имеющим
зазоров в ряду зубьев.
Непрерывный ряд зубьев колеса 13n находится в зацеплении с шестерней 16, обычно свободной на валу z, но
способной быть прицепленной к нему муфтой (CI). Кулачковый диск 17 снабжен торцевым кулачком 18 для
управления рычагом сцепления 19, контролирующим высокоскоростную передачу через вал x, и краевым
кулачком 20 для управления рычагом стопорной защелки 21 для зацепления, как будет объяснено ниже, с
передаточным колесом 22, зацепляющимся с прерывистым зубчатым колесом 13.
Передающее колесо 22 закреплено на передаточном валу 23, на котором закреплена коническая шестерня
24, зацепляющаяся с конической шестерней 25 на нижнем конце вертикального вала 26, от которого
отводится привод для вращения рабочего стола.
На валу 23 также расположены кулачковые устройства 27, 28 со шпонками для привода
вертикально-возвратно-поступательной планки 29, выполненной на ее верхнем конце с зубьями рейки 30, для
привода механизма смены зубчатого колеса 31, вращающего вал 31, имеющий шестерню 31b, находящуюся в
рабочем зацеплении с рейкой 32 на седле g режущей головки.
Вращающаяся опора рабочего стола c имеет на своем переднем конце выступы или проекции 33
формовочных кромок для поперечного шпинделя 34 (см. также рисунок 2), который также образует шарнирное
или поворотное соединение для рамы 35, в которой вращательно установлен круглый рабочий стол d.
Круглый стол d выполнен или снабжен периферийными червячными зубьями 36, которые взаимодействуют
червяком 37 со шпинделем 38, установленным в подшипниках 39 вдоль одной стороны рамы 35 и
находящимся в приводном соединении с поперечным шпинделем 34 посредством конической зубчатой
передачи 40. На конце поперечного шпинделя 34, на противоположной стороне седла c, установлена
косозубая шестерня 41, зацепляющаяся с косозубой шестерней 42, расположенной на валу 43, проходящем
вдоль седла c, и этот вал 43 приводится в движение через зубчатую передачу 44, которая приводится в
движение вертикальным валом 26, последний соединен с передаточным валом 23, как описано выше.
Косоходная шестерня 42 установлена на валу 43 между подшипниками в зубчатой раме 42а (рис. 4),
закрепленной на седле c.
Таким образом, описанный выше механизм предназначен для вращения рабочего стола d в любом
положении, в которое может быть установлена рама 35 вокруг шарнира поворотного шпинделя 34, и на
протяжении всего перемещения седла c вдоль его направляющих b.
Далее будет приведено описание работы описанного выше механизма, включая ссылки на дополнительные
детали, необходимые для ясного понимания. Предположим, что в результате подающего движения рабочий
стол d подошел к фрезерной головке и верхние концы противоположных поверхностей двух соседних зубьев
заготовки m вот-вот соприкоснутся с фрезерным инструментом k. На данном этапе цикла главный вал zizi
приводит в движение зубчатый вал y через шестерни s, редуктор t, червячный вал it и червяк 1 на нем,
червячное колесо z и муфту свободного хода в ступице 2. В данный момент зубчатый вал y не приводит в
движение вал трансмиссии 23, поскольку зазор 15 в зубьях колеса 13 находится в точке зацепления с
зубчатым колесом 22 на валу трансмиссии 23. Из рисунка 1 видно, что зазоры образуются также в ряду зубьев
колеса 22, но эти зазоры предназначены лишь для предотвращения заедания, поскольку зубья колеса 13
снова входят в зацепление после прохождения зазора.
Пока зазор 15 находится в точке зацепления, режущая головка d g остается неподвижной, а рабочий стол d' не
вращается. Однако кулачковый барабан 3 на зубчатом валу y установлен таким образом, что в этот момент
его канавка 4 приводит в действие рычаг 5, заставляя (через шток 8) квадрант 11 вращаться и завершать
движение подачи рейки e, седла c и рабочего стола d. Эта заключительная часть движения подачи
эффективна для того, чтобы инструмент k резал от кончика до основания на верхнем конце вышеупомянутых
зубьев заготовки gn. Теперь канавка кулачка 4 перестает подавать материал в седло рабочего стола, и зазор
15 колеса 13 проходит точку зацепления, так что зубья колеса 13 теперь входят в зацепление с зубьями
шестерни 22 и приводят в движение вал трансмиссии 23. Таким образом, один из кулачков 27, 28 на валу 23
теперь задействован для зацепления с вертикальной зубчатой рейкой 2'9' и обеспечения опускания седла
режущей головки g через описанную выше зубчатую передачу 30, 31, 32.
Одновременно вертикальный вал 26 приводится в движение передаточным валом 23 и заставляет рабочий
стол d вращаться посредством зубчатой передачи 44, вала 43, косозубых передач 42, 41, вала 34, конических
передач 40, червяка 37 и червячного колеса 36. Одновременное опускание инструмента k и вращение
рабочего стола d рассчитываются таким образом, чтобы обеспечить вырезание желаемой спирали в
заготовке m. Когда седло режущей головки g опускается достаточно низко, чтобы резец 7c достиг конца своего
реза, хотя инструмент le может все еще находиться на определенном расстоянии между зубьями, по которым
он работал, второй зазор 14 между зубьями прерывистого зубчатого колеса 13 достигает точки зацепления,
так что вращение вала трансмиссии 23 снова прекращается. В этот момент также включается
соответствующая часть канавки 4 в кулачковом барабане 3 и, посредством штока 8 и квадранта 11,
заставляет седло рабочего стола c отступить и убрать рабочий стол и заготовку m с фрезы h.
Одновременно кулачок 18 диска 17 на зубчатом валу y позволяет рычагу 19 перемещаться влево под
действием пружины 45 и замыкать муфту 46, благодаря чему малая шестерня 16 зацепляется с валом.
V-образная шпилька приводит в движение колесо 139, а вал y вращается с большей скоростью, чем вал y,
приводимый в движение червяком 1 и червячным колесом. z. Таким образом, для извлечения заготовки
зубчатый вал y вращается с высокой скоростью, а муфта свободного хода в ступице 2 червячного колеса z
позволяет валу y обходить медленно вращающееся червячное колесо 2; после чего... После завершения
извлечения заготовки зазор 14 проходит точку зацепления, и зубья шестерни 13 снова входят в зацепление с
колесом 22 для привода трансмиссионного вала 23, высокоскоростного приводного вала. Шестерня 16 на
южной стороне по-прежнему находится в рабочем состоянии. Таким образом, заготовка m вращается с
высокой скоростью для ее индексации благодаря вращению стола g посредством зубчатой передачи,
приводимой в движение вертикальным валом 26, как указано выше, а режущая головка g поднимается и
возвращается в исходное положение с той же высокой скоростью посредством зубчатой передачи,
приводимой в движение кулачковым рычагом 29, как указано выше.
Зазор 15 между зубьями 13 теперь достигает точки зацепления, так что движение режущей головки g и
вращение червячного стола d прекращаются. Затем соответствующая часть канавки кулачка 4 в барабане 3
приводит в действие движение подачи седла рабочего стола c, и в подходящий момент кулачок 18 открывает
муфту 46 малой шестерни 16, так что вал синхронизации y снова приводится в движение медленно
вращающимся червячным колесом z, и начинается новый цикл. Поскольку важно предотвратить вращение
зубчатого колеса 22 на трансмиссионном валу 23 в те периоды, когда зазоры 14 и 15 прерывистых зубьев 13
достигают точки зацепления и проходят над ней, для фиксации используется защелкивающий рычаг 21 с
пазами 47 в диске 48, сформированном на зубчатом колесе 22 или прикрепленном к нему. Как станет понятно,
этот защелкивающий рычаг 21 приводится в действие в нужный момент соответствующим образом
расположенными выступами или лепестками кулачка 20 на зубчатом валу y, как это видно на рисунке 1. Для
подъема носика защелки из выемки 47, если это позволяет кулачок 20, может быть предусмотрена
подходящая пружина, как это будет легко понять.
Для непрерывного привода режущего инструмента le и шпинделя режущего инструмента j седло g, на котором
вращательно установлена режущая головка h, как указано выше, снабжено подшипником для короткого
шпинделя 49, на одном конце которого находится коническая шестерня 50, а на другом конце — коническая
шестерня 51. Ось этого шпинделя 49 совпадает с осью вращательной регулировки режущей головки It на ее
седле g. Коническая шестерня 51 зацепляется с конической шестерней 52, установленной на вертикальном
передаточном валу 53, а втулка или ступица этой конической шестерни 52 установлена в подшипниковом
выступе, выступающем из седла g, так что шестерня 52 перемещается вместе с седлом 9, когда скользящие
элементы впоследствии скользят вниз.
Вертикальный трансмиссионный вал 53 приводится в движение через коническую зубчатую передачу 53, а
также через промежуточный вал nl, соединенный с главным валом n посредством механизма изменения
скорости и реверсивной шестерни q. Коническая шестерня 50 зацепляется с конической шестерней 54 на
наклонном валу 55, параллельном шпинделю инструмента j, при этом широкозубая шестерня 56 на валу 55
зацепляется с зубчатым колесом 57 на шпинделе инструмента j. Фрезерная головка 7t снабжена не только
подшипниками скольжения для шпинделя инструмента j, но и шариковым упорным подшипником, корпус
которого регулируемо ввинчивается в резьбовую втулку 58 фрезерной головки A и может регулироваться
маховиком 59 для установки фрезы 7c перед началом резания, а широкозубая шестерня 56 позволяет
производить эту регулировку без потери зацепления с зубчатым колесом 57.
Вес седла 9 и режущей головки 11 удобно уравновешивается с помощью противовеса 60 и гибкого
соединения 61, проходящего через шкив 62, и в показанном примере движения седла 9 вверх и вниз
осуществляются за счет кулачкового механизма зубчатой рейки 29, при этом кулачок 28 зацепляется с двумя
антифрикционными роликами 63 для движения вверх, а кулачок 27 зацепляется с роликом 64 для движения
вниз. Однако для создания движений седла вверх и вниз могут использоваться и другие механизмы 9.
Для того чтобы возвратно-поступательное движение седла c, несущего рабочий стол, можно было легко
изменять, рычаг 9 имеет прорезь, и вдоль этой прорези расположена шкала, как показано на рисунке. Таким
образом, точку шарнирного соединения стержня 8 с рычагом 9 можно смещать для получения различных
значений хода рычага 9, как это станет легко понять. Для того чтобы рабочий стол d можно было легко убрать
из зоны действия фрезы 7e после черновой обработки заготовки m и установки новой заготовки на стол d,
зубчатая рейка e выполнена с направленными вверх зубьями 65, зацепляющимися с шестерней 66 на
шпинделе 67, вращающемся в подшипниках на седле c. К последнему прикреплен полый тормозной барабан
68, а шпиндель 67 имеет тормозной приводной элемент 69, приводимый в действие рычагом 70, который
также служит рукояткой для вращения шестерни 66 и перемещения седла c вперед и назад вдоль его
направляющих b. Обычно тормоз, как показано на рисунке 2, соединен с тормозным барабаном 68 таким
образом, чтобы шестерня 66 не могла вращаться вдоль рейки 65, и таким образом седло c надежно
соединено с рейкой e.
При нажатии на рукоятку 70 внутрь до положения, соответствующего линии цепи, показанного на рисунке 2,
тормозной механизм 69 освобождается, так что при повороте рукоятки 70 шестерня 66 начинает катиться
вдоль зубьев рейки 65, а седло c с рабочим столом d отходит от инструмента, при этом указанное седло
перемещается относительно рейки e, которая удерживается неподвижно рычагом 9 и шатуном 8. Для
обеспечения возврата седла c и стола d в правильное положение, к седлу c прикреплен стержень 71, а
зубчатая рейка e имеет перфорированный выступ 72, служащий направляющей для стержня 71 и упором для
регулируемой стопорной гайки 73 на конце стержня. 71. Следовательно, при обратном вращении рукоятки 70
седло c возвращается вдоль своих направляющих до тех пор, пока стопорная гайка 73 не войдет в
зацепление с выступом 72, после чего рукоятка 70 перемещается наружу, так что тормозное устройство снова
входит в зацепление с тормозным барабаном 68, предотвращая перекатывание шестерни 66 по зубьям рейки
66.
Таким образом, седло снова соединяется с зубчатой рейкой e, так что когда машина снова приводится в
движение и рейка e совершает возвратно-поступательное движение в квадранте 11, седло c будет
участвовать в этом возвратно-поступательном движении в соответствии с описанным выше циклом операций.
Для того чтобы стол d можно было наклонять вокруг оси вращения вала 34 с целью регулировки угла
заготовок m относительно инструмента 1c, опора стола 35 снабжена четвертичной рейкой 74, с которой
червяк 75 зацепляется с вертикальным валом 76, вращательно установленным в подшипниках в седле c. В
нижней части вала 76 закреплено коническое колесо 77, которое находится в зацеплении с коническим
колесом 78 на нижнем конце вала маховика 79.
В станке, предназначенном для нарезания косозубых зубьев, важно использовать такую форму и
расположение вращающегося режущего инструмента, как фреза, способная обеспечить действительно
эффективный результат. Обращаясь к рисунку 4, видно, что червяк ns должен быть установлен под таким
углом, чтобы при вращении заготовки и одновременном прямолинейном перемещении инструмента A
выполнялся спиральный рез. Поскольку инструмент k должен перемещаться по спиральной канавке между
двумя зубьями, очевидно, что одна сторона резца будет резать выпуклую поверхность, а противоположная
сторона резца — вогнутую. Кроме того, при прохождении по спиральной канавке вращающаяся фреза не
должна задевать канавку или расширять ее за пределы, определяемые поперечным сечением фрезы. Теперь,
установив резец под подходящим углом так, чтобы он наклонялся над выпуклой поверхностью, как станет
ясно из сравнения рисунков 4 и 5, и сформировав режущие кромки на той стороне (сторона hl на рисунке 5),
которая соприкасается с вогнутой поверхностью, со значительно большей степенью скоса, чем режущие
кромки на той стороне (сторона k1), которая соприкасается с выпуклой поверхностью, обнаруживается, что с
обеих сторон резца достигается достаточный зазор.
Кроме того, благодаря правильному подбору углового расположения фрезы и относительной степени снятия
фаски с двух сторон, противоположные поверхности двух соседних зубьев обрабатываются или подвергаются
черновой обработке до желаемой формы, что обеспечивает их наиболее выгодное состояние для
последующей обработки на чистовом станке. Угловое расположение режущего инструмента можно понять,
сравнив рисунки 3 и 4, на которых видно, что шпиндель режущего инструмента не только наклонен наружу от
режущей головки, но и наклонен вниз, благодаря чему достигается описанный выше благоприятный угол,
эффект которого можно понять из рисунка 5. На чертежах вращающаяся фреза изображена в виде дискового
инструмента, каким она и могла бы быть, если бы была шлифовальным инструментом. Однако обычно
используется фрезерный инструмент, и изображенный инструмент следует понимать именно как фрезерный
инструмент.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, на
что я претендую, это: 1. Способ нарезания спиральных зубьев на конических зубчатых колесах,
заключающийся в прямолинейном перемещении вращающегося резца и вращении заготовки зубчатого
колеса во время нарезания зубьев, при этом плоскость вращения резца наклонена к плоскости, содержащей
ось заготовки, в результате чего одна сторона резца наклоняется и срезает выпуклую поверхность в
спиральной канавке между двумя соседними зубьями, а противоположная сторона резца входит в зацепление
с вогнутой поверхностью указанной канавки и срезает ее, в основном, как описано выше.
2.
При нарезании спиральных зубьев в заготовках шестерен с помощью наклонного вращающегося инструмента,
при этом заготовка вращается, а инструмент подается прямолинейно, и заготовка перемещается между
каждым проходом, при этом заготовка подается к инструменту для выполнения прохода и отводится от
инструмента после выполнения прохода, чтобы обеспечить возврат инструмента и перемещение заготовки.
Соседние файлы в папке патенты