Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4725
.pdf
Когда элемент сцепления 183 перемещается с помощью вилки 186 и ручного рычага 187, который может
иметь любую подходящую или обычную конструкцию, в зацепление с любой из конических шестерен, на вал
132 передается вращательное движение. Благодаря описанному механизму люлька может быстро
перемещаться в любом направлении. Когда муфта 157 (рис. 4 и 28) находится в зацепленном положении, это
быстрое движение люльки будет передаваться от вала 182 через прямозубую шестерню 136, которая всегда
находится в зацеплении с длинной прямозубой шестерней 155, к заготовке, при этом прямозубая шестерня
155 является частью уже описанного механизма компенсации заготовки. Таким образом, синхронное
движение инструмента и заготовки может поддерживаться во время быстрого перемещения люльки. Однако
зачастую желательно изменить соотношение между подложкой и заготовкой. Когда муфта 157 выключена,
люльку 10 можно быстро перемещать с помощью описанного выше механизма, чтобы изменить положение
люльки или инструмента относительно заготовки.
Двусторонняя муфта 183 и взаимодействующие конические шестерни 182 позволяют быстро перемещать
люльку из одного положения в другое в любом направлении.
Чтобы исключить любую возможность случайного выключения муфты 183 во время ее зацепления с зубьями
червячного колеса 1.31, то есть чтобы исключить любую возможность одновременного быстрого и медленного
вращения вала привода люльки 132, предпочтительно предусмотреть предохранительное устройство,
предотвращающее выключение одной из этих муфт во время зацепления другой.
Одно из таких защитных устройств показано на рисунках 31 и 32. Рычаг 187 (рис. 30) снабжен
подпружиненным плунжером 190, который управляется рукояткой 191 и может выборочно входить в одно из
трех отверстий 192, 1991 или 19211, образованных на боковой поверхности рамы или кронштейна,
закрепленного на ней (рис. 32). Ручной рычаг 134 также снабжен подпружиненным плунжером, управляемым
рукояткой, аналогичной по конструкции плунжеру, установленному в рукоятке ручного рычага 187. Этот
поршень (не показан) рычага 134 может выборочно входить в одно из двух отверстий 193 или 1931,
образованных на лицевой стороне рамы или кронштейна, закрепленного на ней. К рычагу 187 прикреплено
звено 194, обеспечивающее его перемещение вместе с рычагом. Это звено 194 имеет форму крюка на своем
внешнем конце. Когда рычаг 187 находится в нейтральном положении, показанном на рисунках 32 и 28,
выемка в рычаге 194 совпадает с отверстием 1931, и рычаг 134 может быть перемещен таким образом, чтобы
зацепить муфту 133 со втулкой червячного колеса 131, что позволяет осуществлять медленное вращение
вала 132 и люльки.
Однако, когда рычаг 187 перемещается таким образом, что его захват зацепляется с одним из отверстий 19,
91 или 19211 для включения сцепления 1.83 с зубьями сцепления любой из конических шестерен 182 для
быстрого вращения люльки в любом направлении, рычаг 194 будет перемещен таким образом, что закроет
отверстие 193' и тем самым предотвратит движение рычага сцепления 134. «Когда же, с другой стороны,
рычаг 134 перемещен таким образом, что его плунжер находится в отверстии 1931, плунжер на этом рычаге
предотвратит движение рычага 194 или рычага J. Это защитное устройство абсолютно предотвратит любое
случайное одновременное соединение медленного и быстрого приводов люльки.»
МЕХАНИЗМ МЕДЛЕННОЙ ПОДАЧИ ЗАГОТОВКИ НА Глубину.
Этот станок можно использовать для черновой и чистовой обработки как зубчатых колес, так и шестерен. При
дроблении необходимо постепенно подавать заготовку относительно инструмента до тех пор, пока зубья или
промежутки между зубьями не будут обработаны на необходимую глубину. Далее будет описан механизм
осуществления этого движения подачи.
Вал 176 (рис. 4, 30 и 28), на котором установлена коническая шестерня 178, передающая быстрое движение
шестерням привода вала люльки, также снабжен прямозубой шестерней 196, которая, как будет объяснено
далее, обеспечивает привод для быстрого перемещения заготовки, и прямозубой шестерней 197, которая
является одной из нескольких сменных шестерен 198, приводящих в движение механизм медленной подачи
заготовки. Сначала будет описан этот механизм медленной подачи.
Движение вала 176 передается через переключающие шестерни 198, установленные в корпусе редуктора
199, на вал 200 (рис. 4 и 43), который установлен в соответствующем кронштейне, закрепленном на раме 8, и
на который наложена шпонка конической шестерни 201, которая зацепляется с конической шестерней 202 и
приводит ее в движение. Вал 203, на наружном конце которой закреплен кривошипный элемент 204,
соединенный штифтом 2041 с шатуном 205. Этот стержень 205 соединен с подвижным держателем собачки
206, на котором шарнирно установлена собачка 207 (рис. 4, 44 и 45), предназначенная для зацепления с
зубьями храпового колеса 208, которое закреплено на валу 209, соответствующим образом установленном в
кронштейне 210, закрепленном на раме 8, и на нижнем конце которого закреплен шпоночный червяк 211,
который зацепляется с червячным колесом 212 и приводит его в движение. Червяк 212 установлен на втулке
213 (рис. 49), которая имеет фрикционное зацепление с валом 214 через фрикционную муфту 215, один
элемент которой 216 закреплен шпоночным образом на втулке 213, а другой элемент навинчен на вал 214.
Червячное колесо 212 может быть соединено со втулкой 213 посредством муфты 217, передавая таким
образом его движение валу 214. Для удобства в изготовлении этот вал 214 выполнен из двух частей,
соответствующим образом соединенных в точке 21S (рис. 4, 37, 38 и 49). Наружная часть этого вала
установлена в соответствующем кронштейне на основании 5. К этому валу 214 прикреплен шпоночный червяк
219, который входит в зацепление с сегментом червячного колеса 220, закрепленным на подающей
направляющей 65.
Держатель храпового механизма 206 установлен на втулке 221 (рис. 44), которая крепится к ракетке 210 и
концентрична с валом 209. Эта втулка также образует подшипник для храпового колеса 208, которое
закреплено на валу 209, и для регулируемого держателя 222, к которому крепится защитный кожух 223. Этот
защитный кожух используется для регулирования величины перемещения храпового колеса 208 при каждом
ходе шатуна 205. Правильно отрегулировав защитную пластину, можно добиться того, чтобы собачка
перемещала храповое колесо на один или несколько зубьев каждый раз, когда она входит в зацепление с ним
под действием штока 206. Держатель защитного элемента может поворачиваться вокруг втулки 221 для
регулировки защиты и может быть зафиксирован в любом отрегулированном положении с помощью
Т-образного болта 224, который приспособлен для зацепления с соответствующим пазом 225, выполненным
для этой цели в ракетке 210. Для удобства установки защитной пластины на ракетке 210 предусмотрена
шкала 226, которая совмещается с индексной меткой на держателе защитной пластины. Таким образом,
защитный кожух может быть установлен так, чтобы собачка перемещала храповое колесо на любое желаемое
количество зубьев при каждом ходе шатуна 205.
Когда защитный кожух достигнет нулевого положения, собачка будет работать в режиме ожидания, и
движение подачи к держателю заготовки передаваться не будет. Регулировка положения собачки
контролирует величину подачи заготовки при каждом ходе стержня 205.
Описанный способ обеспечивает медленное движение подачи заготовки к держателю заготовки для ее
заполнения на заданную глубину.
-МЕХАНИЗМ БЫСТРОЙ ПОДАЧИ.
Для быстрого извлечения заготовки из режущего положения после того, как зубья были нарезаны на
необходимую глубину, или для быстрого возвращения заготовки в режущее положение после ее извлечения
по любой причине предусмотрен механизм быстрой подачи. Этот механизм также приводится в действие
валом 176 (рис. 4 и 30). Цилиндрическая шестерня 196, установленная на валу 176, зацепляется с
цилиндрической шестерней 227 (рис. 4 и 48) и приводит ее в движение. Эта шестерня закреплена на валу 228
(рис. 41, 46 и 47), на противоположном конце которого расположена цилиндрическая шестерня 229.
Цилиндрическая шестерня 230, закрепленная на валу 231, зацепляется с ним и приводит его в движение. Вал
231 установлен в кронштейне 232, закрепленном на раме 8, а на другом конце вала закреплена
цилиндрическая шестерня 233. Эти прямозубые шестерни 230 и 233 вместе с валом 231 образуют часть
реверсивного механизма, который может быть любого подходящего типа. Цилиндрическая шестерня 230
зацепляется с цилиндрической шестерней 234, установленной на валу 235, в то время как цилиндрическая
шестерня 233 приводит в движение цилиндрическую шестерню 236, также установленную на валу 235, через
направляющий ролик 237.
Реверсивная муфта 238, которая может приводиться в действие рычагом муфты 240 любой подходящей
конструкции и которая имеет шлицевое соединение с валом, служит для передачи вращения вала 231
избирательно либо через прямозубые шестерни 230 и 234, либо через прямозубые шестерни 233,
промежуточный ролик 237 и прямозубую шестерню 236 на вал 235.
Конструкция такова, что при правильном расположении элемента сцепления 238 вал 235 может вращаться в
любом направлении. К одному концу вала 235 прикреплена коническая шестерня 241 (рис. 4, 8 и C), которая
входит в зацепление с конической шестерней 242 и приводит ее в движение. Эта шестерня закреплена на
валу 243, установленном в раме 8 или на соответствующих кронштейнах, закрепленных на нем. К этому валу
243 прикреплен червяк 244 (рис. 4, 49 и 50), который находится в зацеплении с червячным колесом 245. Это
червячное колесо 245, как и червячное колесо 212, установлено на втулке 213. Упомянутая ранее муфта 217,
имеющая шлицевое соединение со втулкой 213, служит для избирательного соединения любого из этих
червячных колес 212 или 245 со втулкой 213, передавая таким образом вращение последнего через
фрикционную муфту 215 на вал 214, перемещая таким образом держатель заготовки вокруг оси Z подшипника
62.
Перемещая муфту 217 вправо или влево, соответственно, из положения, показанного на рисунке 49, заготовку
можно медленно подавать на глубину или быстро извлекать или возвращать в положение для резки.
Если муфта 217 остается в нейтральном положении, например, при окончательной резке заготовки, движение
подачи происходить не будет. Направление быстрого движения будет зависеть от положения реверсивной
муфты 238 (рис. 4 и 46).
Фрикционная муфта 215 5 (рис. 49) предусмотрена в качестве предохранительного устройства, благодаря
которому, когда заготовка достигает предела своего внутреннего перемещения подачи, определяемого
положением винта 46 (рис. 37), который предназначен для контакта со всей торцевой стенкой 247 основания
5, дальнейшая подача прекращается.
МЕХАНИЗМ УДАРА ИНСТРУМЕНТОМ.
Одной из особенностей станка, сконструированного в соответствии с предпочтительным вариантом
осуществления данного изобретения, является механизм для извлечения и возврата инструмента из рабочего
положения и в него на каждом конце режущего хода.
Сейчас этот механизм будет кратко описан. Как уже было описано, кривошипно-шатунный элемент 26 (рис. 9,
55 и 56) имеет по периферии паз кулачка 35, который используется для выполнения операции хлопка. В
скользящем положении во втулке 256 (рис. 9, 56 и 58), закрепленной на рычаге 42, находится стержень 257i,
на одном конце которого расположен ролик 258, скользящий в пазу кулачка 35 кривошипного вала 26.
Стержень 257 имеет гибкое соединение посредством пружин 259 (рис. 58) с втулкой 260, к которой
прикреплена пара зубчатых реек 261, которые зацепляются с парой шестерен 262, выполненных заодно с
втулками 263, установленными в элементе втулки 256.
Каждая втулка 263 снабжена на одном конце гнездом 264, предназначенным для приема выступающей части
265 одного из элементов 266 универсального шарнирного соединения 267 между втулкой и телескопическим
валом 268 (рис. 5, 6, 9 и 56).
Карданный шарнир 266 может быть закреплен на любой из втулок 263 болтом 269, при этом обе втулки 263
имеют соответствующие отверстия для этого болта.
Телескопический вал 268 соединен другим универсальным шарниром 270 (рис. 5, 6 и 9) с валом 271 (рис. 60),
который установлен в опоре блока заслонки 56 и к которому прикреплена коническая шестерня 272, которая
зацепляется с конической шестерней 273 и приводит ее в движение. Коническая шестерня 273 закреплена на
валу 274, который установлен в указанной опоре блока заслонки и несет прямозубую шестерню 275, которая
зацепляется с подвижной зубчатой рейкой 276 (рис. 60, 61 и 62). Эта подвижная рейка 276 скользит в пазу,
предусмотренном для этого в опоре блока защелки 251.
Зубчатая рейка 276 зацепляется с сегментной прямозубой шестерней 277 (рис. 61, 2 и 63), к которой
прикреплен штифт 278, закрепленный на блоке 279, который имеет скользящую посадку в пазу 280 в блоке 54.
Конструкция такова, что инструмент перемещается в рабочее положение и обратно за счет
возвратно-поступательного движения стержня 2 и 7 под действием кулачка 26, причем
возвратно-поступательное движение стержня передается через одну зубчатую рейку 261, одну шестерню 262,
телескопический вал 268, конические шестерни 273 и 274, прямозубую шестерню 275 и зубчатую рейку 276 к
сегментной прямозубой шестерне 277, которая приводит в движение фиксатор 279 и поворачивает блок 54
вокруг своей оси 55.
Две зубчатые рейки 261 и две шестерни 262 предусмотрены для того, чтобы можно было производить резку
при любом ходе инструмента, а также для обеспечения возможности притирки инструмента в нужной точке
независимо от используемого хода. Соединив карданный шарнир 266 с одной из втулок 263, можно
осуществить это хлопающее движение в нужной точке режущего хода, что станет очевидным.
Шарнирный элемент 282 (рис. 61 и 62), установленный на рейке 276, предназначен для взаимодействия с
углублением 283, образованным на блоке защелки, с целью удержания блока защелки и инструмента в
режущем положении, при этом выступ 284 на указанном блоке защелки прочно прилегает к выступу 285,
закрепленному на опоре блока защелки. Когда рейка находится в положении, показанном на рис. 61, блок
зажима жестко удерживается между рычагом 282 и выступом или посадочным местом 9852, таким образом,
инструмент фиксируется в режущем положении. Решетка 276 займет положение, показанное на рис. 61, когда
ролик 258 находится в той части паза кулачка 35, которая обозначена как «резка инструмента» (рис. 57).
Однако, как только зубчатая рейка 276 начнет вращаться вместе с зубчатой передачей 275, чтобы вывести
инструмент из положения для резки, подпружиненный плунжер 286 (рис. 620), расположенный в опоре блока
защелки 56, выведет шарнирный элемент 282 из положения фиксации и позволит блоку защелки совершать
поворот вокруг своей оси 250.
На рис. 62 инструмент показан полностью в извлеченном состоянии.
Схема расположения кулачка 35 показана на рисунке 57. Наличие паза 35 в кривошипном диске 26 само по
себе обеспечивает точную синхронизацию хода инструмента с механизмом зажима инструмента. Таким
образом, инструмент всегда будет находиться в положении для резки во время хода резания головки 29 и
шатуна 30 и вне положения для резки во время обратного хода шатуна и головки. Из приведенного выше
описания механизма притирки станет ясно, как инструмент поворачивается в положение для резки и
извлекается из него.
ОПЕРАЦИЯ.
При нарезании зубчатого колеса на станке, сконструированном в соответствии с описанным здесь вариантом
осуществления нашего изобретения, рычаг 42 сначала перемещается в желаемое положение, чтобы сместить
инструмент на необходимое расстояние от вершины заготовки (рис. 6) путем вращения вала 45 (рис. 52, 53 и
54). Затем опора блока зажима 56 регулируется на головке инструмента, чтобы установить инструмент в
правильное положение для резки с необходимым зазором (рис. 6 и 60). Затем люльку 10 можно перемещать
вручную или с помощью электропривода, вращая вал 132 после того, как муфта 157 будет выведена из
зацепления (рис. 4, 8), чтобы установить рычаг 42 и инструмент Т в положение, при котором после запуска
станка инструмент немедленно начнет врезаться в заготовку. "Эта корректировка сделана исключительно для
удобства и экономии времени." Заготовка будет поворачиваться вокруг оси Y путем вращения вала 63 (рис. 35
и 36), чтобы установить заготовку в правильное положение для резки. Если необходимо нарезать зубчатое
колесо, держатель головки шестерни 7 снимается со станка; если необходимо нарезать шестерню, держатель
головки шестерни 6 может быть отодвинут в сторону, а держатель заготовки шестерни перемещен в
положение для резки, как показано на рисунке 5.
Продольная регулировка рабочей головки осуществляется путем вращения вала 72 (рис. 14 и 35) таким
образом, чтобы вершина конуса заготовки находилась в правильном положении для конической зубчатой
передачи и совпадала с вершиной или центром X воображаемой корончатой шестерни.
Инструмент Т будет закреплен на головке инструмента для выполнения резки, по желанию, либо на прямом,
либо на обратном ходе шатуна 30, а элемент карданного шарнира 267 (рис. 9 и 59) будет закреплен на
соответствующей шестерне 262 для обеспечения притирки инструмента в нужной точке хода. При черновой
обработке шестерни муфта 217 (рис. 4 и 49) будет приведена в зацепление с зубьями червяка 212, что
позволит обеспечить медленную подачу заготовки. При чистовой обработке заготовки муфта 217 останется в
нейтральном положении, как показано на рис. 4 и 49.
Если необходимо создать вращательное движение, муфта 127 (рис. 4, 26 и 7) будет зацеплена с зубьями
муфты одной из шестерен 124, в результате чего вращательное движение будет передаваться люльке в
нужном направлении. Эта машина способна создавать вращательное движение как при подъеме, так и при
опускании люльки, а муфта 133 (рис. 4 и 2S) будет смещена влево (рис. 28), чтобы передать люльке
медленное вращательное движение. Если передача не должна быть включена, сцепление 127 останется в
нейтральном положении, как показано на рисунках 4, 26 и 27.
Продольная кривизна зубьев может быть создана либо возвратно-поступательным движением инструмента
по его смещенной траектории в сочетании только с непрерывным вращением заготовки, либо этими двумя
движениями в сочетании с дополнительным гармоническим движением люльки под действием эксцентрика F.
Если используется последнее движение, то муфта 146 (рисунки 4, 9 и 10) будет включена, в противном случае
эта муфта будет выведена из зацепления.
При запуске двигателя или другого источника энергии инструмент будет совершать возвратно-поступательное
движение по поверхности непрерывно вращающейся заготовки, а если создается зубчатая передача, то
медленное вращательное движение передается на люльку и установленный на ней инструмент. Если
используется дополнительное гармоническое движение, то под действием эксцентрика люлька будет
совершать колебательные движения. Этот механизм может использоваться отдельно, например, при
изготовлении шестерни без приводного механизма, или в сочетании с медленным вращением люльки,
например, при формировании профилей зубьев. При черновой обработке шестерни одновременно с другими
описанными выше движениями заготовке будет передаваться движение с медленной подачей. После
завершения обработки заготовки механизм быстрой подачи может быть приведен в действие путем
зацепления муфты 238 (рисунки 4 и 46) с одной из шестерен 234 или 236, и, таким образом, заготовка может
быть выведена из положения резки. Одновременно с этим, люлька может быть возвращена в исходное
положение с помощью механизма быстрого возврата при включении муфты 183 (рисунки 4 и 28) и
выключении муфты 133.
В данной машине предусмотрены два средства для контроля положения зубчатого подшипника в паре
сопряженных шестерен. Термин «зубчатый подшипник» используется для обозначения области на боковой
поверхности зуба, которая соприкасается с боковой поверхностью сопряженного зуба во время зацепления
двух шестерен. Одним из таких способов является эксцентрик, который может вращаться вручную от вала
14-51 (рисунки 4 и 9) после того, как муфта 146 отсоединится от приводного механизма, работающего с валом
145; другим способом является регулировка головки инструмента 32 вдоль направляющей инструмента 29
(рисунки 6 и 9). В тех случаях, когда необходимо изготовить зубчатое колесо без учета дополнительных
гармонических колебаний, регулировка инструментальной головки используется для обеспечения правильной
локализации подшипника. В тех случаях, когда нарезка зубчатого колеса осуществляется с учетом
дополнительных гармонических колебаний, для этой цели может использоваться либо регулировка
инструментальной головки, либо регулировка эксцентрика.
Хотя мы описали наше изобретение, уделяя особое внимание нарезке зубчатых передач с коническими
зубьями, следует понимать, что данное изобретение применимо и к производству других типов зубчатых
передач, как цилиндрических, так и гипоидных, как с коническими зубьями, так и без них.
Хотя мы продемонстрировали только один инструмент, следует понимать, что в рамках нашего изобретения
предусмотрено использование множества инструментов. Кроме того, инструмент или инструменты могут быть
сконструированы таким образом, чтобы резать только в промежутке между зубами, как показано на рисунке,
или же они могут иметь такую конструкцию, которая охватывает обрабатываемый зуб и одновременно режет с
прилегающих сторон этого зуба. Кроме того, инструмент или инструменты могут иметь прямые боковые грани
или изогнутый профиль, и если они изогнуты, то кривизна может иметь любую желаемую форму, например,
эвольвентную, сферическую и т. д. Кроме того, вместо строгального инструмента можно использовать
подходящий шлифовальный инструмент. Этот шлифовальный инструмент может представлять собой
шлифовальное колесо, которое непрерывно вращается на своей опоре и одновременно совершает
возвратно-поступательное движение по поверхности заготовки аналогично строгальному инструменту, или же
это может быть любой другой шлифовальный элемент, совершающий возвратно-поступательное движение по
заготовке аналогично описанному в отношении строгального инструмента.
Соседние файлы в папке патенты