Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10574
.pdf
В настоящее время широко используются два различных метода, в одном из которых формовочный элемент
представляет собой зубчатую рейку, сопряженную с изготавливаемой шестерней, а в другом формовочный
элемент представляет собой шестерню, сопряженную с изготавливаемой шестерней.
Первый метод можно назвать методом генераторной стойки, а второй — методом генераторного
оборудования. В первом способе генерирующий элемент оказывает на заготовку воздействие, которое
считается эквивалентным воздействию зубчатой рейки на цилиндр из мягкого, идеально сжимаемого
материала, перемещаясь по рейке без проскальзывания относительно делительной линии рейки.
Во втором способе генерирующий элемент оказывает на заготовку воздействие, которое считается
эквивалентным воздействию зубчатого колеса на цилиндр из мягкого сжимаемого материала, прокатанного по
периферии зубчатого колеса без проскальзывания относительно делительной окружности зубчатого колеса.
Зуборезные станки, использующие строгальные инструменты, фрезы или шлифовальные круги, обычно
работают по принципу зубчатой рейки, в то время как зуборезные станки, использующие вращающиеся
зубчатые резцы, зацепляющиеся с изготавливаемой шестерней, работают по принципу зубчатой передачи.
Принцип работы зубчатой рейки, приводящей в движение зубчатое колесо, выгоден тем, что один станок
может быть приспособлен для изготовления прямозубых и косозубых шестерен с любым углом наклона
спирали за счет обеспечения относительной угловой регулировки между заготовкой и приводящим
элементом. Однако станки, работающие по этому принципу, имеют недостаток в виде относительно
медленной работы из-за того, что приводящий элемент входит в зацепление только с одной стороны зубьев
шестерни, и требуется индексация заготовки от зуба к зубу.
Принцип работы зубчатой передачи, генерирующей зубья, выгоден тем, что скорость работы выше, при этом
заготовка шестерни и резец непрерывно вращаются, а все поверхности зубьев шестерни обрабатываются
резцом, вращающимся в зацеплении с обрабатываемой шестерней. Однако машины, работающие по этому
принципу, не обладают тем преимуществом, которым обладают машины, работающие по принципу зубчатой
рейки, а именно возможностью устанавливать зубчатые передачи с любым желаемым углом наклона
спирали. В машинах, использующих генерирующий элемент в виде зубчатого резца, ранее считалось
необходимым, чтобы оси резца и заготовки шестерни располагались параллельно друг другу, поскольку, если
резец расположен осью под углом к оси заготовки, цилиндры делительной окружности резца и формируемой
шестерни будут касаться только в одной точке, и резец будет формировать в заготовке, по принципу
формования, зубья, глубина которых постепенно уменьшается от точки касания к обоим концам зубьев, при
этом зубья резца будут входить в заготовку на всю глубину только в точке касания цилиндров делительной
окружности.
По этой причине для зуборезных станков до настоящего времени требовались резцы в виде зубьев с тем же
углом наклона спирали, что и обрабатываемая шестерня; резцы с прямыми зубьями использовались только
для обработки прямозубых шестерен, а для каждой косозубой шестерни требовалась специальная резецкая
фреза.
Целью настоящего изобретения является создание зубогенерирующей машины, использующей зубчатый
вращающийся генерирующий элемент зацепляющегося типа, который работает таким образом, что во время
своего воздействия на заготовку шестерни он непрерывно генерирует воображаемую рейку, общую для резца
и изготавливаемой шестерни, и перемещается между резцом и шестерней, и одновременно катится по рейке
относительно изготавливаемой шестерни, так что, если ось резца расположена под углом к оси шестерни,
относительное катящееся движение вызовет перемещение точки касания делительных цилиндров резца и
изготавливаемой шестерни по заготовке, так что резец будет изготавливать шестерню с зубьями одинаковой
высоты от конца до конца, предназначенную для зацепления с другими шестернями, изготовленными тем же
резцом. Иными словами, настоящее изобретение предлагает генераторную машину, обладающую
преимуществом более высокой скорости работы, характерной для машин, работающих по принципу
генераторной зубчатой передачи, а также преимуществом машин, работающих по принципу генераторной
зубчатой рейки, заключающимся в возможности нарезания зубьев с любым углом наклона спирали одним
резцом путем регулировки угла наклона резца и заготовки относительно друг друга.
Таким образом, зубчатые колеса с любым углом наклона спирали могут быть изготовлены на одном и том же
станке с помощью стандартных зуборезных фрез с прямыми зубьями.
В упомянутой выше заявке, находящейся на рассмотрении, описан способ, при котором поддерживается
равномерное зацепление между зубьями фрезы и зубьями, нарезаемыми в заготовке шестерни во время
подачи фрезы в заготовку. Это зацепление поддерживается путем управления вращательными и подающими
движениями фрезы и заготовки относительно друг друга таким образом, чтобы и фреза, и создаваемая
шестерня находились в зацеплении с воображаемой зубчатой рейкой, сопряженной как с фрезой, так и с
шестерней и перемещающейся продольно между фрезой и шестерней во время операции создания.
Целью настоящего изобретения является создание универсального зуборезного станка, способного
изготавливать шестерни любого заданного диаметра и с любым заданным углом наклона спирали в пределах
возможностей регулировки станка.
Ещё одной целью является создание зуборезного станка, в котором можно быстро и легко производить
необходимые регулировки для обработки заготовок различной ширины и диаметра, а также для нарезания
зубьев, расположенных под разными углами наклона.
Целью настоящего изобретения является создание в зуборезном станке механизма, обеспечивающего
правильную корреляцию скоростей вращения режущего инструмента и заготовки, а также изменяющего
относительные скорости вращения во время подачи, чтобы точно компенсировать относительные
перемещения режущего инструмента и заготовки по мере подачи режущего инструмента в заготовку и
поддерживать зацепление относительно воображаемой зубчатой рейки.
Еще одной целью изобретения является создание зуборезного станка, в котором резец подается
тангенциально по поверхности заготовки, входя и выходя из зацепления с ней, для полного формирования
зубчатого колеса.
Дополнительной целью изобретения является обеспечение в зуборезном станке подвижной опоры шпинделя,
механизма подачи для перемещения указанной опоры, механизма привода шпинделя и средств, с помощью
которых механизм подачи автоматически регулирует скорость вращения шпинделя.
Ещё одной целью является создание универсального зуборезного станка компактной и прочной конструкции,
в котором шпиндели удобно доступны для установки или снятия заготовок и фрез, а также в котором
предусмотрены средства для точной регулировки опор шпинделей для шестерен различной ширины и с
различными углами наклона винтовой линии.
Ещё одной целью является создание зуборезного станка, в котором метод изготовления гарантирует
отсутствие необходимости в точном центрировании заготовки шестерни относительно оси фрезы.
Ещё одной целью является создание универсального зуборезного станка, в котором приводные механизмы
шпинделя, механизм подачи и возвратно-поступательное движение фрезы приводятся в движение от общего
источника энергии, и в котором передаточное отношение скоростей шпинделей может быть легко изменено
для получения правильных относительных скоростей между режущим и рабочим шпинделями.
Ещё одной целью является создание зуборезного станка, имеющего механизм привода шпинделя,
включающий планетарную передачу, имеющую приводные соединения с двумя отдельными
исполнительными элементами, один из которых представляет собой механизм подачи, при этом скорость
вращения шпинделя автоматически регулируется механизмом подачи.
Еще одной целью является обеспечение опоры для шпинделя возвратно-поступательного движения фрезы,
регулируемой по направлению оси шпинделя для регулировки положения шпинделя относительно
обрабатываемой детали, а также обеспечение средств для возвратно-поступательного движения фрезы в
различных положениях регулировки и, кроме того, обеспечение средств для изменения длины хода фрезы в
любом из ее отрегулированных положений.
Еще одной целью является создание шпинделя для фрезы, установленного для подачи в направлении,
касательном к заготовке шестерни, а также средств для возвратно-поступательного движения фрезы и для
удержания фрезы в положении зацепления заготовки во время ее прямого хода и вне положения зацепления
заготовки во время ее обратного хода, причем механизм возвратно-поступательного движения фрезы может
работать во время поперечного перемещения шпинделя.
Еще одной целью является обеспечение опоры шпинделя, установленной для возвратно-поступательного
движения в направлении оси шпинделя и для колебаний вокруг оси, перпендикулярной шпинделю, с целью
отсоединения фрезы от заготовки во время обратного хода шпинделя, а также обеспечение средств для
непрерывного привода шпинделя во время его возвратно-поступательных и колебательных движений.
С учетом вышеизложенного и других целей, изобретение можно отнести к машине, изображенной на
прилагаемых чертежах, описанных ниже и подробно изложенных в прилагаемых пунктах формулы
изобретения, а также к таким ее вариациям и модификациям, которые будут очевидны специалисту в области
техники, к которой относится изобретение.
Следует обратиться к прилагаемым чертежам, являющимся частью данной спецификации, на которых: фиг. 1
представляет собой перспективный вид машины, воплощающей настоящее изобретение.
На фиг. 2 представлен вид спереди станка, обращенный к той стороне, с которой доступны шпиндели
заготовки и резцов для крепления заготовки шестерни к шпинделю и снятия с него готовых шестерен, а также
для снятия и замены резцов.
На рис. 3 показан боковой вид машины, обращенный в сторону, противоположную той, что показана на рис. 2.
На рис. 4 показан вид сбоку станка, в сторону, где установлен шпиндель режущего инструмента.
На рис. 5 показан вид сбоку станка, в сторону, где установлен шпиндель режущего инструмента.
На рис. 56 показан вид машины сверху.
На рис. 7 представлена схематическая иллюстрация режущего инструмента и заготовки в начале операции по
изготовлению прямозубой шестерни; режущий инструмент показан сплошными линиями в убранном
положении и пунктирными линиями в передней части своего хода.
На рис. 8 показано положение режущего инструмента относительно зубчатого колеса по завершении
операции резки.
На рис. 9 представлена схематическая иллюстрация перемещений режущего инструмента относительно
заготовки и относительно воображаемой зубчатой рейки. Режущий инструмент показан сплошными линиями в
положении, которое он занимает в конце операции формирования, и пунктирными линиями в положении,
которое он занимает в начале операции формирования.
На рис. 10 представлена схематическая иллюстрация, аналогичная рис. 7, показывающая положение
режущего инструмента относительно заготовки в начале операции по изготовлению косозубой шестерни.
На рис. 11 представлен вид, аналогичный рис. 8, показывающий относительное положение режущего
инструмента и косозубой шестерни, которая была обработана по завершении операции резки.
На фиг. 12 представлена схематическая иллюстрация перемещений резца относительно заготовки при
изготовлении косозубой шестерни и относительно зубчатой рейки шестерни. Резец показан сплошными
линиями в положении, которое он занимает в конце операции изготовления, и пунктирными линиями в
положении, которое он занимает в начале операции изготовления.
На фиг. 13 представлен схематический план, показывающий приводной механизм всех движущихся частей
машины, при этом различные зубчатые передачи расположены более или менее произвольно для удобства
иллюстрации без указания их точного положения в машине.
На рис. 13а показан вид сбоку зубчатой передачи, прилегающей к ней.
На рис. 14 представлен схематический план, показывающий рабочий шпиндель и его приводной механизм,
при этом шпиндель регулируется под углом относительно шпинделя фрезы для создания косозубой
шестерни.
На рис. 15 представлен схематический вид сверху рабочего шпинделя и приводного механизма, показанных
на рис. 14, при этом рабочий шпиндель расположен под углом к шпинделю режущего инструмента,
противоположному показанному на рис. 14, для создания косозубой шестерни противоположной руки.
На рис. 16 представлен вертикальный разрез опорной револьверной головки рабочего шпинделя,
выполненный по линии, обозначенной на рис. 2 цифрами 16-16.
Рис. 17 представляет собой вертикальный разрез, выполненный по линии, обозначенной цифрами 17-17 на
рис. 16.
На рис. 18 представлен поперечный вертикальный разрез опорной головки рабочего шпинделя, выполненный
по линии, обозначенной на рис. 4 цифрами 18-18.
Рис. 19 представляет собой поперечный вертикальный разрез, выполненный по линии, обозначенной на рис.
2 под номерами 19-19.
На рис. 20 представлен вертикальный разрез, выполненный в направлении основания рабочей шпиндельной
револьверной головки, на котором показана зубчатая передача в основании револьверной головки для
привода вертикального вала в стойке револьверной головки от горизонтального вала в основании станка.
На рис. 21 представлен вертикальный разрез, выполненный по линии, обозначенной цифрой 21-21 на рис. 6,
демонстрирующий механизм регулировки револьверной головки рабочего шпинделя.
На рис. 22 представлен фрагментарный горизонтальный разрез основания станка под револьверной головкой
рабочего шпинделя, показывающий механизм привода продольного вала, через который приводится в
движение шпиндель режущего инструмента, и вертикального вала, соосного с револьверной головкой, через
который приводится в движение рабочий шпиндель; разрез выполнен по линии, указанной на рис. 4 под
номерами 22-22.
Рис. 23 представляет собой вертикальный разрез, выполненный по линии, обозначенной на рис. 3 как 23-23, и
показывает механизм привода шпинделя режущего инструмента.
На рис. 24 представлен фрагмент разреза, соответствующий рис. 23, на котором в увеличенном масштабе
показаны опорная головка шпинделя, поперечный приводной вал шпинделя и планетарная передача, через
которую приводится в движение вал.
На рис. 25 показан разрез сбоку, на котором установлена револьверная головка рабочего шпинделя, а на рис.
6 – остальная часть станка в продольном вертикальном разрезе, выполненном вдоль оси опорной головки
режущего шпинделя по линии, обозначенной на рис. 6 (25-25).
На рис. 26 представлен фрагментарный продольный осевой разрез в увеличенном масштабе, проходящий
через шарнирно закрепленную головку и продольно перемещающуюся направляющую, в которой установлен
шпиндель режущего инструмента.
Рис. 27 представляет собой поперечный разрез, выполненный по линии, обозначенной цифрами 27-27 на рис.
25.
На рис. 28 показан боковой вид механизма переключения передач для изменения передаточного отношения
между рабочим шпинделем и шпинделем фрезы.
Рис. 29 представляет собой фрагментарный вертикальный разрез, выполненный по линии, обозначенной на
рис. 3 под номерами 29-29.
На рис. 30 показан боковой вид зубчатых передач, через которые вращается шпиндель фрезы со скоростями,
коррелирующими со скоростью вращения рабочего шпинделя и скоростью боковой подачи.
На рис. 31 представлен фрагмент бокового вида части зубчатой передачи, расположенной между шпинделем
режущего инструмента и его механизмом подачи.
Рис. 32 представляет собой сечение, взятое по линии, обозначенной на рис. 31 как 32-32.
На рис. 33 представлен фрагментарный вид сверху механизма храпового механизма, показанного на рис. 30,
31 и 32.
Рис. 34 представляет собой вертикальный разрез, выполненный по линии, обозначенной на рис. 5 как 3434.
На фиг. 35 представлен детальный вид, на котором в проекции с торца показана опорная втулка на заднем
конце шпинделя фрезы и ступица, в которую она ввинчивается по шлицам; часть ступицы и втулки отломана,
чтобы показать направляющие в разрезе.
На рис. 36 представлен фрагментарный боковой вид задней части ступицы, поддерживающей втулку,
показанной на рис. 35.
Как показано на прилагаемых чертежах, машина, описанная в настоящем изобретении, установлена на
подходящем полом основании 1, предпочтительно в виде отливки, которая служит корпусом для приводного
двигателя и части приводного механизма. На переднем конце основания 1 расположена опорная платформа
2, снабженная дугообразным направляющим 3 для регулируемой поддержки основания 4, которое
установлено на направляющем 3 для угловой регулировки относительно фиксированной вертикальной оси и
может быть жестко закреплено в любом желаемом положении угловой регулировки с помощью зажимных
болтов 4а. Снаружи, со стороны направляющей 3, основание снабжено дугообразным фланцем со скошенным
верхним краем 5, который имеет градуировку в градусах и взаимодействует с нониусной шкалой 6 на
основании 4 для точного указания угловой регулировки башни. По бокам от своей оси башня снабжена
стойкой 7, на внутренней поверхности которой имеется вертикальный направляющий канал 8, в который
устанавливается головка 9, несущая шпиндель, для вертикальной регулировки; головка 9 снабжена
зажимными болтами 10, с помощью которых она может быть жестко зафиксирована в положении
вертикальной регулировки на стойке 7.
Головка 9 имеет в своем креплении горизонтальный рабочий шпиндель 1 и соединена с ним над шпинделем и
параллельно ему опорной планкой 12, выступающей за внутренний конец шпинделя.
Опорная балка 12 удерживается на головке 9 зажимными болтами 13 и служит опорой для задней бабки 14,
которая скользит по опорной балке и предназначена для жесткой фиксации в заданном положении с помощью
болтов 15. Задняя бабка 14 обеспечивает подшипник для наружного конца оправки 16, к которой может быть
прикреплена заготовка шестерни 17. Как показано на фиг. 18, оправка 16 имеет конический внутренний конец,
который входит в коническое углубление 18 на внутреннем конце рабочего шпинделя 11, имеющего
трубчатую форму. Оправка снабжена внутренним резьбовым концом, в который входит резьбовой внутренний
конец стяжного болта 19, служащего для зажима оправки в углублении 18 в зацеплении с приводными
выступами 20 на внутреннем конце шпинделя. Регулировка револьверной головки на станине 2 позволяет
расположить рабочий шпиндель 11 под любым желаемым углом относительно продольной оси станка, а
регулировка головки 9 по вертикали на стандарте 7 позволяет установить рабочий шпиндель на любую
желаемую высоту над основанием 4, при этом вертикальная регулировка рабочего шпинделя обеспечивает
его правильное положение для обработки заготовок шестерен различного диаметра, а угловая регулировка
рабочего шпинделя позволяет настраивать его для изготовления шестерен с любым желаемым углом
наклона спирали.
На переднем конце основания 1 расположена горизонтальная станина 21, снабженная продольными
направляющими 22, которые служат направляющими для продольно регулируемой опоры 23,
предназначенной для жесткой фиксации в регулируемых положениях с помощью зажимных элементов 24;
опора 23 сверху снабжена горизонтальной станиной 25, снабженной поперечными направляющими 26,
которые служат направляющими для поперечно перемещаемой каретки 27.
Каретка 27 снабжена расположенными рядом с ее задним концом боковыми цапфами 28 и 28a, в которые
входят горизонтально расположенные цапфы 29 и 29a, установленные на головке 30, которая обеспечивает
качающуюся опору для шпинделя режущего инструмента, к переднему концу которого может быть закреплен
зубчатый элемент 32L' для зацепления с заготовкой шестерни 17. Передний конец шпинделя фрезы 31
установлен на направляющей и удерживается от продольного перемещения в ползунке 33, который, в свою
очередь, направляется для продольного перемещения в головке 30.
Таким образом, шпиндель фрезы 31 установлен на каретке 27 для осевого возвратно-поступательного
движения, для поперечного перемещения вплотную к каретке 27 и для вертикального качательного движения
во время ее работы. Ход резца шпинделя и его боковое перемещение находятся в горизонтальной плоскости,
неподвижной относительно основания станка, так что для нарезки шестерен разного размера вертикальная
регулировка рабочей головки шпинделя 9 позволяет правильно позиционировать заготовки шестерен
относительно резца.
ПРИНЦИП РАБОТЫ.
Машина, описанная в настоящем изобретении, сконструирована на основе принципа, показанного на рисунках
с 7 по 12. В процессе работы станка шпиндель режущего инструмента совершает возвратно-поступательное
движение в осевом направлении, в то время как каретка 27, поддерживающая шпиндель, перемещается
поперечно относительно станка. Положение оси фрезы относительно заготовки в начале операции зубчатого
зацепления показано на рис. 7, где фреза 32 ia изображена движущейся возвратно-поступательно вдоль
линии ai- слева от оси заготовки шестерни 17. В процессе поперечной подачи шпинделя фрезы, режущий
инструмент перемещается поперечно по поверхности заготовки шестерни в положение, показанное на рис. 8
(b-b), справа от оси заготовки шестерни. При перемещении по поверхности заготовки шестерни 17 резец
начинает движение из положения, показанного пунктирными линиями слева на рис. 9, и, двигаясь
тангенциально относительно заготовки шестерни, врезается в нее все глубже и глубже, пока не достигнет
положения, в котором его делительный цилиндр будет касаться делительного цилиндра заготовки, где зубья
резца зацепляются за заготовку на всю глубину.
Дальнейшее боковое перемещение режущего инструмента приводит к его постепенному удалению от оси
заготовки до тех пор, пока он не выйдет из зацепления с заготовкой.
В процессе боковой подачи режущего инструмента скорости вращения режущего инструмента и заготовки
настолько коррелированы, что и режущий инструмент, и создаваемая шестерня поддерживают зацепление с
воображаемой зубчатой рейкой '', показанной на рис. 9, при этом режущий инструмент имеет форму
шестерни, сопряженной с зубчатой рейкой r, которая является зубчатой рейкой создаваемой шестерни.
Между скоростью вращения режущего инструмента и скоростью вращения шестерни, когда они приводятся в
зацепление друг с другом, существует заранее заданное фиксированное соотношение, при котором режущий
инструмент и шестерня остаются в зацеплении, а воображаемая рейка «r» перемещается между режущим
инструментом и шестерней. Для поддержания равномерного зацепления между резцом и шестерней,
формируемой во время подачи резца в заготовку, желательно, чтобы резец и заготовка шестерни
приводились в движение со скоростями, настолько коррелированными, чтобы поддерживалось зацепление
как резца и шестерни, так и воображаемой зубчатой рейки, и чтобы во время тангенциальной подачи резца
скорость вращения одного из шпинделей изменялась на величину, пропорциональную скорости
тангенциальной подачи, для поддержания зацепления резца и шестерни с воображаемой зубчатой рейкой.
*". Как будет более подробно объяснено ниже, машина, описанная в настоящем изобретении, снабжена
средствами для привода режущего и рабочего шпинделей с различными передаточными числами, для
возвратно-поступательного движения режущего шпинделя в осевом направлении, для поперечной подачи
опорной каретки шпинделя 27 с целью перемещения режущего шпинделя из положения a-a, показанного на
рис. 7, в положение b-b, показанное на рис. 8; а также предусмотрены средства для автоматического
изменения скорости вращения одного из шпинделей для поддержания равномерного соотношения между
режущим и зубчатым колесом.
На рис. 10, 11 и 12 показан рабочий цикл при изготовлении косозубой шестерни.
В данном случае заготовка 17 расположена под углом к оси режущего инструмента, соответствующим углу
наклона спирали шестерни, подлежащей резке. Тангенциальное перемещение резца при изготовлении
косозубых и прямозубых зубчатых передач точно такое же, а равномерное зацепление резца и
изготавливаемой шестерни поддерживается за счет сохранения зацепления резца и шестерни с
воображаемой зацепляющей рейкой «r».
При изготовлении прямозубых зубчатых колес с помощью прямозубого резца оси резца и заготовки
параллельны, и, когда вал резца располагается непосредственно под заготовкой, делительные цилиндры
резца и изготавливаемой шестерни касаются друг друга вдоль линии, проходящей поперек заготовки
шестерни, и зубья резца входят в зацепление с зубьями шестерни на всю глубину по всей длине зубьев
шестерни.
Однако при изготовлении косозубых передач линия касания делительных цилиндров резца и шестерни
расположена под углом друг к другу, и зубья резца могут зацепляться с зубьями шестерни на всю глубину
только в точке касания.
В машине, описанной в настоящем изобретении, резец при изготовлении косозубых шестерен совершает
поперечное вращательное движение заготовки шестерни по воображаемой зубчатой рейке, так что линия
касания делительного цилиндра резца с общей касательной плоскостью пересекает линию касания
делительного цилиндра шестерни сначала на одном конце, а затем постепенно проходит по всей длине
указанной линии касания, так что во время подающего движения резца зубья резца входят в зацепление с
зубьями шестерни на всю глубину от конца до конца, в результате чего образуются зубья шестерни
одинаковой глубины от конца до конца.
Изготовление прямозубых или косозубых шестерен описанным выше методом имеет важное преимущество:
зубья фрезы точно центрируются относительно зубьев изготавливаемой шестерни на протяжении всей
операции и имеют равномерное режущее усилие, постепенно расширяя и углубляя канавки в заготовке до
полного формирования зубьев шестерни, причем шестерня полностью формируется во время поперечной
подачи фрезы. В машине, описанной в настоящем изобретении, шпиндели фрезы и заготовки вращаются со
скоростями, которые относительно высоки по сравнению со скоростями вращения зуборезных станков,
использовавшихся ранее, так что во время относительно медленного тангенциального движения подачи
фреза оказывает деформирующее воздействие по всей окружности заготовки шестерни.
При нарезке косозубых шестерен существует дополнительное преимущество: для нарезки шестерен с любой
спиралью можно использовать стандартный прямой зубчатый резец, просто отрегулировав ось рабочего
шпинделя под углом к оси резца, соответствующим углу спирали нарезаемой шестерни. В зуборезных
станках, разработанных до настоящего времени, всегда было необходимо использовать резец в виде
косозубой шестерни с углом наклона спирали, идентичным углу наклона обрабатываемой шестерни, и
вращать резец по оси, параллельной оси обрабатываемой шестерни, чтобы получить полную глубину резания
по всей длине заготовки.
ПРИВОДНОЙ МЕХАНИЗМ.
Механизм, обеспечивающий вращение рабочего шпинделя и шпинделя фрезы в различных положениях
регулировки, возвратно-поступательное движение шпинделя фрезы, боковую подачу каретки шпинделя
фрезы и одновременное изменение скорости вращения шпинделя фрезы, схематически показан на рис. 13
чертежа.
Весь механизм приводится в движение электродвигателем 34, который установлен внутри основания 1 рядом
с задним концом машины и который вращает короткий поперечный вал 35, установленный в основании рядом
с передним концом машины, через бесшумную цепную передачу, включающую звездочку 36 на валу
двигателя 37, звездочку 38, закрепленную на валу 35, и приводную цепь 39, проходящую через звездочки 36 и
38. Вал 35 также несет рифленый шкив 40, который приводит в движение ремень 41, проходящий через шкив
42, закрепленный на валу 43 масляного насоса 44, который может иметь любую подходящую конструкцию для
подачи смазочной жидкости к заготовке и резцу во время операции резки. Вал 35 установлен в передней
стенке основания 1, и к нему снаружи стенки прикреплена зубчатая передача 45, которая зацепляется с
зубчатой передачей 46, закрепленной на поперечном валу 47, проходящем поперечно через основание 1 от
его передней стенки к задней стенке. Снаружи задней стенки основания 1 на валу 47 закреплена прямозубая
шестерня 48, которая зацепляется с прямозубой шестерней 49 на регулируемом промежуточном валу 50, на
котором закреплена вторая шестерня 51, зацепляющаяся с шестерней 52 на поперечном валу 53.
К внутреннему концу вала 53 прикреплен червяк 54, который зацепляется с червячной передачей 55,
закрепленной на вертикальном валу 56, расположенном на оси револьверной головки, несущей рабочий
шпиндель. Вертикальный вал 56 установлен на основании станка и имеет закрепленную на нем угловую
шестерню 57, которая входит в зацепление с угловой шестерней 58, закрепленной на горизонтальном валу 59,
установленном в основании 4 револьверной головки. Вал 59 имеет угловую шестерню 60, закрепленную на
его внешнем конце, которая входит в зацепление с угловой шестерней 61, закрепленной на нижнем конце
вертикального вала 62, идущего вверх от основания револьверной головки вдоль стандартного 7. На верхнем
конце вала 62 шлицевое соединение выполнено с угловой шестерней 63, которая установлена на части
рабочей шпиндельной головки 9. Шестерня 63 входит в зацепление с угловой шестерней 64, закрепленной на
конце горизонтального вала 65, установленного в головке 9 и проходящего поперек головки под прямым углом
к рабочему шпинделю 11. К валу 65 прикреплен червяк 66, который входит в зацепление с червячным колесом
67, закрепленным на шпинделе 1-1.
Описанный выше редуктор обеспечивает приводное соединение от двигателя 34 к рабочему шпинделю 11 в
любом отрегулированном положении шпинделя.
Вертикальный вал 56, расположенный на оси револьверной головки, обеспечивает привод через валы 59, 62
и 65 к рабочему шпинделю при любом угловом положении револьверной головки, а вал 62 обеспечивает
привод через шлицевую шестерню 63 к валу fi5 при любом вертикальном положении головки 9, несущей
шпиндель. Шестерни 45 и 46 доступны с передней стороны станка, а шестерни 48, 49, 51 и 52 — с задней
стороны станка. Все эти шестерни являются сменными, легко снимаются и заменяются шестернями разных
размеров для получения различных передаточных чисел, как это хорошо известно в данной области техники.
Между его концами поперечный вал 47 соединен с угловой шестерней 68, которая входит в зацепление с
угловой шестерней 69, закрепленной на переднем конце продольного вала 70, который выступает через
заднюю стенку корпуса 1 и имеет закрепленную на нем снаружи стенки прямозубую шестерню 71, которая
входит в зацепление с прямозубой шестерней, закрепленной на телескопическом валу 73.
Передачи 71 и 72 — это переключающие передачи, доступ к которым осуществляется с задней стороны
мотоцикла. Передний конец телескопического вала 73 установлен в продольно регулируемой опоре 23 и
имеет прикрепленный к нему червяк 74, который зацепляется с червячным колесом 75, закрепленным на
поперечном валу 76, установленном на опоре 23.
К валу 76 прикреплена прямозубая шестерня 77, которая зацепляется с прямозубой шестерней 78 на
коротком промежуточном валу 79, а шестерня 78 зацепляется с шестерней 80 на поперечном валу 81,
установленном на опоре 33.
На валу 81 закреплена вторая шестерня 82, которая зацепляется с шестерней 83, закрепленной на
поперечном валу 84. На валу 84 закреплена вторая шестерня 85, расположенная внутри шестерни 83, и
шестерня 85 входит в зацепление с множеством планетарных шестерен 86, которые закреплены на внешних
концах валов 86a, проходящих через вращающийся держатель 87, выполненный в виде прямозубой шестерни
и вращательно установленный относительно вала 84.
На внутренних концах валов 86а закреплены планетарные шестерни 88, диаметр которых меньше диаметра
шестерен 86, и которые зацепляются с шестерней 89, закрепленной на трубчатом валу 90, вращательно
установленном в осевом положении относительно вала 84. Вал 9l телескопически ввинчен в трубчатый вал 90
и имеет прикрепленный к нему червяк 92, который зацепляется с червячным колесом 93, в котором шлицы
расположены на заднем конце возвратно-поступательного шпинделя фрезы 31.
Предполагая, что планетарный редуктор 87 удерживается от вращения, описанная выше зубчатая передача
будет приводить в движение шпиндель фрезы 31 с фиксированным передаточным отношением к скорости
вращения шпинделя 11 во всех положениях шпинделя фрезы, при этом переключающие шестерни 71 и 72, а
также переключающие шестерни 48, 49, 51 и 52 обеспечивают средства для изменения передаточного
отношения между двумя шпинделями по желанию, причем отношение скоростей шпинделей соответствует
отношению числа зубьев фрезы к числу зубьев создаваемой шестерни.
Червячное колесо 75 несет радиально регулируемый кривошип 94, к которому шарнирно прикреплен шатун
95, который, в свою очередь, соединен с кривошипным пальцем 96 на рычаге 97, закрепленном на валу 98,
установленном в опоре 23. Кривошип и шатун обеспечивают колебательное движение вала 98, причем угол
колебания регулируется путем регулировки кривошипного пальца 94. К валу 98 привинчен рычаг 99, который
соединен звеном 100 с продольным ползунком 33, в котором установлен передний конец шпинделя 31 для
передачи осевого возвратно-поступательного движения шпинделю режущего инструмента.
Предусмотрены средства для ручного или автоматического поперечного перемещения каретки 27 во время
работы станка для тангенциальной подачи режущего инструмента по поверхности заготовки; это
перемещение осуществляется с помощью поперечного ходового винта 101, имеющего резьбовое соединение
с гайкой 102, закрепленной на каретке 27. Винт 101 имеет квадратный наружный конец 103, доступный с
передней стороны станка и предназначенный для установки соответствующей рукоятки для вращения винта с
целью подачи каретки 27 в любом направлении.
В процессе резки винт предпочтительно приводится в действие автоматически с помощью подвижной части
станка средствами, которые будут описаны ниже, причем автоматические средства привода включают в себя
качающийся рычаг 104, шарнирно установленный на винте 101 и несущий собачку 1 () 5, которая входит в
зацепление с храповым механизмом 106, закрепленным на винте 101. Винт 101 также имеет закрепленную на
нем прямозубую шестерню 107, которая зацепляется с шестерней 108, закрепленной на валу 109, а на валу
109 закреплен червяк 110, который зацепляется с червячной передачей 111, закрепленной на коротком
продольно расположенном валу 112. На переднем конце вала 112 закреплена косая шестерня 113, которая
зацепляется с косой шестерней 114, закрепленной на внутреннем конце поперечного вала 115, к внешнему
концу которого прикреплена шестерня 116, которая зацепляется с шестерней 117 на регулируемом
промежуточном валу 118, к которому прикреплена вторая шестерня 119, которая зацепляется с шестерней
120, закрепленной на внешнем конце вала 121. Шестерни 116, 117, 119 и 120 являются сменными
шестернями, доступными с передней стороны станка, и могут быть заменены шестернями различных
размеров для получения желаемого передаточного отношения.
На внутреннем конце вала 121 закреплена шестерня 122, которая зацепляется с шестерней 123 на валу 24,
имеющем вторую шестерню 125, зацепляющуюся с планетарной шестерней 87.
Любое вращательное движение ходового винта 101, передающее боковое перемещение каретке 27, через
описанную выше зубчатую передачу передает пропорциональное вращательное движение планетарному
редуктору 87 и, посредством вращения дифференциальных шестерен 86 и 88 вокруг оси шестерен 85 и 89,
вызывает пропорциональное изменение скорости вращения шпинделя фрезы. Обеспечивая правильное
передаточное отношение между ходовым винтом 101 и держателем шестерни 87, можно добиться
необходимого контроля скорости вращения шпинделя фрезы для точного согласования скорости вращения
фрезы с воображаемой зубчатой рейкой, чтобы поддерживать правильное зацепление фрезы с зубчатой
рейкой во время бокового перемещения фрезы.
Жилой комплекс GEAI.
Для удобства сборки, а также для обеспечения легкого доступа при замене смазки и ремонте, большая часть
зубчатой передачи мощности установлена снаружи основной рамы машины в соответствующих корпусах
редукторов.
Как показано на фиг. 2, 5, 6; 23 и 28, зубчатая передача для привода червячного вала 91 от вала 76 и от
ходового винта 101 заключена в корпусе 126 в передней части машины, причем корпус 126 снабжен откидной
дверцей 127, обеспечивающей доступ для смены шестерен 116, 117, 119 и 120 в зубчатой передаче между
винтом 101 и планетарным редуктором 87.
Как показано на фиг. 3, 6 и 23, червяк 74 и червячное колесо 75 заключены в корпус 128 на задней стороне
машины, причем корпуса 126 и 128 установлены на продольно регулируемой опоре 23.
Как показано на фиг. 2, 3, 6, 22 и 27, переключающие шестерни 45 и 46 установлены в корпусе шестерни 130 в
передней части машины, а переключающие шестерни 48, 49, 51 и 52 установлены в корпусе шестерни 131 в
задней части машины. Корпус редуктора 130 снабжен откидной дверцей 132, а корпус редуктора 131 снабжен
откидной дверцей 133, что обеспечивает удобный доступ к механизмам переключения передач для их снятия
и замены.
Все шестерни переключения передач установлены на концах своих валов таким образом, что их можно
быстро и легко снять и заменить шестернями необходимых размеров для получения желаемого
передаточного отношения.
Как показано на фиг. 2, 3, 5, 6 и 25, шестерни переключения 71 и 72 заключены в корпус 134 сбоку машины,
причем корпус 134 снабжен откидной дверцей 135, обеспечивающей доступ к шестерням. Основание 1 также
снабжено откидной дверцей 136 сбоку машины, через которую обеспечивается доступ к двигателю 34 и
масляному насосу 44. Основание 1 также снабжено соответствующими вентиляционными отверстиями 137.
ИЗНОШЕННЫЕ ОПОРНЫЕ И ПРИВОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ШПИНДЕЛЯ.
В машине, описанной в настоящем изобретении, рабочий шпиндель установлен для регулировки корпуса в
вертикальном направлении и для угловой регулировки вокруг горизонтальной оси в любом вертикальном
положении. Далее будет подробно описано устройство регулировки, а также крепление шестерен и валов,
через которые шпиндель приводится в движение в различных положениях регулировки.
Как показано на фиг. 16 и 17 чертежей, в стойке 7 башни установлен неподвижный вертикально
расположенный винт 138, который жестко закреплен на верхней части стойки d с помощью фланца 139 на
винте, который входит в зацепление с нижней стороной крышки стойки, и гайки 140, навинченной на верхний
конец винта 138. Втулочная гайка 141 установлена таким образом, чтобы перемещаться вертикально по
резьбовой части винта 138, и поддерживает вертикально регулируемую рабочую шпиндельную головку 9
посредством кронштейна 142, жестко прикрепленного к головке 9, в которой втулка установлена с
возможностью вращения. Спиральная шестерня 143 закреплена шпонкой на втулке 141 и удерживается на
ней гайкой 144.
Предусмотрено средство для ручного вращения спиральной шестерни и гайки с целью подъема или
опускания головки 9, которое состоит из вала 145, установленного на головке 9 и проходящего поперечно
через нее над рабочим шпинделем 11, и имеющего спиральную шестерню 146, зацепляющуюся со
спиральной шестерней 143.
Вал 145 имеет квадратный наружный конец 147, предназначенный для установки соответствующей рукоятки
для вращения вала, и на валу 145, снаружи головки 9, установлен градуированный циферблат 148, который
взаимодействует с соответствующей меткой на прилегающей части головки 9 для точного указания величины
углового перемещения, передаваемого валу 145. Когда необходимо отрегулировать вертикальное положение
рабочей шпиндельной головки 9, зажимные болты 10 ослабляются, и вал 145 приводится в движение для
перемещения гайки 141 вверх или вниз на винте 138 с целью подъема или опускания головки. Точная
регулировка опорной головки 9 может быть достигнута путем поворота вала 145 на доли оборота, точное
Соседние файлы в папке патенты