2.9. Затыловочные станки

Токарно-затыловочные станки предназначены для обработки задних поверхностей зубьев инструментов: цилиндрических, червячных, дисковых и пазовых фрез, а также метчиков с прямыми и винтовыми канавками. Затылование производится по архимедовой спирали. Такой профиль зуба инструмента применяют только для фасонных фрез (рис. 2.39).

Форма задних поверхностей затылуемых зубьев в направлении падения затылка у дисковых и гребенчатых фрез образована архимедовой спиралью, а у остальных инструментов – сложной пространственной спиралью.

При затыловании инструментов профильными резцами форма задних поверхностей зубьев образуется методом следа посредством одного сложного движения формообразования. Характер этого движения зависит от вида затылуемого инструмента.

Для затылования дисковых и гребенчатых цилиндрических фрез необходимо движение Ф_v(В₁П₂), для цилиндрических червячных фрез и метчиков – Ф_v(В₁П₂П₃), для конических червячных фрез и метчиков – Ф_v(В₁П₂П₃П₄). При затыловании шлифованием профильными кругами форма задних поверхностей зубьев образуется методом касания с помощью двух движений формообразования – простого и сложного. Простым движением является вращательное движение круга Ф_v(В_и), а сложным – одно из перечисленных выше движений в зависимости от вида затылуемого инструмента.

Рис. 2.39. Виды фрез, затылуемых на токарно-затыловочных станках: а – фасонная дисковая; б – модульная дисковая; в – резьбовая гребенчатая; г – цилиндрическая с винтовыми зубьями; д – червячная цилиндрическая; е – червячная коническая

Форма задней поверхности зубьев у цилиндрических фрез для обработки плоскостей (рис. 2.39, г) образована в поперечном сечении архимедовой спиралью, а в продольном направлении – прямой или цилиндрической винтовой линией. Для образования формы зубьев в поперечном сечении необходимо сложное движение Ф_v(В₁П₂), а в продольном направлении для прямого зуба – Ф_S(П₃) и для винтового зуба – Ф_S(П₃ В₅).

Помимо процесса формообразования при затыловании многозубчатых инструментов необходимы движения деления. У дисковых, гребенчатых и цилиндрических фрез вершины зубьев расположены равномерно по окружности, и поэтому делительным движением будет простое вращательное Д(В₁). Зубья цилиндрических червячных фрез и метчиков расположены по винтовой цилиндрической линии, а зубья конических червячных фрез и метчиков – по конической винтовой линии и в соответствии с этими делительными движениями будут Д(В₁П₃) и Д(В₁П₃П₄).

2.10. Кинематические структуры станков

Рассмотрим структурную схему (рис. 2.40) и кинематическую настройку универсально затыловочного станка на примере червячной фрезы, когда используется большая часть имеющихся в нем кинематических цепей. Затылование таких фрез осуществляется с помощью сложного формообразующего движения Ф_v(В₁П₂П₃), представляющего собой совокупность функционально согласованных между собой вращения В₁ шпинделя с затылуемой фрезой, поперечного перемещения П₂ затыловочного суппорта 5 от кулачка К и продольного перемещения П₃ каретки 6 вдоль оси затылуемой фрезы.

Внутренняя структурная связь кинематической группы, создающей движение Ф_v(В₁П₂П₃), обеспечивается двумя функциональными цепями: затыловочной, соединяющей шпиндель с кулачком через звено 1 и гитару затылования i_зат, и винторезной, соединяющей шпиндель с кареткой через звенья 3, 4, винторезную гитару i_винт и ходовой винт (х.в). Внешняя структурная связь группы Ф_v обеспечивается цепью, соединяющей источник движения М со звеном 1 через гитару скорости i_v.

Рис. 2.40. Обобщенная структурная схема токарно-затыловочного станка

Внутренние функциональные цепи с соответствующими им гитарами группы Ф_v должны обеспечивать следующие условия кинематического согласования перемещений своих конечных звеньев:

а) винторезная цепь: