1 Об. Фрезы « Тц,

где Т_ц – осевой шаг винтовой нарезки червячной фрезы, мм;

б) цепь затылования:

1 Об. Фрезы « об.,

где – число зубьев, расположенных на длине одного полного витка винтовой нарезки зубьев червячной фрезы; К – число рабочих участков профиля затыловочного кулачка.

Число – всегда дробное, и оно может быть выражено через параметры затылуемой фрезы в виде

,

где Z и Т – число и шаг винтовых стружечных канавок фрезы.

Таким образом, условие кинематического согласования перемещений конечных звеньев затыловочной цепи имеет вид

1 Об. Фрезы « об.

Из анализа этого уравнения следует, что за один оборот фрезы кулачок должен сделать суммарное число оборотов, равное , которое обеспечивается расчетом и осуществляется через цепь затылования. Однако суммарное число оборотов кулачка можно обеспечить и другим способом – за счет физического сложения слагаемых и . Для этого в структуру станка вводят суммирующий механизм S (дифференциал) и еще одну внутреннюю функциональную цепь, называемую дифференциальной. В этом случае условие кинематического согласования вращений фрезы и кулачка будет обеспечиваться двумя цепями: затыловочной и дифференциальной, которая будет соединять шпиндель с кулачком через звенья 3, 4, дифференциал S и гитары i_винт, i_диф, i_зат.

Причем затыловочной цепью будет обеспечиваться условие согласования вида 1 об. фрезы « об., а дифференциальной цепью – 1 об. фрезы « об.

Структура станка, включающая в себя дифференциал с дифференциальной цепью, называется дифференциальной, а при отсутствии их – бездифференциальной. Аналогично названию структур затыловочных станков классифицируются и названия их настроек. Выпускаемые отечественной промышленностью универсальные затыловочные станки имеют дифференциальную структуру. В этом случае обеспечивается удобство настройки затыловочных станков благодаря тому, что передаточные отношения гитар настройки зависят лишь от одного какого-либо параметра фрезы:

i_винт = f (t), i_зат = f (Z), i_диф = f (T).

При этом необходимо располагать гитары станка в его структуре так, как показано на рис. 2.42.

Увеличение числа внутренних функциональных цепей с двух до трех усложняет структуру группы Ф_v и в соответствии с этим изменяется ее условная запись – вместо Ф_v(В₁П₂П₃) она может быть представлена как .

Для определения формулы настройки органа i_v, с помощью которого изменяют скорость движения Ф_v, используется кинематическая цепь между источником движения М и шпинделем фрезы, через которую обеспечивают следующее условие согласования вращений ее конечных звеньев:

n_м ротора электродвигателя, об/мин ® n_ф, об/мин,

где n_ф – число оборотов в минуту фрезы, назначаемое для ее затылования.

Наряду с движением Ф_v(В₁П₂П₃) в станке осуществляются делительное Д(В₁П₃) и вспомогательное В_сп(П₇) движения. Последнее обеспечивает быстрое обратное перемещение (отскок) затыловочного суппорта с резцом от фрезы под действием пружины 7 в исходное положение для затылования следующего зуба. Делительным же движением обеспечиваются согласованные поворот фрезы и перемещение каретки в такое положение, при котором в момент начала затылования всегда перед резцом оказывается очередной зуб инструмента. Из сопоставления структуры движений Д и Ф_v видно, что движение Д является составной частью движения Ф_v, и оно либо входит в состав формообразующего, либо существует самостоятельно (в момент отскока резца). Переход движения Д из одного состояния в другое и наоборот объясняется периодичностью прекращения и восстановления движения формообразования Ф_v, осуществляемого затыловочным кулачком.

Помимо функции прекращения и восстановления движения Ф_v, кулачок в группе движения деления Д выполняет роль отсчетного звена. Каждый полный оборот кулачка соответствует числу обработанных зубьев. В связи с этим нередко затыловочную цепь с органом настройки i_зат, в которой располагается кулачок, называют делительной цепью.

Внутренняя структурная связь группы деления обеспечивается винторезной цепью, а внешняя связь включает в себя цепь, соединяющую источник движения М со звеном 3, а также одну (в бездифференциальной структуре станка) или две цепи (в дифференциальной структуре), соединяющие отсчетное звено группы, т.е. кулачок, со шпинделем фрезы.

Таким образом, структура группы деления Д(В₁П₃) содержит те же кинематические элементы (цепи и органы настройки), что и группа формообразования Ф_v(В₁П₂П₃), но функциональное назначение некоторых из них имеет двойственный характер. Например, по отношению к группе Ф_v затыловочная и дифференциальная цепи являются внутренними цепями, а их гитары и кулачок относятся к органам настройки на траекторию движения Ф_v. По отношению же к группе Д эти же цепи входят в состав внешней связи группы, а их гитары и кулачок являются органами настройки движения Д на параметр пути.

Кинематическая группа, создающая движение В_сп(П₇), является весьма простой. Ее внутренняя и внешняя структурные связи объединены и обеспечиваются пространственной связью кинематической поступательной парой – затыловочным суппортом и его направляющими на каретке. В качестве источника движения используется потенциальная энергия сжатой пружины. При затыловании цилиндрических метчиков с винтовыми стружечными канавками используются те же движения, цепи и настройки, что и при затыловании червячно-модульных фрез.

Наибольшая часть имеющихся в затыловочных станках кинематических цепей используется также при затыловании цилиндрических фрез с винтовым зубом остроконечным резцом. Настройка станка на затылование этих фрез может быть дифференциальной и бездифференциальной. Затылование цилиндрических фрез с винтовым зубом осуществляется двумя формообразующими движениями Ф_v(В₁П₂) и Ф_S(П₃В₅). Внутренняя связь группы, создающей движение Ф_v, обеспечивается затыловочной цепью с гитарой i_зат. Условие кинематического согласования перемещений конечных звеньев цепи имеет вид