[1]Изобретение относится к металлообработке, а именно к обработке материалов резанием и предназначено для изготовления глобоидного червяка на универсальном зубофрезерном станке.
[2]При изготовлении глобоидных передач в связи с особенностью их зацепления необходимо более точное, по сравнению с обычной червячной передачей, соблюдение сопрягаемых поверхностей по шагу, биению и другим метрологическим параметрам.
[3]Известен станок для нарезания глобоидных червяков обкаткой посредством многорезцовой головки последовательного резания, совершающий один оборот за цикл обработки, выполненный с жестким межцентровым расстоянием, изменяющимся в пределах необходимых для подналадочного регулирования положения инструмента и изделия, кинематически связанных между собой короткой делительной цепью, а также снабженный подвижной бабкой, производящей запрессовку заготовки в оправку неподвижной бабки с обеспечением фиксирования строго постоянного положения (см. патент RU №130320, опубл. в «Бюллетене изобретений» №14 за 1960 г.).
[4]Данное техническое решение является экономически нерентабельным, к тому же, используется резцовая головка очень сложная и дорогая в изготовлении и переточке.
[5]Известен способ зубообработки глобоидных червяков при вращении заготовки и/или инструмента, осуществляемый на токарно-винторезном и зубофрезерном станке, в котором заготовку или инструмент перемещают в направлении действия суммарного вектора подачи, расположенного в плоскости, пересекающей ось заготовки в средней плоскости червяка под углом, обработку производят методом копирования или обката (см. патент RU №931333, МПК B23F 13/06, B23F 17/00 опубл. 30.05.1982).
[6]Недостатком известного технического решения является сложность и большая трудоемкость настройки гитарного механизма при изменении геометрических параметров нарезаемого червяка. Кроме того, использование большого числа механических передач значительно снижает точность и скорость обработки.
[7]Известен способ нарезания витка глобоидного червяка одним или несколькими последовательными резцами на универсальном зубофрезерном станке, при котором заготовка устанавливается в инструментальном шпинделе, а инструмент - на столе станка. Заготовка червяка и режущая кромка резца, принадлежащая станочному колесу, вращаются вокруг осей, отстоящих друг от друга на станочном межосевом расстоянии, с заданным отношением угловых скоростей, равным станочному передаточному числу. Оси сближаются за счет подачи в процессе чернового нарезания и остаются точно выдержанными при чистовом резании. Предварительное и окончательное нарезание глобоидного червяка в массовом производстве можно осуществлять специальной многорезцовой головкой, установленной на столе станка (см. http://mash-xxl.info/info/6993911, дата обращения 26.12.2018 г.; Производство зубчатых колес: справочник/ С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др. - М.: машиностроение, 1990, с. 354-378).
[8]Недостатком известного технического решения являются низкие демпфирующие свойства подшипников качения в инструментальном шпинделе станка, что ухудшает условия резания и снижает качество обработки, и непрерывное движение подачи при черновом резании, что снижает точность детали.
[9]Известен зубофрезерный вертикальный станок 5К328А, содержащий станину с установленным на нем подвижным столом, несущим заготовку изделия, фрезерный узел, и который может быть использован при модернизации для осуществления изготовления глобоидного червяка (см. Металлорежущие станки. Каталог. Зубофрезерный вертикальный станок для цилиндрических колес. Модель 5К328А. Москва, 1977, лист 6.04.029).
[10]Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение качества обработки глобоидных червяков на универсальном зубофрезерном станке.
[11]Для решения поставленной задачи в зубофрезерном станке для изготовления глобоидного червяка, содержащем станину с установленным на нем подвижным столом, фрезерный узел, состоящий из серьги, направляющей для установки серьги, шпинделя каретки, суппорта и протяжного суппорта, в корпусе серьги установлена коническая стальная втулка, в которую вставлен сменный бронзовый подшипник с регулируемым радиальным зазором, в шпинделе каретки размещена цанговая оправка, на столе установлена оправка с резцовой головкой и кулачок, а на неподвижной части станка установлен датчик, кроме того, на станине установлен кронштейн с шаговым двигателем и гидроусилителем с непосредственным выходом на ходовой винт стола. В резцовой головке может быть размещено четыре резца.
[12]Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что в корпусе серьги установлена коническая стальная втулка, в которую вставлен сменный бронзовый подшипник с регулируемым радиальным зазором, в шпинделе каретки размещена цанговая оправка, на столе установлена оправка с резцовой головкой и кулачок, а на неподвижной части станка установлен датчик, кроме того, на станине установлен кронштейн с шаговым двигателем и гидроусилителем с непосредственным выходом на ходовой винт стола, позволяют повысить качество обработки глобоидных червяков на универсальном зубофрезерном станке.
[13]Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
[14]фиг. 1 - зубофрезерный станок для изготовления глобоидного червяка с заготовкой, общий вид;
[15]фиг. 2 - схема заточки резцовой головки;
[16]фиг. 3 - схема механизма периодической подачи.
[17]Зубофрезерный станок для изготовления глобоидного червяка содержит станину с установленным на ней подвижным столом 1, фрезерный узел, состоящий из серьги 2, направляющей для установки серьги 3, шпинделя каретки, суппорта 4 и протяжного суппорта 5. В корпусе серьги 2 установлена коническая стальная втулка 6, в которую по диаметру хвостовика вставлен сменный бронзовый подшипник 7 с регулируемым радиальным зазором. Это не снижает универсальности станка, так как подшипник 7 сменный и при необходимости устанавливается подшипник по диаметру оправки для червячной фрезы. Подшипник 7 скольжения обладает лучшими демпфирующими свойствами, что обеспечивает более благоприятные условия при фрезеровании и точении при изготовлении глобоидного червяка.
[18]В шпинделе каретки размещена цанговая оправка. Заготовка 8 под глобоидный червяк устанавливается между цанговой оправкой и серьгой 2.
[19]На столе 1 установлена оправка с резцовой головкой 9 для нарезания винтовой канавки. В резцовой головке 9 размещаем четыре резца. Резцы на специальном приспособлении выставляем по диаметру D впадин глобоидного червяка. Конструкция оправки должна иметь механизм, позволяющий выставку резцов по высоте центра оси шпинделя. Резцы затачивают с одинаковой величиной X.
[20]Предлагается так же усовершенствовать механизм периодической подачи, установив на станине вместо рукоятки ручного перемещения стола 1 кронштейн с шаговым двигателем 10 и гидроусилителем 11 с непосредственным выходом на ходовой винт 12 стола 1 через червячный редуктор 13. Команда на периодические подачи осуществляется от датчика 14, расположенного на неподвижной части станка, и кулачка 15, закрепленного на поворотном столе 1, закрепленном синхронно с выходом резца из зоны резания через управляемый генератор пачек импульсов. Это связано с тем, что от двигателя подачи до ходового винта радиальной подачи стола 1 имеется значительное количество зубчатых пар, что при подачах приводит к появлению неуправляемых скачков стола 1. Это влияет как на величину снимаемого припуска так и на потерю устойчивости во время процесса обработки.
[21]Устройство работает следующим образом.
[22]Перемещая протяжной суппорт 5, заготовку 8 устанавливают относительно центра оправки. «О» - центр делительной окружности глобоидного червяка. Ось заготовки 8 так же настраивают относительно резцов сменной резцовой головки 9, установленной на столе 1 станка. Кинематическую схему станка настраивают, как на изготовление червячного колеса.
[23]Заготовка червяка и режущие кромки резцов, закрепленные на резцовой головке 9, установленной на столе 1 станка, отстоящих друг от друга на станочном межосевом расстоянии, вращаются вокруг своих осей с заданным отношением угловых скоростей, равным настроенному станочному передаточному числу. Оси сближаются за счет периодической подачи в процессе чернового нарезания и остаются точно выдержанными при чистовом резании. Резцовая головка 9 имеет четыре резца, при выходе очередного резца из соприкосновения с заготовкой до входа следующего резца остается время прохода резца на угол у. За это время обеспечивается периодическая подача резцовой головки 9 к заготовке 8 на снятие следующего припуска. Команды на периодические подачи осуществляются от датчика 14 и кулачка 15. При нарезании червяков с крупным модулем вначале прорезают канавку с прямоугольным профилем, а затем по полному профилю. В качестве механизма периодической подачи используют шаговый двигатель 10 с гидроусилителем 11 вместо двигателя подачи.
[24]Заявляемое техническое решение обеспечивает высокое качество обработки глобоидных червяков на универсальном зубофрезерном станке. Кроме того, предложенное решение может применяться при изготовлении глобоидных червяков без использования дорогостоящего инструмента при восстановлении и модернизации оборудования и позволяет произвести быструю переналадку.
[25]Заявляемое техническое решение возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.
