Устройство для шлифования рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях станков для шлифования рабочих поверхностей зубьв сложного инструмента. Цель изобретения - увеличение степени компактности устройства , повьшение его точности и надежности. Устройство для шлифования рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента состоит из механизма управления, следящей системы с регулируемым масштабным коэффициентом усиления, отрабатьшающей перемещение штока механизма управления, и испдлнительного механизма, включающего барабан управления 14, шток 5, подпр.ужиненный пружиной 6. Один конец штока 5 связан с задающим элементом следящей системы, а противоположный конец 8 штока 5 снабжен роликом 9, контактируницим с копиром 10. На штоке 5 наклонно на подшипниках 11 установлен ролик 12, контактирующий с цилиндрической внутренней поверхностью 13 барабана.Ролик 12 выполнен диаметром меньше диаметра поверхности 13 барабана управления 14. Ось обрабатываемого инструмента расположена ортогонально оси штока 5, а ось вращения ролика 12 перекрещивается с осью вращения бараба-. на и отстоит от нее на расстоянии, равном сГ (dj- dp) : 2 Л ,где Г - расстояние между осями вращения ролика и барабана{ d/ и dp - диаметры соответственно барабана и ролика} Л - величина сближения поверхностей барабана и ролика. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (g1) 4 В 23 В 5/42

ВС ГГГ»». ;- :"t ц! ! iì

РАЛЬi )i gp

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4148111/31-08 (22) 18. 11.86 (46) 07.05.88 Бюл. 9 17 (71) Лнепродэержинский индустриальный институт им.M.И.Арсеничева (72) С,П.Радзевич и И.В.Винокуров (53) 621.924.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1146 134, кл. В 23 В 5/42, 1983 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗУБЬЕВ СЛОЖНОГО ИНСTPУМЕНТА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях станков для шлифования рабочих поверхностей зубьв сложного инструмента. Цель изобретения увеличение степени компактности устройства, повышение его точности и надежности. Устройство для шлифования рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента состоит иэ механизма управления, следящей системы с регулируемым масштабным коэффициентом усиления, отрабатывающей перемещение s

„.,зи„„дщд27 штока механизма управления, и испдлнительного механизма, включающего барабан управления 14, шток 5, подпружиненный пружиной 6. Один конец штока 5 связан с задающим элементом следящей системы, а противоположный конец 8 штока 5 снабжен роликом 9, контактирующим с копиром 10. На штоке 5 наклонно на подшипниках 11 установлен ролик 12, контактирующий с цилиндрической внутренней поверхностью 13 барабана. Ролик 12 выполнен диаметром меньше диаметра поверхности 13 барабана управления 14. Ось обрабатываемого инструмента расположена ортогонально оси 0» О,» штока 5, а ось 0 0 вращения ролика 12 перекрее щивается с осью 0»0 вращения бараба-. на и отстоит от нее на расстоянии, равном д = (dg- d»,) : 2 + h,ãäå d — расстояние между осями вращения ролика и барабана, dg u d - диаметры 2 соответственно барабана и ролика;

b. — — величина сближения поверхностей барабана и ролика. 3 ил.! 13935

Изобретение относится к машиностроению, в частности к станкостроению и инструментальному производству, и может быть использовано в конструк5 .циях станков, предназначенных для шлифования рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента.

Целью изобретения является увеличение степени компактности устройства, повышение его точности и надежности формообразования рабочих поверхностей зубьев эа счет создания внутреннего контакта ролика с барабаном.

На фиг.1 изображено устройство уп- 15 равления шлифованием рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента,на фиг.2 — схегга устройства для шлифования рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента, на фиг.3 — разрез 20

А-А на фиг.1.

Устройство „згя шлифования рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента состоит из механизма 1 управления, следящей системы Z с регули25 руемым масштабным коэффициентом усиления, отрабатывающей перемещение штока механизма 1 управления, и исполнительного механггзма 3. Следящая система 2 и исполнительный механизм 3 могут быть гидравлическими, электрическими, смешанной конструкции и др.

Важно только, чтобы они точно и с заданным коэффициентом усиления отрабатывали перемещение штока механиэ- 35 ма 1 управления. Мехаггизм 1 управления состоит из установленного в направляющих 4 штока 5, подпружиненного пружиной б. Шток 5 может быть выполнен сборным, при этом облегча- 40 ется сборка механизма 1 управления.

Один конец 7 штока 5 связан с задающим элементом следящей системы, а противоположный конец 8, например, снабженный свободно вращающимся ро- 45 ликом 9, контактирует с копиром 10.

На штоке 5 наклонно под фиксированным углом на подшипнике 11 установлен свободно вращающийся ролик 12, контактирующий с цилиндрической рабочей поверхностью 13 барабана 14 управления. На рабочей поверхности 13 барабана 14 управления выполнены вырезы 15, которые могут быть продольными, направленными вдоль оси враще- 55 ния барабана t4, винтовыми, в т.ч, переменного осевого шага и с переменной шириной выреза вдоль оси вращения барабана 14. Глубина Н вырезов

27 2

15 должна быть такой, чтобы полностьti исключить возможность контакта ролика 12 с барабаном 14 управления в пределах выреза 15, т.е. с дном выреза 15. Вырезы 15 могут быть выполнены и сквозными. Ось О! -0 вращения барабана 14 управления расположена параллельно направлению хода штока 5 механизма 1 управления. Шпифование зубьев инструмента 16 осуществляется кругом 17.

Устройство для шлифования работает следующим образом.

Барабан 14 управления равномерно вращается вокруг своей оси 0„ -0„ с постоянной угловой скоростью ы

Величина и направление угловой скорости ы, согласованы с величиной и направлением угловой скорости вращения обрабатываемого сложного инструмента так, что эа время поворота обрабатываемого инструмента на один эуб ролик 12, вращаясь от барабана 14 управления с угловой скоростью г вокруг сноей оси 0 -0, успевает контактировать с рабочей поверхностью

13 барабана 14 управления только один раз.

Если обрабатываемьпг инструмент имеет И стружечных канавок, а барабан 14 управления — n вырезов 15 на своей рабочей поверхности 13, то должно выполняться условие N = м п. Если обрабатываемый инструмент имеет прямые, параллельные оси его вращения, стружечные канавки, а обработка производится на устройстве для шлифования рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента с прямыми вырезами

15 на рабочей поверхности t3 барабана управления, то N равно собственному числу стружечных канавок обрабатываемого инструмента. Если инструмент имеет винтовые стружечные канавки, то М равно фиктивному значению числа стружечных канавок И.р инструмента, расчитываемому по известным формулам в зависимости от величины и направления угла наклона винтовых стружечных канавок обрабатываемого инструмента, а также от величины и направления угла наклона основных витков его. Если в устройстве для шлифования рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента барабан 14 управления с винтовыми вырезами 15 на его рабочей поверхности 13, то при расчете величины <Ьпк1 393527 тивного числа стружечных канавок следует учитывать величину и направление угла наклона винтовых вырезов 15.

Ось вращения О -О ролика 12 отстоит от оси вращения барабана на расстоянии, опредсляемом по зависимости с1 г — d

Е +д

10 где dg - диаметр барабана управления," — диаметр ролика, Ь - величина сближения поверхностей барабана и ролика под действием усилия прижатия за счет упругих дефор» маций.

Ось вращения 0 -0 ролика 12 уста20 новлена под некоторым фиксированным углом к направлению хода штока 5.

Для образования требуемых по величине задних углов у вершин зуба инструмента при обработке этого инструмента с использованием предлагаемого устройства необходимо установить величину масштабного коэффициента усиления Км, равную

К„= сд г/ega<

Вследствие установки оси О -О вращения ролика 12 под углом к направлению хода штока 5 в процессе контакта ролика 12 с цилиндрической рабочей поверхностью 13 барабана 14 управления шток 5 получает перемещение вдоль собственной оси в направлении Б. Указанное перемещение штока 5 является 40 задающим воздействием Хд„(Р) для следящей системы 2. Следящая система 2 с передаточной функцией W(P), имеющая обратную связь с передаточной функцией И (P), которая вырабаты- 45 вает сигнал обратной связи Хо (Р), вырабатывает выходной сигнал 21M„ (Р), управляющий исполнительным механизмом 3, отрабатывая это перемещение, сообщает инструментальному суппорту станка с обрабатывакнцим инструментом 16 перемещение на обрабатываемый инструмент в направлении В.

Поскольку угловая скорость вращения барабана 14 управления согласована с

55 угловой скоростью вращения обрабатываемого инструмента,то и перемещение обрабатывающего инструмента на обрабатываемый инструмент согласовано с вращением последнего, а именно обрабатывающий инструмент совершает один рабочий ход в направлении обрабатываемого инструмента за время поворота его на один зуб.

При вращешш барабана управления затылованием периодически наступают моменты, когда контакт между рабочей поверхностью 13 барабана 14 и роликом 12 прекращается. Это имеет место тогда, когда ролик 12 в своем движении по поверхности 13 попадает в вырез 15. В это время под действием пружины 6 шток 5 возвращается в исходное положение в направлении Г.Следящая система отрабатывает это перемещение, придавая обрабатывающему инструменту перемещение Д от обрабатываемого инструмента. Таким образом, возвратно-поступательные перемещения обрабатывающего инструмента на обрабатываемьш и обратно гериодически повторяются на каждьгй зуб обрабатываемого инструмента 16.

Устройство для шлифования рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента устанавливается на инструментальном суппорте токарно, шлифовально, или универсально затыловочного станка и перемещается вместе с суппортом всегда в направлении E согласованно с его вращением, чем обеспечивается переход обработки от одного зуба обрабатываемого инструмента к обработке следующего зуба. Для повторения переходов обработки суппорт затыповочного станка с инструментом периодически возвращают в исходное положение в направлении Ж.Естественно, при обработке дисковых фрез указанные движения в направлениях E и Ж не требуются, а при обработке гребенчатых движение Е осуществляется на дискретные величины, равные шагу расположения рядов зубьев в фрезе.

При обработке цилиндрического инструмента копир 10, связанный со станиной затыловочного станка, устанавливается параллельно оси вращения обрабатываемого инструмента, т.е. в о этом случае Ч = О. При обработке конического инструмента копир 10 разворачивают на угол относительно оси центров эатыповочного станка. Величина угла P расчитывается с учетом найденного по формуле масштабного коэфт

l 393527 фициента усиления Кр по следующей зависимости где D u d — соответственно больший и меньший диаметры обрабатываемого инструмента

h — расстояние между сечениями измерения этих диаметров.

Если обрабатываемый инструмент имеет криволинейную начальную линию вспомогательной производящей поверхности, то копир IO должен быть соответствующим образом спрофилирован.

Применение устройства для шлифоВания рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента позволит улучшить 2О конструкцию станков для эатылования сложного инструмента.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для шлифования рабочих поверхностей зубьев сложного инструмента, состоящее из механизма управления, следящей системы и исполнительного механизма, включающего бара-3О бан управления, шток, один конец которого связан с задающим элементом где дdg<, А расстояние между осями вращения барабана и ролика, диаметр барабана управления, диаметр ролика, величина сближения поверхностей барабана и ролика под действием усилия прижатия эа счет упругих деформаций. следящей системы, а другой контактирует с копиром механизма управления, свободно вращающийся ролик, установленный наклонно на штоке и контактирующий с имеющей вырезы цилиндрической рабочей поверхностью барабана управления, причем ось вращения барабана установлена параллельно оси штока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения степени компактности устройства, повышения его точности и надежности формообразования рабочих поверхностей зубьев, барабан управления выполнен полым и в нем установлен шток, диаметр которого выполнен меньше диаметра рабочей поверхности барабана, при этом ось вращения ролика наклонена под углом к оси вращения барабана и отстоит от нее на расстоянии, определяемом по зависимости ! д = 3: 2+6

1393527

5DZ

Тирах 880

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н.Гунько

Заказ 1912/11

Составитель С.Ласточкин

Техред M.Äèäûê Корректор А.Ворович