Устройство к станку для чистовой обработки зубчатых колес

 

Изобретение относится к маииностроению, в частности к изгЬтовлениго станков для чистовой обработки зубчатых колес методами шевингования или ханингования зубьев. Цель изобретения - повышение точности обработки зубчатых колес с продольной моди

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

2 А1 (19) (11) (50 4 В 23 F 19 06

ВСЕСОНЩЦ, я

l3,„, д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИД

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЫГЛ11„" » Я А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4126308/31-08 (22) 16.06.86 (46) 30.08 ° 88. Бюл. У 32 (71) Ленинградский политехнический институт им. M.È.Êàëèíèíà (72) С.П.Филиппов, Л.Я,Цейтлин и Б.П.Тимофеев (53) 621.924.6:621.833(088.8) (56) Патент ФРГ Р 3207924, кл, В 23 У 19/06, 1980. (54) УСТРОЙСТВО К СТАНКУ ДЛЯ ЧИСТО-

ВОЙ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению станков для чистовой обработки зубчатых колес методами шевингования или ханингования зубьев, Цель изобретения — повышение точности обработки зубчатых колес с продольной моди14 фикацией зубьев. Привод инструментальной головки, установленной с воз можностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси центров, предназ" наченных дпя размещения обрабатываемого колеса 6,. выполнен в виде пьезокерамического линейного электродвигателя 20, полого валя 14 с упругими элементами 26 и механизма фиксации относительного углового положения инструментальной головки. Начально межосевой угол скрещивания ; осей

ЦЧ инструмента и обрабатываемого колеса выполняют путем поворота корпуса

l9 вместе с инструментальной голов, кой 13, По начальному межосевому. расстоянию устанавливают датчик 32, Одновременно с главным движением обеспечивается продольная или диагональ-ная подача обрабатываемого колеса 6 эа счет возвратно-поступательного пе19832 ремещения стола 2 станка посредством механизма 4. По окончании каждого рабочего прохода стола выполняется радиальная подача на величину аа

nt соответствующую толщине снятого слоя, Радиальная подача осуществляется подъемом стола с помощью механизма 3, Величина подъема стола 2 регистрируется датчиком 32, электрический сигнал от которого дает команду на освобождение полого вала 14 от фиксации с корпусом 19. Напряжение от сигнала датчика 32 подается на пьезокерамичес кий линейный электродвигатель 20, ра-: бочий орган которого, взаимодействуя с упором 21, поворачивает полый вал, а вместе с ним и корпус 13, несущий инструмент 7, на угол gK соответЩЭ ствующий изменению направления линии зуба при новом межосевом расстоянии

+ а.5ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению станков для чистовой обработки зубчатых колес методами шевинговання или хонингования зубьев, Цель изобретения — повышение точности обработки зубчатых колес с продольной модификацией зубьев, На фиг.l изображена кинематичес- 10 кая схема устройства к зубошевинговальному станку;. на фиг.2 - разрез

А-А на фиг.l; на фиг.3 — схема пьеэокерамическаго линейного электродвигателя; на фиг.4 — схема обработки 15 (станочнога зацепле ния); на фиг.5— вид Б на Фиг.4.

На станине 1 станка размещен стол

2 с механизмами радиальной 3 и продольной 4 подач. На столе 2 смонти- 20 рованы центровые бабки 5, в которых устанавливается обрабатываемое зубчатое колесо 6. В консольной части станины расположен механизм прчвода гпавного движения - вращения инстру- 25 мента 7.

Механизм привода состоит из двигателя 8, вяла 9, конической зубчатой передачи 10 гитары 11 цилиндрических колес и шпинделя 12. Коническая эуб- ЗО чатая передача 10, гитара 11 и шпиндель 12 смонтированы в корпусе инструментальной головки 13, жестко связанном с полым валом 14. Последний вместе с корпусом 13 смонтированы с возможностью поворота вокруг межасевого перпендикуляра и-и станочного зацепления в радиальных сульфидированных подшипниках 15 и 16 скольжения и упорных шарика-подшипниках 17 и 18, установленных на неподвижном корпусе .19 привода поворота. В корпусе 19 расположен привод поворота инструмен тальной головки (корпуса 13), состоящий из линейного пьезокерамического электродвигателя 20, жестко закрепленного в корпусе 19 с возможностью взаимодействия его рабочего звена с упором 21 или 22, неподвижно смонтированным на фпание вала 14. Последний связан с неподвижным корпусом 19 с помощью пакетов плоских пружин 23 (фиг.2).

В полости вала 14 смонтированы механизмы фиксации углового положения инструментальной головки (корпуса 13), каждый иэ которых состоит иэ однополостного цилиндра 24, штока 25 и пакета тарельчатых пружин 26 (фиг,l).

3 14198

В исходном состоянии вал 14 прижат штоками 25 тарельчатых пружин 26 к неподвижному диску 27, жестко укрепленному в корпусе 19. Последний смон5 тирован на консольной части станины на круговых направляющих 28 с возможностью установочных поворотных переме1 щений при настройке станка посредст" вом ручного привода 2С1. Крепление корпуса 19 осуществляется винтами 30, На корпусе 13 инструментальной головки неподвижно закреплены датчик 31 с возможностью взаимодействия со шпинделем 12 и датчик 32 с возможностью контакта со столом 2.

Механизм малых и точных перемещений, выполненный в виде линейного пье зокерамического электродвигателя (фиг.3) состоит из основания 33, таблеток 34 пьезокерамики, например, ЦТС-19 электродов 35, шин 36, диэлектрика 37, наконечника 38 рабочего органа. Последний через шарик 39 имеет точечный силовой контакт с упором 21 25 или 22.

Настройку станка осуществляют следующим образом.

Инструмент 7 и обрабатываемое колесо 6 устанавливают под расчетным начальным межосевым углом скрещивания

/(фиг.4), соответствующим начальному межосевому расстоянию Q при беззазорном станочном зацеплении с данным припуском под обработку. Начальный межосевой угол "Е обеспечивают лутем соответствующего поворота корпуса 19 (фиг.1) вместе с инструментальной головкой (корпусом 13) посредством привода 29 при ослабленных 40 винтах 30.

В режиме настройки станка всл 14 жестко связан с корпусом 19 посредством штоков 25 и тарельчатых пружин 26. таки: образом1 корпус 19) вал 14 и 45 корпус 13 инструментальной головки поворачивают как единую жесткую сис" тему по кру-гoBblM направляющим 28 на расчетный угол .Е„,, Начальное межосевое расстояние Q, (фиг.4) устанавливают посредством механизма 3 радиальной подачи. По начальному расстоянию Цц„ устанавливают датчик 32 регистрации перемещения стола при радиальной подачи по ходам.

Обработка зубчатых колес на станке осуществляется по принципу свободного обката инструментом 7 с осуществлением соответствующих подач — ра32 4 диальной и продольной или диагональной, Главное движение (вращение) инструменту 7 (фиг.1) сообщается от электродвигателя 8 через кинематическую цепь 9-12.

Одновременно с главным движением обеспечивается продольная или диагочальная подача обрабатываемого колеса

6 путем возвратно-поступательного перемещения стола 2 посредством механизма 4, По окончании каждого рабочего прохода стола выполняется радиальная подача на величину дЯ (фиг,4), соот ветствующую толщине снятого слоя с обрабатываемых поверхностей зубьев при данном проходе. Радиальную подачу осуществляют подъемом стола 2 с помощью механизма 3.

Величина подъема стола 2 регистрируется датчиком 32. Одновременно регистрируется величина изгибной деформации шпинделя 12 (фиг.1) датчиком

31. Суммирование сигналов, полученных от датчиков 32 и 31, дает информацию о реальной радиальной подаче обрабатываемого колеса 6.

Электрический сигнал, полученный от датчика 32, дает команпу на подачу давления в гидроцилиндры 24. В результате происходит перемещение штоков 25, и вал 14 освобождается от фиксации диском 27, т.е. с корпусом !

Напряжение, пропорциональное сумма.биному сигналу от датчиков 32 и 31, псдается на линейный пьезокерамичес кий двигатель 20, рабочий орган которого 38 (фиг. 2), взаимодействуя с упором 21, установленным на валу 14, поворачивает этот вал, а вместе с ним корпус 13 с инструментом 7 на угол соответствующий изменению направления линии зуба при новом межосевом расстоянии Q (фиг.4) . По окончании требуемого поворота вала

14, т,е. инструментальной головки, снимается давление в гидроцилиндрах

24 и штоке 25, возвращаясь в исходное положение посредством тарельчатых пружин 26, вновь фиксируют вал в корпусе,19 через диск 27. При последующих рабочих проходах инструмента 7 процесс повторяется, После окончательного выполнения операции обработки колеса 6 отключается подача напряжения на пьезокерамический электродвигатель 20, снимается с помощью гидроцилиндров 24 фик5

1419832

О сация вала 14 с корпусом 9, и вал мальное линейное перемещение, полу 14 посредством пакетов плоских пружин чаемое с помощью данного пьезокера23 поворачивается в исходное положе- мического двигателя. Таблетки 34 ние вместе с корпусом 13, т.е. шпин- набираются в пакет, к одному торцу дель занимает начальное угловое поло- которого крепится основание 33, а к жение .,(фиг,4) по отношению к оси другому - наконечник 38, обеспечивающий точечный контакт с упором 21 (22)

Предлагаемая конструкция позволяет и осевое приложение нагрузки. прлучить пр лучить продольную модификацию зубьев,о Использование такой конструкции о рабатываемого колеса 6 (фиг.1) пу- привода поворота инструментальной т м независимых поворотных движений е головки позволяет обеспечить поворот струмента 7 вокруг межосевого пер инструмента с требуемой точностью и п ндикуляра и-и в про и в процессе обработки. дискретностью перестановок в данном а механизм малых и точных 15 интервале за счет большей жесткости

В этом случае меха и ремещений должен работать по задан- и компактности привода, а также н и программе, о есле б печивающей управле- безинерционности его работы. Сведе- . е напряжением, подав е даваемым на пьезо- ние до минимума внешнего трения позк рамическии линеиный эле электродвигатель воляет осуществлять перемещения, опре2 в соответствии с и с требуемой величи- п деляемые долйми микрона. н и поворота корпуса 13, определяем и модификацией, например, бочкооб- Фо мула изобретения р разной продольной формой зуба, тим должна быть

Одновременно с этим о Устройство к станку для чистовой увязана в соответствии с циклом о— циклом об- 2б обработки зубчатых колес в корпусе работки работа механизма фиксации " которого размещена несущая дисковый в ча 14 — гидроцилиндров . за24 В инструмент инструментальная .головка в симости от направления зубьев обра- Р д с и иводом ее поворота вокруг оси, б1 тываемого колеса пьезокерамический пе пендикулярной осН центров, предр д у назначенных для размещения обрабатыдвигатель может быть установлен в ЗО рЬзных гнездах (фиг.2) для взаимодей- ваемого колеса, о т л и ч а ю щ е е -, с я тем, что, с целью повьппения точствия с упором 22 или 21. ности обработки зубчатых колес с проРабота пьезокерамического линей- долькой модификаций зубьев, привод ного электродвигателя 20 (фиг.3) поворота инструментальной головки выоснована на принципе обратного пьезо- полнея в виде установленных в корпусе эффекта. При подаче напряжения на пьезокерамического линейного электрош ны 36 таблетки 34 пьезокерамики двигателя, полого вала с упругими деформируются под действием электри- элементами и мех и механизма фиксации отческого поля, приложенного между носительного угл глового положения инэлектродами 35. Таблетка 34 пьезоке-, струментальной головки, при этом порамики ЦТС-19 например, толщиной лый вал установлен с возможностью поЭ в i мм и диаметром 25 мм, позволяет достичь удлинения в 1 мкм при изме- го линейного электродвигателя и жестнении напряжения от до

0 1500 В При ко связан с инструментальной головфВ этом таблетка пьезокерамики 1ITC-19 кой, а упруги и гие элементы размещены

Н между корпусом и валом с возможностью .Р вивает давление 600 †- . От ко- свободного перемещения при повороте личестяа таблеток 34 зависит макси- последнего.

1419832 .Риа. 2

1419832

Составитель И,Кузнецова

Техред И.Верес Корректор В.(нрняк

Редактор И.Касарда

Заказ 4275/16 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно"полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4