Устройство для ориентации зубчатых изделий

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубообрабатывающих станках преимущественно с механизированной загрузкой при ориенти . ц 22 ровании положения зубчатых копес с предварительно нарезанными зубьями относительно инструмента Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение точности ориентации. В пазу корпуса 1 установлены кинематически связанные между собой с помощью направляющих 4 и 5 ориентирующая 2 и вспомогательная 3 рейки с возможностью плоскопараллельного перемещения в корпусе Направляющие 4 и 5 выполнены под углом /3 к двум параллельным стенкам паза корпуса. Рейки 2 и 3 подпружинены между 26 и о со ел о со Ч) 23

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5t)5 В 23 F 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЦУ

Ю

У

7Z

77 (21) 4665383/08 (22) 06.02.89 (46) 23.10.91, Бюл. М 39 (75) В. К. Ионов (53) 631.9 1.4.7:621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1162556, кл. В 23 F 23/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ ЗУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубообрабатывающих станках преимущественно с механизированной загрузкой при ориенти .0ÄÄ 1685639 А1 ровании положения зубчатых колес с предварительно нарезанными зубьями относительно инструмента. Цель изобретения— расширение технологических возможностей и повышение точности ориентации. В пазу корпуса 1 установлены кинематически связанные между. собой с помощью направляющих 4 и 5 ориентирующая 2 и вспомогательная 3 рейки с возможностью плоскопараллельного перемещения в корпусе, Направляющие 4 и 5 выполнены под углом j3 к двум параллельным стенкам паза корпуса. Рейки 2 и 3 подпружинены между

1685639 собой пружиной 3, Иа рейке 2 выполнены скосы с двух сторс и и она поджата к стенкам паза корпуса пружинами 14 и 15. Жесткость пружин 14 и 15 должна быть не меньше жесткостги пружины 8 с учетом угла ф наклона направляющих и коэффициентов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубсобрабатывающих станках, преимущественно с механизированной загрузкой, при ориентировании положения зубчатых колес с 5 предварительно нарезанными зубьями огносительно инструмента, Цель изобретения — расширение технологических воэмо>кностей и повышение точности ориентации. 10

На фиг. 1 представлено устройство, сбщий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3, 4 и 5- упрощенные схемы расчета усилий, действукнцих в элементах устройства. 15

В корпусе1 устройства размещены ориентирующий 2 и вспомогательный 3 элементы, представляющие собой зубчатые рейки, которые кинематически связывают между собой посредством направляю;цих, для чего 20 в одной из реек выполнены пазы с направляющими поверхностями 4 и 5, с которыми взаимодействуют =оответ; твующие направляющие поверхности, выполненные на второй рейке, благодаря чему обе рейки имеют 25 возможность относительного смещения вдоль направляющих„при этом средние линии 6 и 7 их зубча> ых венцов остаются параллельными друг другу. Направляющие выполнены под углом Р пс отношению к 30 средним линиям зубчатых венцов. В направлении относительно смещения рейки подпружинены пружиной 8. Для ограничения крайних положений смещений вспомогательный элемент 3 снабжен упором 9, 35 взаимодействующим с пазом 10, который выполнен в технологической крышке

11, укрепленной на ориентирующем элементе 2.

Ориентирующий элемент снабжен 40 также направляк>щими 1I2, посредством

KQTopblx сн взаимодействует с состветству ющими направляющими 13, выполненными в корпусе устройства с возможностью перемещений в направлениях, параллельных 45 средней линии зубчатого венца. В направлениях перемещений ориентирующий элемент подпружинен пружинами 14 и 15. трения соп рягаемых элемен гов, глеханизм фиксации выполнен в виде двух гидропневмоцилиндров 20 и 21, на штоках поршней 18 и 19 которых установлены клиновые элементы 16 и 17 с односторонними скосами зубчатой рейки 2. 5 ил, Величину угла наклона направляющих выбирают в пределах, определяемых сооТношением

I8=(90 — а) +P, где a — угол профиля зубчатого венца рейки; р угол трения в направляющих.

Для обеспечения надежности ввода ориентирующего элемента в зацепление жесткости пружины 14 и 15, взаимодействующих с ориентирующим и вспомогательным элементами, связаны между собой зависимостью где f> — жесткость пружин в направлении перемещения ориентирующего элемента;

4 — жесткость пружины 8 в направлении относительногс смещения ориентирующего и вспомогательного элементов; у, - угол трения в паре зубчатое колесо — вспомогательный элемент;

P— - угол наклона направляющих ориентирующих элементов.

Для за>кима ориентирующего элемента в заданном положении используют механизм фиксации, состоящий из размещенных на штоках двух клиновых элементов 16 и 17 с односторонними скосами, посредством которых они взаимодействуют со скошенными поверхностями, выполненными на ориентирующем элементе по обе стороны от его зубчатого венца. Вторые концы штоков выполнены в виде поршней 18 и 19 и размещены в силовых гидропневмоцилиндрах 20 и 21, Для создания равных усилий на штоках рабочие полости цилиндров попарно соединены между собой и посредством каналов 22 — 24 сообщаются с золотником управления (не показан). Сверху корпус закрыт крышкой 25, Устройство работает следующим образом.

В исходном положении вспомогательный элемент 3 усилием пружины 8 выдвинут вперед пс отношению к ориентирующему

1685639 элементу 2 в крайнее положение (фиг. 1).

При этом клиновые элементы механизма фиксации находятся в крайнем заднем (отжатом) положении, ориентирующий элемент свободен в перемещениях.

После обработки очередного изделия— зубчатого колеса 26 осуществляют кинематическую связь ориентирующего элемента с режущим инструментом через обработанное изделие. Для этого перемешают корпус

1 устройства с размещенными в нем ориентирующим и вспомогательным элементами в радиальном направлении по отношению к зубчатому колесу 26. При этом необходимо, чтобы ориентирующий элемент беспрепятственно вошел в зацепление с зубчатым колесом при любых их относительных положениях. Это достигается тем, что первоначально в контакт с изделием вступает вспомогательный элемент и осуществляет смещение ориентирующего элемента (или на последующем этапе — доворот подлежащего ориентированию зубчатого изделия) до такого положения, которое обеспечивает ввод ориентирующего элемента в зацепление.

После того, как вспомогательный элемент 3 коснется изделия 26, то при дальнейшем перемещении корпус 1 вследствие наличия кинематической связи, образованной направляющими, выполненными под углом, определяемом в пределах определенного интервала значений

P =(90 — а) ð, возможен один из трех режимов работы устройства, Если вспомогательный элемент вступил в контакт с изделием левыми сторонами своего профиля, то он начнет смещаться вдоль направляющих, одновременно перемещаясь вправо, пока в контакт не вступят и правые стороны его профиля, после чего, продолжая смещаться вдоль направляющих, будет осуществлять смещение влево ориентирующего элемента.

Если вспомогательный элемент вступил в контакт с изделием правыми сторонами своего профиля, то относительного смещения вдоль направляющих не будет, а оба элемента начнут смещаться влево, пока в контакт не вступят левые стороны, после чего начнет смещаться вдоль направляющих и будет продолжаться смещение ориентирующего элемента.

Если вспомогательный элемент вступил в контакт с изделием вершиной зуба, то он также начнет смещаться вправо до тех пор, пока его зубья не войдут во впадины зубчатого изделия, после чего работа будет протекать аналогично описанному.

Т =R> sin y — R> cosy щу, 1. где угол у определяют из соотношения y =a+P- 90.

Из анализа указанной зависимости следует, что если принятьугол Р равным

P=90- а р,тоуголу р.ивэтомслучае усилие не превышает силы трения F>p, а следовательно, относительного смещения ориентирующего и вспомогательного элементов не происходит, что и требуется при контакте вспомогательного элемента правыми сторонами профиля.

Указанные относительные смещения элементов вдоль направляющих вызываются действием силы 1(не показана), являющейся результирующей двух сил F и Fi, 5 действующей вдоль направляющих и зависящей от угла наклона направляющих и коэффициента трения в них. Так, иэ рассмотрения схемы действия усилий на вспомогательный элемент (фиг. 3) видно, что

10 если вспомогательный элемент вошел в контакт с зубчатым колесом, то на него начнет действовать со стороны ориентирующего элемента усилие Р, а со стороны зубчатого колеса — результирующая реакция R.

15 Разложив силу Р по направлениям, видно, что сила N =Р cosP оказывает нормальное давление на вспомогательный элемент, а сила F = P sing вызывает смещение ориентирующего элемента

20 вдоль направляющих. С учетом силы трения в направляющих F> результирующую силу определяют из равенства Т = F-F> =

P sinP - Р cosP+ щ р,отсюда следует, что чем больше угол Р, тем больше

25 сила 1, вызывающая относительное смещение элементов.

Однако для нормальной работы устройства необходимо, чтобы относительное смещение ориентирующего и вспомога30 тельного элементов имело место во всех случаях, за исключением одного, когда вспомогательный элемент контактирует с изделием своими правыми сторонами профиля.

35 Это достигается выполнением направляющих под углом, не выходящим за определенные пределы. Для рассмотрения случая контакта вспомогательного элемента правыми сторонами профиля удобнее вос40 пользоваться схемой, изображенной на фиг.

- 5, которая является частным случаем схемы, изображенной на фиг. 3.

Так, для данного случая усилие смещения можно определить зависимостью, кото45 рая аналогична зависимости для предыдущих случаев

1685639

Если принять угол Р больше или меньше значений. определяемых указанной зависимостью, то усилие смещения Т становится больше силы трения Fyp, что вызывает относительное смещение элементов, а это недопустимо для данного случая, Поэтому для обеспечения работоспособности устройства угол наклона направляющих должен быть выполнен под углом

Р, значение которого выбирают в пределах, определяемых приведенным соотношением.

Таким образом, при дальнейшем перемещении корпуса 1 в результате относительных смещений ориентирующий элемент 2 одновременно перемещается вдоль направляющих 12 и 13 влево до тех пор, пока профиль его не войдет в зацепление с зубчатым колесом 26 и полностью не выберет зазор в. зацеплении.

В этом положении зубчатые венцы вспомогательного и ориентирующего элементов совмещаются друг с другом, после чего ориентирующий элемент фиксируют в заданном положении.

Возможен случай, когда при вводе ориентирующего элемента в зацепление с обработанным изделием, против выступа зуба колеса расположен выступ зуба вспомогательного элемента, т,е. когда вспомогательный элемент вступает и контакт с изделием вершиной зуба. Но, так как в этом случае ввод ориентирующего элемента в зацепление невозможен, то необходимо обеспечить такие условия, чтобы сначала сместился вдоль средней линии и вошел в зацепление вспомогательный элемент, и только после этого начал перемещаться ориентирующий элемент.

Чтобы обеспечить это условие необходимо, чтобы усилие Q пружины 14 было больше силы трения F p. возникающей в паре вспомогательный элемент — зубчатое колесо, зависящей от усилия Gпружины 8,,.т,е.

0 Ртр (фиг. 4).

На фиг. 4 видно, что

Fyp = 6 sin P tg p> где р1- угол трения, и осадка! пружины 8 и осадка L прунсины 14 связаны между собой соотношением L =I соэф

Учитывая, что усилие пружины пропорционально ее жесткости и осадке,.а также то, что в направляющих 12 и 13 также имеет место трение, усилие которого F совпадает

1 по направлению с усилием Q пружины 14, то для обеспечения надежности ввода в за20

55 цепление достаточно, чтобы жесткость f1 пружин 14 и 15 была не ниже значения, определяемого из соотношения

fi f2 — " -, С19 Р где f2 — жесткость пружины 8; р1- угол трения в паре вспомогательный элемент — зубчатое колесо;

Р- угол наклона направляющих, Если указанное условие не будет выполнено и пружина 14 будет иметь жесткость f1 ниже установленной указанной зависимостью, то в случае, когда. выступы зубьев колеса и вспомогательного элемента войдут в контакт, при дальнейшем ориентирующем перемещении корпуса вспомогательный элемент будет оставаться на месте, а ориентирующий элемент начнет смещаться влево (так как в данном случае усилие пружины Q меньше силы F», и в результате ориентирующий элемент не сможет войти в зацепление с зубчатым колесом.

После того, как ориентирующий элемент входит в зацепление с зубчатым изделием и полностью выбирает зазор в зацеплении, его фиксируют в заданном положении.

Фиксацию осуществляют посредством механизма фиксации. Для этого от золотни-. ка управления осуществляют подвод рабочей среды по каналам 22 и 23 в нижние полости силовых цилиндров 20 и 21, в результате чего перемещаются штоки с клиновыми элементами 16 и 17, посредством скосов которых осуществляют зажим ориентирующего элемента 2.

Работа самих гидропневмоцилиндров сводится к следующему, При подводе рабочей среды (масло или сжатый воздух или т.п.) в нижние полости цилиндров поршни со штоком начинают перемещаться вперед. При этом не имеет значение, в каком положении (в среднем или смещенном вправо или влево) находится ориентирующий элемент 2, Допустим, что он смещен, например, вправо, В этом случае первым вступает в контакт с элементом

2 шток 17 и останавливается потому, что давление в цилиндре 21 не повышается, так как полости обоих цилиндров сообщаются между собой, а поршень 18 продолжаетдвигаться вперед, не имея перед собой препятствий, до тех пор, пока шток 16 также не коснется элемента 2, И только после этого начинает повышаться давление в обоих цилиндрах, Давление в обоих цилиндрах, возрастает синхронно (так как полости цилиндров сообщаются между собой и условия работы их идентичны), ориентирующий

1685639

10 элемент 2 не имеет возможности сместиться в ту или иную сторону, так как он находится в беззазорном зацеплении с закрепленным на станке зубчатым изделием, т.е. осуществляется равномерно и надежный зажим и фиксация элемента 2 в заданном положении, Таким образом, ориентирующий элемент становится кинематически связанным с режущим инструментом, После этого корпус с ориентирующими элементами выводят из зацепления, производят замену зубчатого колеса и начинают процесс ориентирования. последнего, для чего ориентирующее устройство подводят к ориентируемому колесу 26, и после того, как вспомогательный элемент 3 войдет в контакт с ориентируемым колесом, опять начинается относительное смещение ориентирующего и вспомогательного элементов, но, так как ориентирующий элемент 2 уже жестко зафиксирован, то за счет относительного смещения зубчатого венца вспомогательного элемента осуществляется доворот зубчатого колеса до тех пор, пока профиль ориентирующего элемента 2 не войдет в зацепление с зубчатым колесом

26 и полностью не выберет зазор в зацеплении. Затем осуществляют зажим изделия..

B результате ориентируемое кольцо занимает точно такое же положение, как и предыдущее по отношению к режущему инструменту. A-A

Предлагаемое устройство может быть использовано на станках, работающих как дисковым, так и червячным инструментом.

5 Формула изобретения

Устройство для ориентации зубчатых изделий относительно инструмента, содержащее установленные в корпусе механизм фиксации и механизм ориентации с двумя

10 зубчатыми рейками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения точности ориентации, зубчатые рейки подпружинены между собой и установлены с возможно15 стью плоскопараллельного перемещения по выполненному s корпусе пазу в направляющих, выполненных под углом к двум его параллельным стенкам, при этом на одной из реек с двух сторон выполнены скосы и она

20 упруго поджата к стенкам паза, а механизм фиксации выполнен в виде установленных с возможностью взаимодействия с упомянутыми скосами двух гидропневмоцилиндров, на штоках поршней которых

25 выполнены соответствующие скосы, причем жесткость пружин, установленных в напраьлении продольного перемещения одной из реек, должна быть не менее жесткости пружины, установленной в направ30 лении относительного смещения реек с учетом угла наклона направляющих и коэффициентов трения сопрягаемых элементов, 1685639

Составитель И.Кузнецов

Техред М,Моргентал Корректор M. Êó÷åðÿ Bàÿ

РBp il(Top G.Головач

Заказ 3559 7I4 p3)K Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно- здательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Устройство для ориентации зубчатых изделий Устройство для ориентации зубчатых изделий Устройство для ориентации зубчатых изделий Устройство для ориентации зубчатых изделий Устройство для ориентации зубчатых изделий Устройство для ориентации зубчатых изделий 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в станках для финишной обработки или контроля зубчатых колес

Изобретение относится к машиностроению , в частности к настройке зубообрабатывающих станков

Изобретение относится к машиностроению , в частности к производству зубчатых колес

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для закрепления зубчатых колес с наружным и внутренним зацеплением

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению зубчатых колес путем перемещения режущего инструмента относительно обрабатываемого изделия с обкатывающим или огибающим движением по отношению к изготавливаемым зубьям шлифования

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано в сборочном производстве для ориентации зубчатых деталей

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению блочных зубчатых колес

Изобретение относится к станкостроению, в частности к зубодолбежным станкам с ЧПУ для обработки зубчатых колес в условиях обката

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в технологическом процессе производства конических зубчатых колес

Изобретение относится к машиностроению и могут использоваться в оборудовании при производстве зубчатых колес

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, производству зубчатых колес

Изобретение относится к области технологии машиностроения, обработке резанием

Изобретение относится к металлообработке и предназначено для профилирования рабочей поверхности элементов плунжерного эвольвентного зацепления

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано, в частности, в зубофрезерных станках с ЧПУ, работающих червячными или дисковыми фрезами

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для настройки передаточного отношения кинематической цепи токарно-винторезного станка, и может быть использовано для нарезания винтовых поверхностей, например косых эвольвентных зубьев на колесах планетарных зубчатых экструдеров, у которых отношение ширины зубчатого венца к диаметру может достигать 25 и более, а также точных ходовых винтов и гаек

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству и контролю зубчатых колес
Наверх