Зубообрабатывающий станок

 

Использование: область обработки металлов резанием и касается станков для чистовой обработки зубьев зубчатых колес крупного модуля, преимущественно закаленных. Сущность изобретения заключается в том, что за счет интенсификации режимов резания обеспечивается повышение производительности. Станок включает станину 1, стойку 2, суппорт 3 с основанием 4, траверсу 7, несущую инструментальную каретку 6 и связанную с основанием 4 суппорта 3 кинематической парой "ходовой винт 8 - гайка". Обработка зубьев колеса осуществляетcя при трех одновременных движениях узлов станка: вращательном движении стола 17 с колесом 18 со скоростью ω_к, тангенциальном перемещении траверсы 7 в направлении V_2и и возвратно-поступательном движении каретки 6 с инструментом 13 в направлении V_1и . Полная обработка одной боковой поверхности зуба колеса 18 обеспечивается при перемещении траверсы 7 с инструментом 13 на расстояние AВ, представляющее собой активный участок линии станочного зацепления инструмента и заготовки. 4 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, в частности к станкам для чистовой обработки зубьев зубчатых колес крупного модуля, преимущественно закаленных.

Известен станок для обработки зубчатых колес, включающий станину, рабочий поворотный стол и стойку, несущую суппорт, по вертикальным направляющим которого перемещается инструментальная каретка с индивидуальным приводом инструмента дисковой фрезы /1/.

Преимущество известного станка заключается в обеспечении любой скорости резания инструмента, т.к. частота вращения последнего не зависит от частоты вращения рабочего стола.

Это позволяет вести обработку зубчатых колес с высокими скоростями резания.

Однако выполнение рабочего стола с обеспечением тангенциального перемещения заготовки по отношению к инструменту требует удлиненной, а значит и более массивной станины, что предопределяет значительную металлоемкость станка по сравнению с другими известными решениями.

Известен станок, состоящий из станины, рабочего стола, стойки, несущей суппорт с инструментальной оправкой /2/.

За счет станины с меньшими габаритами (стол станка имеет только вращательное движение) известный станок имеет невысокую металлоемкость.

Однако в связи с тем, что вращающийся инструмент имеет кинематическую связь с вращающимся столом, делительная червячная пара которого имеет ограничения по скорости скольжения зубьев, известный станок не обеспечивает высокопроизводительной обработки закаленных зубчатых колес, предусматривающей использование в качестве режущего материала сверхтвердых сплавов или керамики.

Цель изобретения повышение производительности за счет интенсификации режимов резания при обработке закаленных зубчатых колес.

Поставленная цель достигается тем, что зубообрабатывающий станок, на стойке которого установлен суппорт, несущий инструментальную каретку с узлом привода возвратно-поступательного перемещения, снабжен траверсой, установленной в направляющих, выполненных на суппорте, который жестко закреплен на стойке станка, и винтовой парой, гайка которой размещена на траверсе, а винт установлен в суппорте, при этом узел привода инструментальной каретки выполнен в виде шарика винтовой пары, гайка которой размещена на каретке, а винт соединен с электродвигателем.

Станок представлен на чертежах, где на фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг. 2 кинематическая схема, на фиг.3 вид сбоку, на фиг 4- схема обработки зубьев.

Станок состоит из станины 1, стойки 2, суппорта 3, основание 4 которого имеет на тыльной стороне направляющие (не показаны) для соединения со стойкой 2. Станок снабжен также направляющими 5 для перемещения инструментальной каретки 6, выполненными на траверсе 7, несущей инструментальную каретку 6 и связанную со стойкой 2 кинематической парой "ходовой винт-гайка". Ходовой винт 8 установлен на суппорте 3, а маточная гайка 9 на траверсе 7. На инструментальной каретке 6 размещен электродвигатель 10, ременная передача 11, шпиндель 12 и дисковая фреза 13. Инструментальная каретка 6 соединена с шарика-винтовой парой, маточная гайка 14 которой закреплена на каретке 6, а винт 15 на траверсе 7 В верхней части траверсы 7 расположен высокомоментный электродвигатель 16 узла привода инструментальной каретки 6. На рабочем столе 17 установлена заготовка 18. Для привода ходового винта 8 от главного двигателя станка (не показан) служат присоединительная шестерня 19 суппорта 3, червяк 20 и червячное колесо 21.

Направляющие 5 траверсы 7 по отношению к вертикальным направляющим основания 4 могут иметь различный угол наклона в зависимости от угла наклона обрабатываемых зубьев колеса 18.

Наклон направляющих 5 осуществляется поворотом корпуса 22 траверсы 7 вокруг горизонтальной оси, при этом угол наклона контролируется по шкале 23 указателем 24.

Станок работает следующим образом.

При включении главного двигателя станка вращение передается через присоединительную шестерню суппорта 19 на червяк 20, червячное колесо 21 и затем на ходовой винт 8.

Затем через маточную гайку 9 траверсе 7, а вместе с ней инструментальной каретке 6 и инструменту 13 сообщается тангенциальное ускоренное настроечное перемещение до зоны вблизи касания с вершиной зуба зубчатого колеса 18 в точке А, после чего останавливают главный двигатель станка. Затем включают электродвигатель 10 и сообщают вращение дисковой фрезе 13. После этого включают двигатель 16 и сообщают инструментальной каретке 6 возвратно- поступательное движение вверх-вниз в направлении V_1и.

Включением главного двигателя станка через гитары настройки сменных колес, а также через кинематические цепи станка (не показано) и присоединительную шестерню 19 суппорта 3 обеспечивают взаимосвязанные движения: вращение стола 17 с зубчатым колесом 18 в направлении ω_к и тангенциальное перемещение траверсы 7 с инструментом 13 в направлении V_2и. Таким образом обработка зубьев колеса осуществляется при трех одновременных движениях узлов станка: вращательном движении стола 17 станка с колесом 18 со скоростью ω_к, тангенциальном перемещении траверсы 7 в направлении V_2и и возвратно-поступательном движении каретки 6 с инструментом 13 в направлении V_1и.

В связи с тем, что станок снабжен траверсой 7, несущей инструментальную каретку 6 и связанной с суппортом 3 кинематической парой "ходовой винт-гайка" вращение инструмента 13 и вращение колеса 18 осуществляются независимо друг от друга, т.к. они кинематически не связаны.

Это позволяет осуществлять высокоскоростную обработку в любом оптимальном режиме резания, т.е. обеспечить повышение производительности за счет интенсификации режимов резания при обработке закаленных зубчатых колес.

Полная обработка одной боковой поверхности зуба колеса 18 обеспечиваетея при перемещении траверсы 7 с инструментом 13 на расстоянием АВ, представляющее собой активный участок линии станочного зацепления инструмента и заготовки.

Затем траверса 7 с инструментом 13 отводится в исходное положение и производится деление зубчатого колеса 18 на следующий зуб.

После этого описанный цикл обработки повторяется.

Формула изобретения

Зубообрабатывающий станок, на стойке которого установлен суппорт, несущий инструментальную каретку с узлом привода возвратно-поступательного перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет интенсификации режимов резания при обработке закаленных зубчатых колес, станок снабжен траверсой, установленной в направляющих, выполненных на суппорте, который жестко закреплен на стойке станка, и винтовой парой, гайка которой размещена на траверсе, а винт установлен в суппорте, при этом узел привода инструментальной каретки выполнен в виде шарико-винтовой пары, гайка которой размещена на каретке, а винт соединен с электродвигателем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4