Станок для обточки изделий по спирали

 

Класс 49b, 5 № 49713 (, „

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ механизма к вертикальному фрезерному станку для нарезания спиралей и тому подобных криволинейных фигур.

К авторскому свидетельству Ф. Е. Костянко, заявленному 9 января

1936 года (спр. о перв. № 184176), с присоединением заявки от

25 марта 1936 года (спр. о перв. № 190056).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 33 августа 1936 года.

В машиностроении известно получение механическим способом архимедовых спиралей, выражаемых уравнением

p=+p. Однако зачастую желательно получение других спиралей, например, при изготовлении некоторых типов автоматических металлорежущих станков нужно обрабатывать спирали, выражаемые

/ h h уравнением р = А — + — @os P а1. 2 2

В инструментальном деле затыловка некоторых инструментов (фасонных фрез разверток и др.), хотя и производится по спирали Р=псо, однако в виду изменения заднего угла после переточки такую кривую следует считать неудовлетворительной; этим объясняется стремление и в этой области дать затылку другой профиль, который обусловил бы повышенную производительность инструмента; для решения перечисленных и аналогичных вопросов предназначается изобретенный механизм.

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают схему механизма в двух проекциях; фиг. 3 — 5 поясняют устройство механизма в другой форме выполнения.

В механизме спираль на изделии получается при угловом перемещении его на шпинделе 1 и одновременном радиальном перемещении scего корпуса 2 относительно неподвижной оси режуще-го инструмента (фрезы), Различный характер радиального перемещения получается следующим об. разом:

1. От главного вала 4, получающего вращение через коробку скоростей S с ограничителями хода, передача идет через червячную пару 31 — 32 на вал 46.

Далее через зубчатые колесса или 35—

37 — 36 (в зависимости от положения переключающих рукояток 33 и 34) приводится в движение рейка 37, подвижно связанная с осью шестерни 36 при помощи держателя 38. Рейка 37 передает движение плечу 39 зубчатого сектора 40,. сцепленного с рейкой 41, вращающей шестерню 42, находящуюся в сцеплении с неподвижной рейкой 43 и тем самым приводящую в поступательное движение другую рейку 44. Рейка 43 сделана неподвижной для упрощения кинематики механизма.

При одном и том же угловом перемещении шестерни 3б рейка 37, в зависимости от меСта закрепления ее оси

52 на плече 39, дает то или иное угловое перемещение шестерне 42, а значит и рейке 44, прикрепляемой винтом 45 (фиг.1) к корпусу2, несущему изделие. Так ! создается различное радиальное перемещение изделия с постоянной скоростью

2. Ксинусоидальная скорость переме;щения получается при повороте вала 46 и связанного с ним диска 47 на 180 . ,8 пазу диска 47 ползун устанавливается на различный эксцентриситет ходовым винтом за рукоятку 48 (величина радиального перемещения). При этом цапфа

-49 ползуна при вращении перемещается вокне рамки 50,,имеющей только поступательное движение и связанной тягой 51 с несущим изделие корпусом 2.

3. Переменная скорость .радиального перемещения создается до рейки 37, как описано выше; далее при оси 52 рейки 37, разъединенной с плечом 39

:и помещенной в паз 64 ползуна 53, при включении гайки ползуна 53; последний перемещается при вращении ходового винта через шестеренки 54 — 55 — 56—

57 — 58 от главного вала 4, делая переменной величину отношения плеча 39 к плечу-радиусу сектора 40.

4. Переменная скорость радиального перемещения создается при работе рейки 37 косинусоидальным перемещением ползуна 53 при скреплении его с рамкой 50 тягой 59.

5. Переменная скорость радиального перемещения создается относительным

:переменным перемещением ползуна 53 как в и. 3 плюс переносное косинусоидальное перемещение системы 54 — 53 с направляющими 60 ползуна при закреплении тяги 59 к направляющим 60. б. Переменная скорость радиального перемещения создается относительным переменным перемещением ползуна 53, как в и. 3, плюс переносное неравномерное движение, получаемое при включении гайки 65 направляющих 60, и вращением ходового винта как вала конических шестерен б1 — 62 и цилиндрическо" 63 от сектора 40.

7. Переменная скорость радиального перемещения создается относительным косинусоидальным перемещением ползуна 53, как в и. 4, плюс переносное перемещение, получаемое от сектора 40 через передачу 63, 62, 65 (как в и. б) к направляющим 60.

Различный характер углового перемещения изделия получается следующим образом:

1. Передача движения начинается от главного вала 4 через червячную пару б — 7 и передачи 8 — 10 или 8 — 9 — 10 (в зависимости,от положений переключающих рукояток 11 и 12). Далее от шестерни 10 через рейку 13, укрепленную подвижно на оси шестеренки 10 при помощи держателя 14 движение передается плечу 15 сектора 16 через закрепленную ось 23 рейки 13, наконец через шестерню с водилом 18, планетарную передачу 19 — 20 — 21 — 22 сообщается вращение шпинделю. Для упрощения кинематики шестерня 20 неподвижна.

При одном и том же угловом перемещении шестерни 10, в зависимости от места закрепления оси 23 рейки 13 на плече 15 получается то или иное угловое перемещение изделия с постоянной угловой скоростью.

2. Угловая косинусоидальная скорость получается при прикреплении к рамке

50 тяги бб, несущей на себе рейку, сцепленную с шестерней 67, сидящей на шпинделе.

3. Переменная угловая скорость получается при откреплении оси 23 рейки 13 (при работе последней, как описано выше) от плеча 15 и включении гайки ползуна 24, когда ее ходовой винт

25 получает вращение через шестерни

25 — 26 — 27 — 28 — 29 от главного вала 4; при этом ось 23, находясь в пазу 30 ползуна 24, получает поступательное движение, делая переменной величину отношения плеча 15 и плеча радиуса сектора 16.

4. Переменная угловая скорость создается при работе рейки 13 (как описано выше) и косинусоидальном перемещении ползуна 24 при скреплении

его с рамкой 50 тягой 68.

5. Переменная угловая скорость создается относительным перемещением ползуна 24, как вп. 3, плюс переносное косинусоидальное перемещение самих направляющих 69 вместе с системой— ползун, ходовой винт, шестерня 29, при закреплении к ним тяги 68, соединенной с рамко" 50 б. Переменная угловая скорость создается относительным перемещением ползуна 24, как в и. 3, плюс неравномерное переносное движение, передаваемое направляющим 69 при включении их гайки 70 (фиг. 1) через ходовой винт, являющийся валом для конической шестерни 71 от конической шестерни 72, цилиндрической шестерни 73 и сектора 16.

7. Переменная угловая скорость создается относительным перемещением ползуна 24, как в и. 4, плюс неравномерное движение, передаваемое направляющим 69 при включении их гайки 70 (фиг. 1), через ходовой винт, являющийся валом для конической шестерни 71, конической шестерни 72, цилиндрической шестерни 63 и сектора 16.

Таким образом, не считая движений по пп. б и 7, как повторяющих движения по пп, 3 и 4, хотя и с сильно измененными параметрами, описанный механизм дает 5 = 25 сочетаний из радиального и углового движения, а значит и 25 различных характеров спиралей.

Работа механизма видоизмененной конструкции (фиг. 4, 5) происходит по схеме фиг. 3, на которой 81 — фреза, 82 — заготовка, связанная тягой 83 с роликом 84, находящимся на фиктивном профиле (обозначенном штрих-пунктиром) зуба стола 85. Оборот заготовки (кулачка) соответствует повороту стола на угол обхвата зуба. Тогда при установке на затыловочном станке изготовленного таким образом кулачка, когда работает вместо фрезы 81 ролик станка, а вместо ролика 84 резец (его режущая крайняя точка совпадает с центром ролика), получим профиль, служивший для образования данного кулачка (например, прямолинейный по фиг. 3).

От вала 87 (фиг. 4, 5) через червячную передачу 95, 96 приводится во вращение вал 97 с коническим колесом 99.

При сцеплении колеса 99 с муфтой 98 оно через шестерню 90 вращает ходовой винт 91, перемещающий в направлении на фрезу 8бизделие 115 с ползуном 112, а значит и всю систему 98, 99, 90,93, 95, 96 в направляющих 92 станка.

Фреза врезается в изделие на глубину Ь (фиг- 1), после чего муфта 88 переключается на шпиндель 93, а муфта 94 включает движение через сменные шестерни 99, 100, 101, 102, вал 103, червяк 104, червячное колесо 105 на стол 106 с фиктивным профилем зуба, образуемым вилками 107 и 108, причем вилка 107 устанавливается путем повертывания (фиг. 5) на задний угол а и перемещения радиально на радиус фрезы R, а вилка 28, сопрягаясь с вилкой 27 через угол p †уг обхвата задней гран зуба, повертывается для образования угла — обхвата шага зуба, т. е. так. чтобы точки 110 — вход и 109 — выход ролика 1П лежали на одном радиусе оцентра вращения стола 1Об.

В таком положении вилки 107 и 108 и ри к ре пля ются к столу.

Сменные шестерни 99, 100, 101, 102 подбираются так, чтобы при поворот -. изделия на ЗбО стол повернулся н, угол 9.

Ролик 107 через тягу 113, гайку 114 и ходовой винт 91 связан с ползуном 112

Таким образом изменяющееся при профилировании расстояние R передаетс заготовке кулачка, вследствие чего получаем его профиль соответственным а и R.

Предмет изобpeтен и я.

1. Механизм к вертикальному фрезерному станку для нарезания спиралей и тому подобных криволинейных фигур путем одновременного сообщения изде лию вращения и поступательного движения, отличающийся тем, что для сообщения движений изделию с перемен ной скоростью в кинематическую цепь. передачи между приводом и изделием включен поворотный сектор 40 с хвостовиком с дуговой прорезью, получаю щий движение при посредстве оси 57 от связанных с приводом зубчатой рей ки 37 и одновременно от ползуна 53 на котором укреплена ось 52 и которьп перемещается в криволинейном пазу 64

2. Форма выполнения механизма по и. 1, в случае его применения с копи ром, для прямолинейного затыловани. фрез, отличающаяся тем, что на поворотном диске установлен стол 106, 107.

108 (фиг. 3 — 5), соединенный при по средстве набора зубчатых колос 99--102 с валом 97 стола с изделием 115, с целью согласования поворота изделия с его поступательным движением.