Станок для обработки циклоидальных профилей

 

с!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()498098

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.01,74 (21) 1986203/25-8 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.01.76. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 08.04.76 (51) М.К ч 2 В 23 В 5/24

В 23 В 5/36

В 23 В 5/44

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.941.243 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

И. Н. Федоренко и В. Н. Редин

Московский автомеханический институт (71) Заявитель (54) СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ЦИКЛОИДАЛЬНЫХ ПРОФИЛЕЙ

Предлагаемый станок найдет применение в ароизводстве роторных машин для обработки рабочего профиля корпуса машины, имеющего форму укороченной эпитрохоиды, гипотрохоиды или их зквидистант.

Известны станки для обработки циклоидальных профилей, в котором изделие и инструмент кинематически связаны отношением 1: и, где и — число ветвей кривой, причем инструментальный шпиндель расположен эксцентрично по отношению к оси изделия в приводном шпинделе, связанном со шпинделем изделия.

Предлагаемый станок позволяет обрабаты вать эпитрохоиды, гипотрохоиды и т. Il. кривые с корректировкой профиля во время обработки.

С этой целью станок снабжен упором, который установлен в воображаемом полюсе зацепления и с которым связан инструментальный шпиндель, причем упор установлен с возможностью перемещения в процессе обработки от копира, кинематичеоки связанного с приводным |шпинделем, в котором расположен инструментальный плпиндель.

На фиг. 1 изображена схема обработки на примере обработки эквидистанты двухдуговой эпитрохоиды и трехдуговой гипотрохоиды; на фиг. 2 — предлагаемый станок, вид сверху.

Как известно, трохоиду можно описать точкой M (см. фиг. 1), находящейся на сателлите, причем при обкатке сателлита по шестерне с внешним зацеплением точка опи5 шет эпитрохоиду (кривая Н) с эксцентриситетом е и производящим радиусом E— = R+R> (где R — радиус делительной окружности шестерни; R> — радиус делительной окружности сателлита), а при обкатке по шестерне

10 с внутренним зацеплением точка Л1, опишет гипотрохоиду (кривая Q) с эксцентриситетом

1 и производящим радиусом Š— — R — RI (где

R> — радиус делительной окружности сателлита),:при этом трохоида будет однодугавой, 15 двухдуговой и т. д. в зависимости от отноR R шения --- =и для эпитрохоид .и --, =и для

1 1 гипотрохоид (где и — число ветвей трохоиды). .В принцип работы станка заложен метод обратимости движений, т. е. плоскости задается вращательное движение с угловой скоростью в, при этом полюс зацепления Р ы центр вращения сателлита (0> — для зпитрохоид; Ое — для гипотрохоид) будут непод25 вижны. Если при этом вращать точку М в противоположную сторону с угловой скоростью иа относительно центра О, па радиусе, равном эксцентриситету 1, то на плоскости она опишет эпитрохоиду (кривая Н), а при

ЗО вращении точки М, в том же направлении, 498О98

10

3 что и плоскость, на радиусе, равном эксцентриситету l, относительно центра 02, с угловой скоростью па на радиусе, равном эксцентриситету l>, на плоскости она опишет гипотрохоиду (кривая Q). На схеме представлено воспроиз ведение трехдуговой гипотрохоиды и эквидистанты двухдуговой эпитрохоиды.

Для обеспечения в процессе обработки точного положения режущего инструмента на,нормали относительно обрабатываемой поверхности в станке использовано свойство линии (линия mn), проходящей через полю= зацепления Р, являться нормалью к профилю. При этом удается обеспечить обработку эквидистантных профилей с величиной эквндистантности l путем выдвижения режущего ,инструмента вперед или,назад по линии mn на величину эквидистантности.

)Подобная схема при необходимости позволяет обрабатывать модифицированные профили, что достигается смещением полюса

Р в процессе обработки копиром, кинематическ и связанным с .приводным инструментальным IIIlnnlnpeJIeIM станка. Кроме этого, модифика ции профиля можно осуществить за счет применения в кинематической цепи, связывающей шпиндель изделия и приводной инструментальный шпиндель, двух некруглых колес.

Получение различных профилей с разными параметрами, кривой осуществляется путем перенастройки кинематики, т. е. изменения передаточного отношения; регулировки положения оси инструментального шпинделя за .счет смещения инструментальной бабки; переустановкой положения упора и регулироакой величины эксцентриситета с помощью эксцентриковой втулки.

Предлагаемый станок (ом. фиг. 2) состоит из станины 1, на которой установлена коробка скоростей 2 и инструментальная бабка

8, имеющая возможность перемещаться по напра!вляющим стола 4 перпендикулярно оси вращения детали с помощью микровинта 5.

Кроме этого, для осуществления рабочей подачи стол 4 перемещается по на пра вляющим станины вдоль оси вращения изделия с .помощью гидроцили1ндра (не показан) . В коробке скоростей 2 размещен шпиндель изделия б,с планшайбой 7 и регулировочным кольцом

8, на котором базируется обрабатываемая деталь 9. На шпинделе изделия б жестко закреплены д ве шестерни 10 и 11, имеющие возможность входить в зацепление,с блоком шестерен 12, установленным на валу 18. На этом же валу установлен и второй блок шестерен 14, имеющий воэможность .входить в зацепление с шестернями 15, 1б и 17, закрепленными на валу 18, который связан карданно-шлицевой передачей 19 с 1производным валом 20 инструментальной бабки 8. На приводном 1валу 20 расположен блок шестерен

21, имеющий возможность входить в зацепление с шестерней 22, установленной на ва25 зо

55 бО

4 лу 23, или с шестерней 24, закрепленной на приводном шпинделе 25,,на котором также размещена шестерня 2б, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней 22, и шестерня 27, находящаяся в постоянном зацеплении с шестернями 28 и 29. Шестерня 28 крепится на .валу 80, на втором конце которого закрвплен копир 81, а шестерня 29 установлена на валу 82, имеющем .копир 33. Инструментальный ш пиндель 84 располагается в эксцентриковой втулке 85, чем обеспечивает ся возможность регулировки и точная настройка на заданный эксцентриситет. И нструментальный ш пиндель 84 несет на одном своем конце резец 8б, à íà втором —,кулису

87 с пазом, в который заходит упор 88, устано1вленный íà планоке 89, причем планка 89 может быть или жестко зафиксирована относительно кронштейна 40, закрепленного на инструментальной бабке 8, или, в случае модификации профиля, перемещаться в лазе за счет копира 83. Планка находится с ним в постоянном контакте за счет пружины 41, упирающейся в ограничитель 42. При обработке гипотрохоид кулиса 87 и планка 89 вместе с упором 88 переворачивается на 180, при этом упор фиксируется в воображаемом полюсе зацепления, а при необходимости корректировки профиля происходит смещение положений упора в .процессе обработки за счет копира 81. Привод осуществляется на вал 18 от электромотора (не показан) посредством ременной передачи 43.

Работа станка при обработке эквидистанты д вухдуговой эпитрохоиды осуществляется следующим образом.

Стол 4 станка с закрепленной на нем инструментальной бабкой 8 быстро подводится с,помощью гидропривода к обрабатываемой детали 9, после чего, происходит перемещение стола 4 с рабочей подачей. Одновременно с переключением перемещения стола 4 на рабочую подачу включается вращение шпинделя изделия б от вала 18 через шестерню

1б, блок шестерен 14 и 12 и шестерню

10. При этом через карданно-шлицевую передачу 19 вращаешься приводной .вал 20. От него вращение передается через блок шестерен 21 и шестерню 24 íà приводной шпиндель 25, вместе с которым вращается и инструментальный шпиндель 84 с устано1вленным на нем режущим инструментом Зб. При этом кулиса 87 перемещаешься относительно упора 88, установленного на расстоянии R, от оси вращения инструментального шпинделя (т. е. в воображаемом полюсе зацепления P), и осуществляет корректировку положения режущего инструмента таким образом, что он всегда нормален к обрабатываемой поверхности. Для обработки эк видистанты двухдуговой эпитрохоиды передаточное отношение между шпинделем изделия б и инструментальным шпинделем 84 должно быть i = 1: 2, при выдвижении резца вперед относительно точки М на величину эювидистантности r.

498098

Если необходима модификация профиля, то она осуществляется перемещением в процессе обработки упора 88 совместно с планкой

89 за счет копира 88, причем планка 89 в этом случае раскрепляется и получает возможность перемещаться относительно кронштейна 40.

При обработке эпитрохоид с другим числом ветвей и параметрами необходимо произвести перенастройку общего передаточного отношения от шпинделя изделия 6 к приводному шпинделю 25 за счет переключения шестерен в коробке скоростей 2 и инструментальной бабке 8, а также перенастройку эксцентриситета кривой эксцентриковой втулки

85, положения оси вращения инструментального шпинделя путем смещения инструментальной бабки 8 и уста,новку упора 88 в воображаемомм,полюсе зацепления.

При обработке гипотрохоид наладки аналогичны, только кулиса-87 поворачивается на

180 .

Компенсация износа резца 86 осуществляется его выдвижением вперед на величину износа.

Данное конструктивное решение обеспечивает шесть, ступеней передаточного отноше,ния от шпинделя изделия к приводному инструментальному шпинделю и позволяет об,рабатывать трохоиды от однодуговой до шестидуговой.

Настройка взаимного углового положения детали 9 и инструментального шпинделя 84 производится при помощи регулировочного кольца 8.

Изобретение не ограничивается описан,ным примером его осуществления, исходя из ,него могут быть аредусмотрены другие виды использования и другие варианты его осуществления.

Преимущества изобретения заключаются в следующем: обеспечивается точное воспроизведение геометрического профиля эпитрохоид, гипотрохоид или их эквидистант; обес10 печи вается геометрически точное положение режущего инструмента на нормали к обрабатываемой .поверхности; широкий диапазон обрабатываемых кривых с возможностью MOдификации профиля; обеспечивается точная

15,настройка на заданный эксцентриситет.

Формула изобретения

1. Станок для обработки циклоидальных

20 профилей, в котором изделие и инструмент кинематически связанны отношением 1: и, где и — число ветвей кривой, причем инструментальный шпиндель расположен эксцентрично по отношению к оси изделия В приводном

25 шпинделе, связанном со шпинделем изделия, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, станок снабжен упором, который установлен в воображаемом полюсе зацепления и с которым свяЗО зан инструментальный шпиндель, причем упор установлен с возможностью перемеще,ния в процессе обработки от копира, кинематически связан ного с приводным шпинделем, в котором ра сположен инструментальный

З5 ш п индел ь.