Способ фрезерования кулачков

 

СССР

633СО

КЛаСС 494, Зев

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегпстрарозано е Бюро изобретений Госплини нри СНЕ СССР

nr . .ь,Я м | jgQy -- 41ЖС

БиГЛ От

А. А. Батуричев

Способ фрезерования кулачков

Заявлено 10 декабря 1940 года в 11аркомминвооружения за № 38815 (316407) Опубликовано 31 марта 1944 года

Обычный, наиболее распространенный способ фрезерования кулачков заключается в фрезеровйнии по копиру. Копир же изготовляется, чаще всего, пу тем ручной доводки.

При этом, несмотря на всю тщательность изготовления и:связ",ííûå с этим большие расходы, профиль изготовленного кулачка никогда в то гности не соответствует нужному, т. е. при работе кулачкового механизма.:ведсмому звену ие сообщается движение по закону, который найден расчетным путем.

Этот способ обработки, в свою очередь, оказывает влияние на проектирование кулачка, а именно: действительный профиль кулачка заменяется дугами окружнсстей и отрезками прямых; в лу.чшем случае задаются координаты ряда точек профиля кулачка.

Если сравнить мотоды изготовления кулачков с методами изготовления другой, правда, более ра:пространенной кинематической па ры — зубцов зубчатых колес, то нужно сказать, что применяемые в настоящее время методы изготовления кулачков являются кустарными и совершенно не соответствуют: урсвн1о развития техники.

Между тем метод обкатки, т. е. метод, при котором режущий инструмент представляет собой подобие одного из элементов кинематической пары и при обработке последовательно занимает положения, которые занимают этот элемент в действительном механизме, является общим наиболее совершенным методом изготовления элементов высших кинематических II2p.

Предлагаемый способ имеет целью внедрение метода обкатки в изготовление кулачков. Достигается это в случае криволинейного движения ведомого звена тем, что заготовку кулачка закрепляют на шпинделе делительной головки и последнюю утстанавливают на столе фрезерного станка тгк, чтобы расстояние от оси шпинделя головки до оси вращения стола равнялось расстоянию от оси вращения кулачка до оси вращения рычага ролика в действительном механизме. Ось фрезы, диаметр ксторьш равен диаметру ролика, неподвижно устанавлива1от на расстоянии от оси вращения стола, равном длине рычага ролика

sI действительном механизме.

На чертеже изображены схемы работы кулачкового меыйизма, приЛ . 63300 чем на фиг. 1 приведен случай, когда плоскости расположения траектории кулгчка и ролика параллельны, а на фиг. 2 и 3 — случай пространственного кулачкового механизма.

В обычных конструкциях кулачковых механизмов ось кулачка остается неподвижной, а вокруг нее вращается кулгчок, Ведомое же звено (ролик) движется по кривой или прямой линии, в зависимости от конструкции связи, ограничи|ваюшей

1|еремещение ролика, Скорость и ускорения ведомого звена зависят ст скорости и ускорения кулачка, а также от характера его профиля.

11ри этом пло:кости движения кулачка и ролика могут быть либо

II 1p2.7.7e:1ÜÍÚ1ÌH7 ЛИОО p2tCIIOЛО кенНЫЪ(И ПОД У| ЛОМ.

В том случае, когда плоскости, в которых расположены траектории точек ролика и кулачка, параллельны (фиг. 1), траектория оси 0 ролика есть дуга радиуса 00, где

04 — ось вращения рычага, на котором укреплен ролик. Рассмотрим относительное движение ролика и кулачка. Если остановить ось

О ро.тика, то чтобы воспроизвести относительное движение необходимо поворачивать ось. 01 кулачка вокруг оси 0 в направлении. обратном направлению движения ролика, по тому же закону изменения угла поворота, которыи имеет рычаг 00 при действительном движении ролика (изме|пение угла Я. 1(роме того необходимо придать вращение кулачку вокруг его оси 01 в том же направлении и с тем же згко|ном изменения угла поворота, что и при действительном движении (изменение угла -). При этом, очевидно, ocb 0 ро 7HKB B To IIFGcTH воспро1|зведет свою траекторию Относительно кулг чка. Отсюда и вытекает возможность фрезеровъния кулачков методом обкатки, который зак:почается в следующем.

Заготовку кулачка укрепляют на шпинделе делительнои головки.

Самую делительную головку укрепляют на круглом столе фрезерного станка, 7|аким образом, чтобы расстояние от оси шпинделя делительной го;ювки до сси вращения круг 1GI о стола было равно расстоянию от ocFI вращения кулачка до оси вращения рычага ролика в действительном механизме. Фрезу, диаметр которой берут равным дна|метру ролика. устанавливают относительно центра вращения стола таким образом, чтобы расстояние 00: равнялось длине рычага, на котором крепится ось ролика в действительном механизме.

Если теперь придгчь фрезе вращение вокруг неподвижной оси О, а затем одно временно поворачивать стол и шпиндель делительной головки по заданным законам, то можно от фрезеров ать профиль кулг чка.

B случае прямолинейного движения ведомого звена (что соответствует 00 = вЂ, о) траектория оси ролика будет $5, соответственно ось

01 кулачка должна перемещаться в относительнсм движении по траектории SISI в обратном направлении. Следовательно, делительная головка должна. быть укреплена на столе, движущемся прямолинейно, и на таком расстоянии от оси фрезы, чтобы расстояиие l было равно расстоянию между траекторией с|си ролика и оси кулачка в действительном механизме и отложено в ту хке сторону.

В случае пространственного кулачкового механизма (фиг. 2) ось шпинделя делительной головки, а следовательно и кулачка, должна быть ргсположена под соответствующим (равным действительному) углом к оси фрезы. В остальном все сказанное об относительном движении и принципе обкатки, а также относительно траекторий и т. д. целиком отн осится и сюда. Только в случае расположения плоскостей движения ролика и кулачка под углом, отличным от 90, или в случае конических кулачков удобнее наклонять не ось кулачка, котору|о нужно оставить параллельной Il„locкости движения стола, а; ось фрезы или плоскость движения стола вместе с делительиой головкой.

Как видно из описания,,способ является универсальным и целиком — 3—

Л 63..00

GòBå÷àåò природе кулачкового механизма как высшей кинематической пары, позволяя получить точный профиль кулачка без всякой разметки или с грубой ориентировочной разметкоп.

Спо:об позволяет фрезеровать кулачки на обычном универсальном фрезерном станке, осуществляя оба движения вручную. При этом размеры на чертеже кулачка должны быть заданы таким образом, чтобы этот спосоо фрезерования можно было легко осуществить. Так например, могут быть заданы углы поворота рычага 00 и соответствующие им углы поворота кулачка, а также взаимные расположения фрезы, оси кулачка и т. д, Фрезерование с ручной подачей рационально применять в индивидуальном и мелкосерийном произзодстве; в крупносерийном и массовом производстве способ с успехом может быть применен для изготовления копиров и шаблонов.

Достоинство .способа заключается, главным образом, в возможности получения профиля кулачка, в точности соответствующего заданному закону движения;

Предмет изобретения

1. Способ фрезеровгния кулачков, отличающийся тем, что, с целью воcïðîèçaåäåíèÿ фрезой относительного движения ролика по кулачк1, подсбно нарезанию зубчатых колес методом обкатки, заготовку кулачка, в случае криволинейного движения ведомого звен-", з",êðåïëÿþò на шпинделе делительной головки, которую устанавлиB;lIoT на Tîëå станка так, чтобы р".ññòîÿíèå от оси шпинделя головки до сси вращения стола равня;Io,"ü расстоянию от осн вращения кул-.чка до оси вращения рычага ролика в действительном механизме, d ось фрезы, диаметр которой выбирают равным диаметру ролика, неподвижно устанавливают на расстоянии от оси вращения стола, равном длине рычага, несущего ось ролика в действительном механизме.

2. Прием выполнения способа по п. 1 на случай прямолинейного движения ведомого звена, о т л и ч а юшийся тем, что делительную головку укрепляют на движуще гся поступательно столе, а расстояние между осью фрезы и направлением движения оси кулачка устанавлиBBIoT равным эксцентриситету кулачка.

3. Прием выполнения способа по и. 1 на случай обработкн пространственного кулачка, о т л и ч а юшийся тем, что ось шпинделя делительной головки располагают под углом к оси фрезы.

К авторскому свидетельству Х 633®

Фиг. 1

Фиг. 2

Фиг. 3

Отв. редактор Д. А. Михайлов

Госнланнздат Тпп. Госпланпздата, пм. Воровского, Калуга Л45384. Т. 500 экз. 3. 230