Способ осевых периодических смещений червячной фрезы и устройство для его осуществления

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗЬБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1856699 (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 03.01.80 (21) 2861968/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.а

В 23 F 23/04

Гооудерстееииый комитет

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень №31

Дата опубликования описания 28.08.81 (53) УДК 621.914. .5-589.1 (088.8) во делам изоеретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

С. П. Рык и Ю. Н. Макаев

I м ъ

Витебское специальное конструкторское бюро зубообрабатывающих шлифовальных и аточйых:.,станков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОСЕВЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СМЕЩЕНИЙ

ЧЕРВЯЧНОЙ ФРЕЗЫ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к станкостроению, в частности к нарезанию зубчатых колес на зубофрезерных станках.

Известен способ смещения фрезы вдоль оси в зависимости от скорости минимальной осевой подачи, зависящей, в свою очередь, от крутящего момента на фрезерном шпинделе (1).

Однако при таком способе затруднительно получить равномерный износ инструмента, поскольку связь перемещения фрезы с величиной крутящего момента на фрезе получается опосредованой через величину минимальной подачи. Увеличение длины канала передачи информации неизбежно приводит к возрастанию ошибки и усложняет систему, делая ее малонадежной в работе.

Цель изобретения — обеспечение равномерного износа червячной фрезы за счет перемещения ее на величину, пропорциональную работе, затраченной главным двигателем станка.

Поставленная цель достигается тем, что для перемещения червячной фрезы на подвижной каретке суппорта зубофрезерного станка сигналы, пропорциональные мощности, потреляемой главным двигателем во время резания, интегрируют и подают на серводвигатель осевого смещения фрезы.

При этом для реализации способа схему управления станком снабжают последовательно соединенными интегратором и преобразователем сигналов, причем вход интегра тора соединен с главным двигателем, а выход преобразователя — с серводвигателем.

На чертеже показана схема зубофрезерного станка с устройством осевых периодических смещений червячной фрезы вдоль оси

Станок имеет главный двигатель 1, который через шкивы 2 ременной передачи 3, конические передачи 4 и 5, цилиндрическую передачу 6 кинематически связан с червячной фрезой 7. Заготовка зубчатого колеса 8 установлена на столе 9, который также ки1 нематически связан с двигателем 1.

В электрическую схему управления станком встроен интегрирующий элемент 10, вход которого электрически соединен с главным двигателем 1.

Интегрирующий элемент 10 воспринимаЗт ет сигналы, пропорциональные мощности главного двигателя, потребляемой при нарезании зубчатого колеса 8, и интегрирует их в течение времени резания. Выход интегри856699

5 0

15 го

Зо

Формула изобретения

55 рующего элемента 10 соединен со входом преобразователя 11, который преобразует интегрированные сигналы в аналоговый или пакет дискретных сигналов. Выход преобразователя 11 соединен с серводвигателем 12, который обеспечивает перемещение фрезы 7 посредством винта 13 вдоль оси.

Увеличение износа червячной фрезы 7 при обработке зубьев на зубофрезерном стан» ке приводит к возрастанию среднего момента резания Мср на фрезе 7. Соответственно увеличивается крутящий момент Мрв на главном двигателе l. Работа, затраченная главным двигателем 1 на обработку зубчатого колеса 8, равна

А = 2 нп Мяв = 2 7а1Мср, где n — число оборотов двигателя 1 за время обработки зубчатого колеса 8;

i — передаточное отношение от двигателя 1 до фрезы 7.

В связи с этим затупление червячной фрезы 7 при обработке зубчатого колеса 8 приводит к увеличению среднего момента резания Мср на фрезе 7, что, в свою очередь, приводит к увеличению работы, затраченной главным двигателем 1 на обработку зубчатого колеса 8. Величину этой работы можно, с другой стороны, выразить через мгновенную мощность главного двигателя 1 по известной формуле

А = fV(t)at, о где P (t) — величина мгновенного значения активной мощности главного двигателя 1;

t — время обработки зубчатого колеса 8.

Таким образом, интегрирование сигналов, пропорциональных мощности главного двигателя 1, преобразование их в аналоговый или пакет дискретных сигналов на станке, снабженном интегратором 10, вход которого соединен с главным двигателем 1, а выход со входом преобразователя ll интегрированных сигналов в аналоговый или пакет дискретных, соединенного с серводвигателем 12, позволяет последнему смещать фрезу 7 вдоль оси после обработки зубчатого колеса 8 на величину, пропорциональную работе, затраченной главным двигателем 1 при нарезании зубчатого колеса 8.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При нарезании червячной фрезой 7 заготовки 8 от главного двигателя 1 в интегрирующий элемент 10 подают сигналы, пропорциональные мощности, потребляемой главным двигателем при обработке заготовки 8.

Интегрирующий элемент 10 интегрирует сигналы, т. е. производит накопление этих сигналов в течение времени резания, в результате по окончании резания на выходе интегрирую щего элемента 10 появляется сигнал, пропорциональный работе, затраченной главным двигателем на обработку зубчатого колеса 8.

После окончания обработки этот сигнал передается на вход преобразователя ll, который переобразует поступивший с интегрирующего элемента 10 сигнал в аналоговый, уровень которого пропорционален величине входного сигнала, или пакет дискретных сигналов, число которых также пропорционально величине входного сигнала. Преобразователь 11 передает эти сигналы двигателю 12, который в результате через винт 13 передвигает фрезу, т. е. осуществляет осевое смещение фрезы 7 на величину, пропорциональную работе, затраченной главным двигателем станка на обработку зубчатого колеса.

В зависимости от работы, затраченной на обработку зубчатого колеса 8 главным двигателем 1, изменяется величина выходного сигнала интегрирующего элемента 10, что приводит к разным уровням аналогового сигнала или изменению числа дискретных сигналов в пакете на выходе преобразователя 11, что, в свою очередь, изменяет величину осевого смещения фрезы вдоль оси, обеспечивая ее равномерный износ. Изменение коэффициента пропорциональности между входом и выходом преобразователя 11 позволяет согласовать величину осевого смещения фрезы с конструктивными особенностями последней (твердость материала, особенности профиля и т. п.).

Предлагаемый способ периодических смещений фрезы вдоль оси позволяет оптимизировать в ряде случаев величину смешения, увеличивая ее по мере роста износа фрезы и соответственно работы главного двигателя на нарезание зубчатого колеса до величины, обеспечивающей равномерный износ по всей длине фрезы.

1. Способ осевых периодических смещений червячной фрезы, заключающийся в подаче пропорциональных силовых параметрам резания сигналов на исполнительный орган через схему управления, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерности износа червячной фрезы за счет перемещения фрезы на величину, пропорциональную работе, затраченной главным двигателем станка, сигнал, пропорциональный мощности двигателя, интегрируют и в конце обработки детали посылают на исполнительный орган.

- 2. Устройство для осевых периодических смещений червячной фрезы, содержащее главный двигатель, серводвигатель осевого смешения фрезы и схему управления им, отличающееся тем, что схема управления снабжена последовательно соединенными ин856699 кл.

2 2

Составители В. Жиганов

Редактор С. Родикова Техред A. Бойкас Корректор М. Шароши

Заказ 7077/15 Тираж 1148 Подписное

ВЬИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тегратором и преобразователем сигналов, причем вход интегратора соединен с главным двигателем, а выход преобразователя с серводвигателем осевого смещения фрезы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе!. Патент Франции Л 2135960, В 23 F 17/00, опублик. 1973.