механизм обката зубошлифовального станка

Формула изобретения

Механизм обката зубошлифовального станка, включающий эталонную зубчатую пару рейка-колесо, кинематически связанную соответственно со станиной станка и кареткой, отличающийся тем, что эталонная рейка шарнирно связана со станиной станка, а каретка с эталонным колесом и эталонная рейка установлены на дополнительно предусмотренном поворотном устройстве с планшайбой, размещенном на станине станка, причем ось вращения планшайбы расположена под углом, равным межосевому углу в станочном зацеплении, к оси вращения эталонного колеса в плоскости, параллельной или совпадающей с плоскостью, проходящей через ось эталонного колеса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано в производстве смешанных конических и гиперболоидных зубчатых передач, например при зубошлифовании.

Известен зубодолбежный станок для обработки большего колеса смешанных конических или гиперболоидных передач, содержащий делительную червячную пару и кинематически связанный с ней горизонтально расположенный инструментальный шпиндель.

В данном станке можно обработать коническое колесо, сопряженное цилиндрической шестерне, однако в настоящее время такие зубодолбежные станки для обработки колес сравнительно большого диаметра (порядка 600.1000 мм) в СССР не выпускаются.

Известен зубофрезерный станок, содержащий делительную червячную пару и инструментальный шпиндель с установленным на нем инструментом червячного типа, несущим режущие элементы с различным вылетом.

На таком станке можно обработать большее колесо ортогональной смешанной конической и гиперболоидной передачи. Однако при этом зубчатое колесо оказывается не сопряженным цилиндрической шестерне и требует дальнейшей доработки.

Известен обкатной механизм, содержащий эталонный конус, установленный с возможностью обката по плоскости, и стальные ленты, закрепленные на плоскости и эталонном конусе.

С помощью подобного механизма торцовой зуборезной головкой, например головкой для нарезания конических колес с круговыми зубьями, можно обработать цилиндрическую шестерню смешанной конической или гиперболоидной передачи, сопряженную большему колесу, нарезанному торцовой зуборезной головкой по способу, изложенному в материалах заявки на изобретение.

Однако такой механизм обкатки сложен в изготовлении, требует точной обработки обкатных элементов и лент. Использование его при червячной обработке затруднено из-за возможности обрыва лент. Кроме того, станки с таким обкатным механизмом в СССР не выпускаются.

Известен также зубошлифовальный станок с обкатным механизмом в виде зубчатой пары рейка-колесо, снабженным установленными неподвижно относительно друг друга и под углом к направлению движения каретки рамой и рычагом, связанными соответственно жестко с рейкой и шарнирно с кронштейном станка.

Однако цилиндрическая шестерня, изготовленная с применением такого механизма, не будет сопряженной колесу, нарезанному по методу, изложенному в материалах заявки.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) является механизм обката зубошлифовального станка в виде эталонной зубчатой пары рейка-колесо, кинематически связанных соответственно со станиной станка и подвижной кареткой.

Недостаток механизма обката отсутствие возможности обработки шестерни смешанной конической передачи, сопряженной большему колесу этой передачи, нарезанному известным способом.

Предлагается эталонную рейку шарнирно связать со станиной станка, причем каретку и эталонную рейку установить с возможностью поворота вокруг оси, расположенной под углом w к оси вращения эталонного колеса в плоскости, параллельной или совпадающей с плоскостью, проходящей через ось эталонного колеса перпендикулярно начальной плоскости эталонной рейки, где w - межосевой угол в рабочем зацеплении смешанной конической или гиперболоидной передачи. Реализация предлагаемого устройства в полном объеме позволит осуществить обработку шестерни смешанной конической передачи, сопряженной большему колесу этой передачи, нарезанному известным способом.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена схема механизма обката для обработки шестерен ортогональных смешанных конических передач (вид сверху), на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1.

Механизм обката включает поворотный стол, на планшайбе 1 которого размещена каретка 2, несущая эталонное колесо 3. На шпинделе 4 эталонного колеса 3 закреплена заготовка 5 обработанного зубчатого колеса. На планшайбе 1 размещена также эталонная рейка 6, установленная с возможностью поступательного перемещения в направляющих 7. Каретка 2 с эталонным колесом 3 и эталонная рейка 6 установлены на планшайбе 1 с возможностью поворота вокруг оси 01. Ось 01 расположена в плоскости, проходящей через оси 02 эталонного колеса 3 перпендикулярно начальной плоскости П эталонной рейки 6, и составляет угол w 90 градусов с осью 02 эталонного колеса 3. При изготовлении шестерни 5 гиперболоидной передачи, у которой оси шестерни и колеса скрещиваются, ось 01 должна быть расположена в плоскости, параллельной плоскости, проходящей через ось 02, и удалена от оси 02 на величину гипоидного смещения. Эталонная рейка 6 посредством шарнира 8 связана также со станиной 9 стакана.

При нарезании зубьев колеса 5 планшайба 1 стола поворачивается вокруг оси 01 (движение Dw1). Вместе с планшайбой 1 вокруг оси 01 поворачиваются каретка 2 с эталонным колесом 3, удаленным на расстояние rw от оси 01, и эталонная рейка 6. Поскольку рейка 6 шарнирно связана со станиной 9, то в процессе поворота вокруг оси 01 она будет также перемещаться в направляющих 7, вращая эталонное колесо 3 вокруг его оси 2 (движение Dw2). В результате эталонное колесо 3 будет совершать движение обката по воображенному производящему колесу 10 (в данном случае это колесо плоское), имеющему те же параметры, что и большее колесо пары, с которым в рабочем зацеплении будет контактировать нарезанная шестерня 5.

Следует отметить, что, поскольку поворот эталонного колеса 3 и заготовки 5 вокруг оси 02 осуществляется не производящим колесом 10, а эталонной рейкой 6, нарезанные зубья будут иметь некоторую органическую погрешность профиля, уменьшающуюся с увеличением радиуса rw производящего колеса 10, т. е. с приближением производящего колеса 10 к эталонной рейке 6. Поэтому в ряде случаев, например для колес с радиусом rw 300.500 мм этой погрешностью можно пренебречь ввиду ее малости. Однако в тех случаях (например, при сравнительно малом радиусе rw. производящего колеса 10), когда погрешность профиля становится существенной и ее требуется устранить, боковую поверхность 11 паза эталонной рейки 6 необходимо выполнять фасонной, зависящей от номинального профиля зуба обрабатываемого колеса 5.