Способ обработки резанием циклоидальных поверхностей

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИ СПУБЛИК 3372 В 5/36 РЕТЕНИ,ц 1 ОР СКОМУ ПЬСТ к обра 3 ханический инамков льство СССР9/20, 982,ЗАНИЕМ 11 ИКЛ ПОСОБ ОБРАБОТКИ ЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ шт;го ф РОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использованопри механической обработке кулачковзвездочек кулачковых диййеренциаловтранспортных средств и других деталей внецентроидного зацепления Целью изобретения является расширениетехнологических возможностей способа обработки резанием циклоидальныхповерхностей и улучшение условий резания путем обеспечения обработки сопутствующих циклоидальных поверхностеи и эквидистант к ним при расположении инструмента по нормалиботанной поверхности. Для этого заготовке и инструменту сообщают относительные вращения, а колебательноедвижение осуществляют возвратно-поступательным перемещением заготовкис амплитудой, определяемой по выражению Я=а (1-соя(Е ы 1)1, где Я2амплитуда возвратно-поступательногоперемещения заготовки, мм; а 2 - половина разности между максимальными минимальным радиусами-векторамикривой, описывающей профиль обработанной поверхности, мм; И - числоветвей обработанной поверхности,ы - угловая скорость относительновращения заготовки или инструмента,рад/с; 1 - время обработки, с, и перемешением мгновенного центра вращения заготовки по эллипсу, Отношениебольшой и малой полуосей эллипсаустанавливают равным числу И. В процессе обработки возможно изменениечисла И, 1 з,п. А-лы, 17 ил, 17 133 вательно, и коррекции. На фиг. 16 показаны два скорректированных профиля - а и б, При расположении в начальном положении пальца 47 (паказан на фиг. 11 сплошной линией) с одной стороны от кривошипа получается профиль а. При расположении в начальном положении пальца 45 (показана пунктирной линией) с другой стороны ат кривошипа получается профиль б. Изменяя величину г кривошипа 46, меняют амплитуду изменения скорости заготовки 34 и, соответственно, величину коррекции, При прямолинейной поверхности линейки 45 скорость вращения заготовки 34 изменяется па синусоидальному закону, Применяя линеику 45 с профильной поверхностью, получают изменение скорости вращения заготовки 34 по другим законам, и следовательно, регулируют величину коррекции на всем профилеВторой способ коррекции формы направляющей линии обрабатываемой цилиндрической поверхности заключается в изменении расстояния Р между осью1пальца 38 и осью Р оси 41 в механизме поворота корпуса 6, для чего на шестерне 39 предусмотрена регулировка расположения оси 41. При изменении величины Р меняется отношение большой и малой полуось;й эллипса, па которому перемещается ось Р и, следовательно, траектория ее перемещения.На фиг, 17 показаны траектории перемещения двух точек, принадлежащих шестерне 39, Точка А расположена на расстоянии р от аси пальца 38, а тачка В расположена на расстоянии , т оси пальца 38, Совместив ось Р с точкой А, мы обеспечим установку инструмента по нормали к обрабатываемой поверхности н получим точный профиль кулачка звездочки, который показан на фиг, 14 сплошной линией В начальном положении, т.е, при повороте кривошипа 35 на угол 1 1=0, а также при повороте кривошипа 35 на угол И-о=180 , 360 и т.д чта соответствует соответственно впадинам и выступам кулачков, точки А и В расположены в одной плоскости с осями М и К, угол= у,=О, нормаль проходит через точки М и К , Следовательно, в этих положениях изменение величины р не оказывает влияния иа установку инструмента по нормали к обрабатываемой поверхности и не вы 7202 18зывает коррекции профиля. При повороте кривашипа 35 на угол (1 М , отличный ат 0 , 180 , 360 и т.д., точкиА и Б занимают различное поЛожение,Угол , который является углом междурадиусом-нектаром кривой и нормальюк кривой в данной точке, определяет(см. фиг. 10) дополнительную ориентацию заготовки (поворот вместе са звеном М К вокруг оси И).Этот поворот совмещает нормальи-и к кривой с направлением продольной оси пазов 43 неподвижного корпуса 3, на которой установлена ась Синструмента. Совместив ось Р с точкой В, получим иную ориентацию заготавки (поворот вместе са звеном М Квокруг оси М не на требуемый угол ,а на отличный ат него угол , В20этом случае нормаль и-и не совпадаетс продольной осью пазов 43, следовательно, ось С инструмента не находится на нормали к обрабатываемойповерхности, что приводит к коррекции обрабатываемого профиля,Сочетание двух способов коррекциирасширяет возможности коррекции иувеличивает точность обрабатываемыхповерхностей.30 Формула изобретения 8=а 1-саз(И ы С)1,где Я - амплитуда возвратно-поступательного перемещения заготовки, мм;а - половина разности между максимальным и минимальным радиусами-векторами кривой,описывающеи профиль обработанной поверхности, мм; 55 1, Способ обработки резанием циклоидальных поверхностей, согласно 35 которому заготовке или инструментусообщают относительные вращения и колебательное движение, а т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей 4 Г и улучшения условий резания путемобеспечения обработки сопутствующих циклаидальных поверхностей и эквидистант к ним при расположении инструмента по нормали к обработанной 4 поверхности, относительное колебательное движение осуществляют возвратнопоступательным перемещением заготовки с амплитудой, определяемой по вы- ражению19 1337202 гоИ - число ветвей обработанной луосей равно числу ветвей обработанповерхности; ной поверхности,ы - угловая скорость относитель. Способ по п. 1, о т л и ч а -ного вращения заготовки или ю щ и й с я тем, что, с целью повыинструмента, рад/с; шения точности и получения модииС - время обработки, с, цированных сопутствующих поверхностейи перемещением мгновенного центра и эквидистант к ним, в процессе обвращения заготовки по эллипсу, у ко- Работки изменяют отношение большой иторого отношение большой и малой по О малои полуосеи эллипса,/5 роектная, 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Тираж 974НИИПИ Государпо делам иэо35, Москва, 7( Подписноевенного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб д. 4ОМ=; -а соя(М),Число ветвей кривой находится из55 следующей зависимости: Ыгде К= 1 133720Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при механической обработк кулачков звездочек кулачковых диффренциалов транспортных средств и других деталей внецентрового зацепления.Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа и улучшение условий резания путем обеспечения обработки сопутствующих циклоидальных поверхностей и эквидистант к ним при расположении инструмента по нормали к обработанной поверхности.1На фиг, 1 приведена схема образования эпициклоиды; на фиг, 2 - схема образования гипоциклоиды; на Фиг.3 схема образования кривой, сопутствующей эпи(гипо)циклоиде, и эквидистант20 к ней; на Фиг. 4 - схема построения центрового и фактических профилей кулачков звездочек дифференциала; на фиг. 5 - схема обработки профиля кулачка при неподвижной оси заготовки; на фиг. 6 - то же, при неподвижной оси инструмента; на фиг. 7 - схема обработки профиля кулачка инструментом, совершающим качательное движение и установленным по нормали к об 30 рабатываемой поверхности; на фиг.8 схема определения положения мгновенного центра вращения заготовки; на фиг. 9 - схема обработки профиля кулачка неподвижным инструментом, установленным по нормали к обрабатыва емой поверхности за счет дополнительной ориентации заготовки; на фиг.О схема обработки сопутствующих циклоидальных поверхностей и эквидистант к ним; на фиг. 11 - устройство для 40 осуществления способа; на фиг. 12 сечение А-А на фиг, 11; на фиг.13 сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг. 14 схема работы механизма, осуществляющего возвратно-поступательное пере мещение оси заготовки; на фиг, 15 схема работы механизма, осуществляющего установку инструмента по нормали к обрабатываемой поверхности; на фиг. 16 - точный и скорректированные 50 профили кулачка звездочки дифференциала; на фиг, 7 - схема коррекции обрабатываемого профиля.Способ осуществляют следующим образом,Кривые, описываемые различными точками катящегося круга по неподвижной окружности, получили название циклоидальных кривых. В зависимости 2 2от положения выбранной точки на катящемся круге и его расположения относительно неподвижной окружности получается тот или иной вид циклической кривой.Эпициклоида (фиг, ) описывается точкой М производящей окружности при ее внешнем качения без скольжения по неподвижной окружности 2,Гипоциклоида (фиг, 2) описывается точкой М производящей окружности 1 при ее внутреннем качении без скольжения по неподвижной окружности 2.Свяжем центры производящей окружностии неподвижной окружности 2 подвижным радиальным лучом ОК и будем проектировать точку М на этот/ луч. Ее проекция - точка М - опишет кривую, которую принято называть кривой,. сопутствующей эпи(гипо)циклоиде. Обозначим сумму радиусов подвижной окружности г и неподвижной окружности Б через а , а=Б+г, для гипоциклоиды а,=В-г.Обозначим через а расстояние от точки М до центра подвижной окружности точки К, Рассмотрим циклоидальные кривые как траекторию точки М (фиг,3) находящейся на конце одного из двух шарнирно связанных между собой звеньев а и а, вращающихся с истинными угловыми скоростями ы, и ы, ВвеЙдем К= откуда а=К ю, Пусть ы,= =ш, тогда о =К ы,В зависимости от значений К можно получить две группы кривых: эпициклоиды, если К ) О (одинаковое направление вращения звеньев), и гипоциклоидыесли К 4 О (разное направление вращения звеньев), Проекция точки М нанаправление звена а - точка М - опишет кривую, сопутствующую эпи(гипо)циклоиде. Уравнение кривой в полярной системе координат будет следующим: гдеМ - число ветвей получаемой кривой (применительно к дифференциалу - количество кулачков звездочек дифференциала).133Если совместить с точкой М рабочую часть режущего инструмента - вершину плоского резца - и сообщить не- вращающейся заготовке с центром в точке О осевую подачу, то образуется цилиндрическая поверхность 0-1 с направляющей линией в виде кривой, сопутствующей эпи(гипо)циклоиде. Назовем эту поверхность сопутствующей циклоидальной поверхностью и будем пользоваться этим термином в дальнейшем. Если совместить с точкой М ось круглого резца, фрезы или шлифовального круга радиусом В,то образуется цилиндрическая поверхность Р-Р или Р -Р с направляющей линией в виде эквидистанты к кривой, сопутствующей эпи(гипо)циклоиде, Эти поверхности будем в дальнейшем называть эквидистантами к сопутствующей циклоидальной поверхности.Кулачковый дифференциал образуется при помощи синтеза двух кулачковых механизмов, имеющих один общий толФкатель.В автомобилестроении для толкателя кулачковых дифференциалов принят термин "сухарь", который будет использоваться в дальнейшем,В кулачковых дифференциалах с Радиальным расположением сухарей профиль последних образован дугами окружностей, В этом случае центр профиля сухаря при движении кулачка описывает кривую, отстоящую от профиля кулачка на расстоянии В , равном радиусу дуги окружности профиля сухаря - центровый профиль кулачка. Фактический профиль кулачка получается построением равноотстоящей кривой (эквидистанты) к центровому профилю, причем каждому центровому профилю соответствуют два фактических профиля кулачков наружной и внутренней звездочек (фиг. 4). В качестве центровых профилей звездочек кулачковьгх дифференциалов используются кривые, сопутствующие эпи(гипс)циклоиде, а в качестве фактических профилей - эквидистанты к ним.Использование этих кривых улучшает эксплуатационные качества автомобиля, так как передаточное отношение между внутренней и наружной звездочками дифференциала при неподвижном сухаре всегда равно единице и, следовательно, распределение крутящих моментов на ведущие колеса при7202заблокированном дифференциале одинаково,В существующих станках ось инструмента, как правило, неподвижна, илиосуществляет продольное или поперечное движение, Поэтому обеспечить обработку звездочек дифференциала применением схемы, представленной нафиг. 3, практически не представляется возможным,Для создания кинематической схемы,отвечающей практическим условиямработы станков, воспользуемся преоб 15разованием этой схемы.Применим метод обратимости движений,Придадим заготовке, звеньям а иа дополнительную скорость - и, тогда звено а останавливается, заготов 201ка вращается относительно оси О соскоростью А 1, звено а вращается вокруг оси К со скоростью (К)м =11 о(фиг. 5).Таким образом, при вращении заготовки вокруг неподвижной оси О сугловой скоростью ы межцентровое расстояние инструмента, расположенногов точке М , и заготовки равно/ОМ =а-а соя,ь.К ),30 что соответствует уравнению кривой,сопутствующей эпигипо)циклоиде,При такой схеме обработки ось инструмента совершает продольное пере мещение в соответствии с зависимостью Я=а(1-соя(111 где у= ы 1, межцентровое расстояниеинструмента, расположенного в подвижной точке М , и заготовки равно ОМ =а-а соя(Б Ч ),что также соответствует уравнениюкривой, сопутствующей эпи(гипс)циклогде =ой, что нежелательно иэ-за большой массы инструментальных бабок.40 Эту схему также можно преобразовать (фиг, 6).Для этого ось инструмен-,та М делаем неподвижной, а ось заготовки О заставим совершать продольноеперемещение в соответствии с той же 45 зависимостью, с которой ранее перемещалась ось М.Таким образом, при вращении заготовки со скоростью ы вокруг оси О,совершающей перемещение в соответст вии с зависимостью13372иде. Следует отметить, что направление вращения звена а, не влияет назакон изменения межцентрового расстояния, а следовательно, и на про 5филь получаемой кривой, так как функция сов четная,По схеме обработки, представленнойна фиг, 6, возможна обработка кулачков звездочек дифференциалов инструментом, имеющим размеры, определяемые радиусом В дуги окружности профиля сухаря: резцом с режущей кромкой, заправленной по радиусу В , фрезой, шлифовальным кругом радиуса Вс.В процессе обработки происходит износ инструмента, его правка, перезаточка, а следовательно и изменениерадиуса Вс. Обработка инструментомс измененным радиусом В приведет кс 20изменению профиля кулачков звездочек,что ограничивается допуском на деталь. Так как требования к точностикулачков звездочек очень высоки, топри обработке по такой схеме необходима частая смена инструмента, чтоснижает производительность и повышает расход режущего инструмента.Кроме того, минимальный радиускривизны звездочек дифференциала, а30следовательно, радиус инструмента,которым может производиться обработка звездочек (для фрезерования и шлифования), значительно больше радиусаВс дуги окружности профиля сухаря.Применение инструмента с максималь- З 5но допустимым радиусом повышает жесткость системы СПИД и увеличивает точность обработки,Из вышеизложенного следует, чтонеобходимо создание такого способа 40обработки, при котором профиль кулачков звездочек не зависел бы отвеличины радиуса инструмента. Этоможно обеспечить, расположением инструмента по нормали к обрабатываемой 45поверхности, т.е. обеспечить такуюотносительную ориентацию изделия иинструмента, что нормаль к обрабатываемой поверхности всегда проходитчерез обрабатываемую в данный момент 50точку и ось инструмента,Воспользуемся тем, что нормальи-п к кривой О-Р, сопутствующей эпи(гипо)циклоиде, и к ее эквидистантамР-Р и Р -Р , которые являются фактическими профилями кулачков звездочек,в данной точке М проходит через точ 1ку М , формирующую кривую 3-В, ичерез мгновенный центр Р вращения за 02готовки (фиг, 7). Соответствующие точке М точки А фактического профиля кулачков звездочек находятся на нормали и-л на расстоянии Вс, равном радиусу дуги окружности профиля сухаря, от точки М . Если точка А располагается между точками М и Р, то/ она принадлежит профилю Р-Р внутренней звездочки, Если точка А располагается с противоположной стороны от точки М , то она принадлежит профилю Р-Р наружной звездочки.Определяем траекторию перемещения мгновенного центра Р вращения заготовки, совершающей сложное движение по схеме, представленной на фиг, 6,Из теоретической механики известно, что мгновенный центр вращения звена (в нашем случае заготовки) располагается на пересечении перпендикуляров к направлениям скоростей точек звена, Скорость любой точки заготовки будет складываться из скорости Ч поступательного перемещения оси О заготовки и скорости 7 г вращения заготовки вокруг своей оси О. Результирующая скорость Ч есть геометрическая сумма этих двух скоростей (фиг. 8).Определим для двух точек изделия О и М скорости Ъ и1 Ч в Для точки Мс 18 с 1 с 1 с 18=11 а зз.п(1 ) Ч =(11 азз.п(И) о,7 св ОМ = со, а- а с о з ( И ч ) ) . Для точки О:Ч=( И а в п(11Ч,=О.Проведем перпендикуляры к результирующим скоростям ч в точках О и М Точка пересечения перпендикуляров точка Р. Треугольники ОМР и М ТР подобны, так как их стороны взаимно перпендикулярны, Из подобия следует:17 О 117,(Е аг я:1.п(И И м(да,-а сов 1., 5Координаты точки Р в .системе координат ХКУ будут равны х =КО=а соя(Г 1 9 ), У =ОР=Е а зЫ(Е 1), при (Г 1 у)=0 Рн при (Г 1 (1)=90х =01 У 2 Докажем, чта при любых значениях угла (1( точка Р принадлежит эллипсу с центрам в точке К, малая полуось которого совпадает с осью Х и равна а=а 2, а большая полуось совпадает с осью у и равна 1=11 а 2. Уравнение эллипса имеет следующий вид: Подставляем в это уравнение в результате преобразований получаем З 5У=Г 1 а 2(1-соз (Г 1 Ч) )=Г 1 а 2 з 2 нп(Г 1),Эта величина соответствует значению у =Г 1 а, Ып(Г 1 Ч ). 40Таким образом точка Р с координа- тами принадлежит эллипсу с центром в точке К, имеющему полуоси а=а и Ъ=Г 1 а 2, Обозначим этот эллипс через 1 . Мгновенный центр Р вращения заготовки перемещается по эллипсу Г, центр кото 50 рого расположен в точке К, с полуосями а 2 и Г 1 а 2, причем направление перемещения будет противоположным направленив вращения детали (фиг. 7).Угол (1 между Радиусом-вектором кривой 1(-Р и нормалью и-и определяется55 из следующей зависимости: Нормаль и-и можно представить как кулису М Р, шарнирно связанную в точ(ке М со звеном а ; по кулисе перемещается ползун Р, соединенный с криво- шипом КР переменной длины (фиг, 7).Преобразуя этот механизм, останавливаем звено М Р, При этом заготовка ориентируется таким образом, что нормаль и-и к поверхности Р-Р и к экви( дистантным ей поверхностям Р-Р и Р - Р всегда располагается вдоль заранее выбранного направления звена М Р, Рас( полагая ось инструмента С на звене (М Р на расстоянии от точки М и имея вазможность перемещения инструмента вдоль звена М Р,с целью компенсации износа инструмента, получаем схему обработки, при которой профиль кулачков не зависит отвеличины радиуса инструмента (фиг,9).Сравнивая схемы на фиг. 7 и фиг.9,позволяющие получить один и тот жепрофиль, мы видим, что в первом случае заготовка совершает сложное вращательно-поступательное движение,а инструмент дополнительно ориентируется (совершает качательное движениевместе са звеном Г 1 Р),Во втором случае остается сложноевращательно-поступательное движениезаготовки и дополнительная ориентация заготовки (качательное движениевместе со звеном М К), инструмент(при этом остается неподвижным. Качательное движение инструмента нежелательна из-за большой массы инструментальных бабок, кроме того, в этомслучае необходимо обеспечить кинематическую связь между бабкой изделияи бабкой инструмента, Поэтому предпочтительнее схема, представленнаяна фиг. 9. Из-за малого значения размера а 2 конструирование устройствапо этой схеме затруднено,Для ее конструктивного выполненияприменим принцип подобия.Перенесем палзун Р в точку Р(фиг. 10). Из подобия Д МРК и лМР Кследует, что положение нормали и-иостается неизменным. Увеличивая звеноа в 1 раз и, соответственно, полуоси а 2 и Г 1 а в Л раз, получим схему, подобнув схеме обработки, представленной-на фиг, 9,Схема, представленная на фиг. 10,определяет способ обработки сопут 1337202 1 Оствующей циклоидальной поверхностиЭ-Р и эквидистантных к ней поверхностей Р-Р и Р -Р .Предлагаемый способ позволяет обрабатывать сопутствующие циклоидальные поверхности и эквидистанты к нимс более высокой точностью, без применения каких-либо корректирующих механизмов, в отличие от известного, гдесопутстВующие циклоидальные поверхности можно рассматривать как скорректированные трохоидальные поверхно сти,Обработка сопутствующих циклоидальных поверхностей возможна за счетвозвратно-поступательного перемещения оси О заготовки в соответствии сзависимостью Я=а (1-соя(11 ь 1, с одноВременным равномерным вращениемзаготовки вокруг своей оси О.При предлагаемом способе обработки профиль сопутствующих циклоидаль-.ных поверхностей не зависит от величины радиуса инструмента, что достигается расположением нормали всегдавдоль заранее выбранного направленияи возможностью перемещения оси инструмента вдоль этого же направления,Расположение нормали всегда вдользаранее выбранного направления возможно, благодаря дополнительной ориентации заготовки, осуществляемойперемещением мгновенного центра вращения заготовки по эллипсу, у которого отношение большой и малой полуосей равно числу ветвей обрабатываемой поверхности.Данный способ обработки предусматривает возможность коррекции профиля сопутствующих циклоидальных поверхностей, что необходимо для устранения возможных отклонений от формы профиля из-за погрешностей изготовления устройства, осуществляющего этот способ, а также измененияусловий режимов обработки, связанныхс изменением деформации системыСПИД. Коррекцию профиля производят,изменяя отношение большой и малой полуосей эллипса, по которому перемещается точка Р относительно точки К(При этом нормаль к поверхности нерасполагается вдоль заранее выбранного направления и,следовательно, осьинструмента не находится на нормалик обрабатываемой поверхности, Отклонение оси инструмента от нормали кобрабатываемой поверхности приведетлесо 25 имеют одинаковое число зубьев, 2 =Е Число зубьев колеса 19 в24два раза больше числа зубьев шестерни 23 Е =22 , На шейке 17 вала 1519 2350 в подшипниках установлен рычаг 26, врасточке 27 которого в подшипникахустановлен вал 28, на котором жесткозакреплены колесо 29 и шестерня 30.Колесо 29 входит в зацепление с ше 5 б стерней 31,жестко закрепленной нашейке 17 вала 15. Шестерня 30 входитв зацепление с колесом 32, жесткосвязанным со шпинделем 18,10 16 О б 30 35 40 к коррекции профиля сопутствующей циклоидальной поверхности,Способ может быть осуществлен устройством (фиг. 11, содержащим неподвижный корпус 3, в котором на соосных штангах 4 и 5 установлен подвижныйкорпус 6. Обшей осью штанг 4 и 5 яв, (ляется ось М . В корпусе 6 установлен получающий вращение от привода 7 вращения через ременную передачу 8 и зубчатые колеса 9-12 вал 13 (фиг, 12). Осью вращения вала 13 является ось К. Расстояние между осями М и К равно а , Внутри вала113 с эксцентриситетом а /2 выполне 2на расточка 14, в которой в подшипниках установлен вал 15,осью вращения вала 15 является ось О , Внутри( вала 15 с эксцентриситетом а /2 вы 2 полнена расточка 16С одной стороны вала 15 также с эксцентриситетом а /2 /2 выполнена шейка 17, Б расточке 16 установлен в подшипниках шпиндель 18, Осью расточки 16, шейки 17 и осью вращения шпинделя 18 является ось О. Сборка валов произведена таким обраlзом, что оси М , К, О , О расположены в одной плоскости; оси О и О расположены между осями М и К; расстояние между осями К и О равно а 2, На корпусе 6 крепится неподвижно зубчатое колесо 19, ось которого совпадает с осью К вращения вала 13, На валу 13 жестко крепится водило 20, в расточке 21 которого в подшипниках установлен вал 22, на котором жестко закреплены шестерни 23 и 24. Шестерня 23 входит в зацепление с неподвижным колесом 19, а шестерня 24 - с зубчатым колесом 25, закрепленным жестко на валу 15. Сборка зубчатых колес 19, 23-25, водила 20 с валами 13 и 15 произведена таким образом, что оси К, О и ось вала 22 расположеныв одной плоскости, Шестерня 24 и ко133720Таким образом шейка 17 вала 15 связана со шпинделем 18 зубчатой передачей, состоящей из шестерни 31, колеса 29, шестерни 30 и колеса 32,1) с общим передаточным отношением (1.= =Б), равным числу ветвей обрабатываемой поверхности. На шпиндель 18 крепится держатель 33 с заготовкой 34, так что ось вращения 0 шпинделя является и осью вращения держателя 33 и заготовки 34. В подвижном корпусе 6 установлен кривошип 35, осью вращения которого является ось К Кривошип 35 кинематически связан с 1 валом 13 зубчатой передачей, состоящей из колес 12, 36 и 37 с общим передаточным отношением .=1, Расстояние между осями М и К равно Ла. С обеих сторон (на фиг, 11 изображено с одной20 стороны) на кривошипе 35 имеются пальцы 38, закрепленные на расстоянии Н= И+1= , - 4 аг от оси К кривошипа. Нагпальцах 38 шарнирно закреплены шестерни 39, которые входят в зацепление с внутренними шестернями 40, жестко связанными с корпусом 6. Число зубьев внутренней шестерни 40 в два раза больше числа зубьев шестерни 39, Е =ф 0 30 =2 Е, . На шестернях 39 на расстоянии11 - 1р= -- В а от оси шестерен жестко2закреплены оси 41 с общей осью Р Сборка произведена таким образом, что ось пальцев 38, ось Р и К рас положены в одной плоскости, причем ось Р находится между осью пальцев 38 и осью К, На осях 41 установлены шарнирно ползуны 42, которые перемещаются в прямолинейных направляющих пазах 43 неподвижного корпуса, Продольная ось пазов 43 в начальном положении находится в одной плоскости с осями К, М и К (на фиг. 11 - то плоскость чертежа). Ось С инструмен та 44 расположена на продольной оси пазов 43 на расстоянии МС=Р -Винст от оси М и имеет возможность перемещения в направлении продольной оси пазов 4 с целью наладки на размер в 50 зависимости от диаметра инструмента;Обработку поверхностей при помощи предлагаемого устройства можно вести или с коррекцией профиля обрабатываемой поверхности, или без коррекции. б При обработке с коррекцией на рычаге 26 устанавливают в радиальном направлении плоскую линейку 45. Рычаг 26 покачивается относительно оси О. Ка-. 2 12чание рычага 26 осуществляется допойнительным кривошипом 46 с пальцем 47,закрепленным на расстоянии г от осидополнительного кривошипа 46. Криво-шип 46 связан кинематически с валом13 зубчатой парой 2 и 36 с передаточным отношением =-1, Между плоскойлинейкой 45 и кривошипом 46 осуществляется силовое замыкание при помощипружины 48 (фиг, 13).В рычаге 26 выполнен радиальныйнаправляющий паз 49, При обработке безкоррекции профиля линейку 45 снимаютс рычага 26, На корпус 6 крепится палец 50, который входит в паз 49, недавая возможности рычагу 26 поворачиваться относительно оси О, но оставляя возможность возвратно-поступательного перемещения рычага 26, вместесо шпинделем 18,Устройство для реализации способаработает следующим образом, Вал 13вращается с постоянной скоростью(И ы ) от привода 7 вращения, где Б -число ветвей обрабатываемой поверхности, Водило 20 вращается вместе свалом 13. При этом шестерня 23 обегает неподвижное колесо 19 и череззубчатую пару 24 и 25 передает вращение валу 15. Передаточное отношениемежду валами 13 и 15 =.-1, На фиг.14схематически показаны два положенияработы механизма. В начальном положении оси М , К, 0 и 0 расположены в одной плоскости, сплошными линиями показаны начальные положения вала15 с осью 0 , шпинделя 18 и эксцентричной шейки 17, принадлежащей валу15, с общей осью О. Пунктирной линиейпоказаны промежуточные положения вала15 с,осью О шпинделя 18 и шейки 17/с осью 0; при повороте вала 13 наугол (Б ). Вал 15 совершает сложноедвижение. Его ось О вращается со скоростью (Б ы) вокруг оси К вала 13,а сам вал 15 вращается с истиннойскоростью (-И ы ). При повороте вала13 на угол (И ), ось 0 занимает положение 0;. Так как валы 13 и 15 вращаются с противоположнонаправленными,но равными по абсолютной величинескоростями, то вал 13 поворачиваетсяна угол (-И ч). Общая ось 0 шейки 17,шпинделя 18, заготовки 34 занимает положение 0 . Так как эксцентриситеты 00=0 К=а /2 то и 0,0, =О,. К=а/2, т.е. треугольник 0;0;К равнобедренный. Следовательно, ось 0 возвратно-поступательно перемещается в направлении=а сон(И. ) Следовательно, межцентроное расстояние между осями М и 0 при указанном положении механизма равно)п ОМ =а -а сон(11 )гЭто уравнение совпадает с уравнением кривой, сопутствующей зпигипоциклоиде, Так как шейка 17 принадлежит валу 15, то она вращается вокруг своей оси 0 также со скоростью (-11 и). Шейка 17 кинематически связана со шпинделем 18 зубчатой передачей 31, 29, 30 и 32 с общим передаточным отношением .=И), равным числу ветвей обрабатываемой кривой, Следовательно, шпиндель 18 с заготовкой 34 вращается вокруг оси 0 со скоростью (-ы). Схема, представленная на фиг, 14, полностью соответствует теоретической схеме обработки, изображенной на фиг, Ь, позволяющей вести обработку сопутствующих циклоидальных поверхностей и экнидистант к ним. При вращении криношипа 35 со скоростью (Бы) шестерня 39 обегает жестко связанную с корпусом б внутреннюю шестерню 40, вращаясь при этом с истинной угловой скоростью (-И ы ) . При этом ось Р перемещается по эллипсу (фиг, 15). Размер малой полуоси равен О 2 ЗО Размер большой полуоси ранен В+ +1= 1 11 аг. Ползун 42, шарнирно закрепленный на оси Р , перемещается по прямолинейному пазу 43 неподвижного корпуса 3, заставляя корпус 6 вместе с заготовкой 34 покачиваться относительно оси МКривошип 35, пальцы 38, шестерни 39 и 40, оси 41, ползуны 42 и направляющие пазы 43 представляют собой механизмы поворота подвижного корпуса 6, Благодаря ему достигается постоянство углов резания в процессе обработки. Этот механизм поворачивает корпус 6 вместе с заготовкой 34 относительно оси М таким образом, что нормаль к обрабатываемой поверхности всегда проходит через обраба 50 13 13 М К. Из треугольника 0 0.К определим сторону О,К.тываемую в даи 1 щй момент точку и ось С инструмента.Заложенные и ко 11 струкпии устройства размеры: между осями К и М(а , между осями М и К - 1 а расположение этих осей н одной плоскости; перемещение оси 0 заготовки 34 н этой плоскости н соответствии с зависимостью ОМ =а,-а. сон(11 ч ; нращение заготовки 34 вокруг оси 0 со скоростью (-ы); перемещение общей оси Р осей 41 по эллипсу с полуосями Л.а и Иа с центром эллипса осью К , причем направление перемещения противоположно направлению вращения заготовки 34, перемещение ползунов 42, шарнирно закрепленных на осях 41 по прямолинейным направляющим пазам 43 неподвижного корпуса 3, что вызывает покачивание корпуса 6 вместе с заготовкой 34 относительно оси М , расположение оси С инструмента ч 4 на продольной оси пазов 43 с возможностью перемещения вдоль нее нсе это полностью соответствует способу обработки (фиг, 10), позволяющему вести обработку сопутствующих циклоидальных поверхностей и эквидистант к ним.Размеры а, а , Р, и число кулачРкон звездочек определяются по чертежам звездочек дифференциала. Беличина радиуса инструмента (В ) определяется по минимальному значению радиуса кривизны профилей звездочек,описанных по экнидистантам к кривой, сопутствующей зпи(гипо)циклоиде.Беличина коэффициента выбираетсяиэ конструктивных соображений.Устройство позволяет обрабатывать как внутренние поверхности, так и наружные. На фиг. 10 инструмент, изоб раженный сплошной линией, обрабатывает наружную поверхность, а инструмент, изображенный пунктирной линией- внутреннюю поверхность, За один оборот заготовки обрабатывается Н кулачков звездочки дифференциала, Обработку при помощи предлагаемого устрой.ства можно вести на токарном станке,расположив вершину резца на продольной оси прямолинейных пазов 43 (на.фиг. 9 - ось и-п) и придав резцу подачу вдоль оси 0 заготовки 34. При совмещении вершины резца с осью Мобразуется сопутстнующая циклоидальная поверхность 13-1), Когда вершинарезца смещена относительно оси М накакую-то величину вдоль оси п-п, то15 133образуются эквидистанты к этой поверхности Р-Р и Р -Р , Обработку мож/но вести и на фрезерном и внутришли-фовальном станках, расположив ось Синструмента 44 на продольной оси прямолинейных пазов 43 и придав инструменту вращение, При размещении осиС инструмента на оси и-и так, что периферия инструмента проходит через/ось М ,образуется сопутствующая циклоидальная поверхность Р-О. Когдаось С инструмента смещена относительно этого положения на какую-то величину вдоль оси и-и и периферия инструмента не проходит через ось М , образуются эквидистанты к этой поверхности Р-Р и Р -Р . Так как нормальи-п к поверхности (В-В; Р-Р; Р -Р )в обрабатываемой точке (М , А) всегда проходит через эту точку и ось инструмента, то возможно применениеинструмента максимально допустимогодиаметра, определяемого минимальнымрадиусом кривизны профиля, Это повышает жесткость системы СПИД. Послеправки шлифовального круга и перезаточки фрезы меняется радиус инструмента. Сместив ось С инструментавдоль оси и-и на величину изменениярадиуса в сторону заготовки, продолжают обработку. Многократное использование инструмента снижает его расход. При токарной, фрезерной и шлифовальной обработке из-за расположенияинструмента по нормали к обрабатываемой поверхности обеспечиваетсяпостоянство углов резания, что уменьшает шероховатость обрабатываемойповерхности.Обработку поверхностей при помощиустройства можно вести без коррекцииформы направляющей линии обрабатываемой цилиндрической поверхности и скоррекцией формы направляющей линииобрабатываемой цилиндрической поверхности,При возвратно-поступательном движении шейки 17 в направлении М К рычаг 26 вместе с шейкой 17 также перемещается в направлении М К, но таккак он закреплен на шейке шарнирно,то имеет возможность поворачиватьсяотносительно оси О. При обработке безкоррекции рычаг 26-не поворачивается относительно. оси О. В этом случае палец 50, ось которого находитсяв одной плоскости с осями К и М, закреплен на корпусе 6 и входит в ра 16 7202 45 1, 11, 111 и т.д., которые соответст 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 диальный паз 49 рычага 26, лишая рычаг 26 одной степени свододы, т.е. препятствуя повороту относительно оси О, линейка 45 при этом снята с рычага 26, Предусмотреть возможность коррекции необходимо с целью устранения возможных отклонений от формы профиля из-за погрешностей изготовления самого устройства, а также изменения условий режимов обработки, связанных с изменением деформации системы СПИД. Коррекция, формы направляющей линии обрабатываемой цилиндрической поверхности в предлагаемом устройстве может быть произведена двумя способами.При первом способе палец 50 снят с корпуса 6, а линейка 45 установлена на рычаге 26. При вращении дополнительного кривошипа 46 палец 47 находится в постоянном контакте с линейкой 45, который обеспечивается пружиной 48, а рычаг 26 покачивается относительно оси О. Так как скорость вращения кривонипа в И раз больше скорости вращения заготовки, то за один оборот заготовки происходит Б покачиваний рычага 26. При повороте рычага 26 вокруг оси 0 зубчатое колесо 29, обегая шестерню 31, получаеч дополнительную угловую. скорость, направление которой зависит от направления поворота рычага, Соответственно дополнительную угловую скорость получает через шестерню 30 и колесо 32 заготовка 34. Дополнительный поворот заготовки 34 вызывает коррекцию формы направляющей линии обрабатываемой цилиндрической поверхности (фиг, 16).Сплошной линией на фиг. 16 показан точный профиль кулачка звездочки дифференциала, а пунктирными линиями - скорректированные профили. В точках вуют впадинам и выступам кулачков, точный профиль совпадает со скорректированными, так,как угловые коорди 180 360наты этих точек 0 в-- иББ т,д, соответствуют повороту дополни тельного кривошипа 46 на углы О, 180О360 и т.д. При таких положениях кри" вошипа 46 ось пальца 47 находится в одной плоскости с осью 0 и осью кривошипа 46, отсутствует поворот рычага 26 относительно оси О, нет дополнительного поворота заготовки 34,следо