Ультразвуковой зубодолбежный станок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУЬЛИН ав аи В 23 Г 5 12 ЗбОВ 24 В ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП(Р ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЗУБОДОЛБЕЖНЫЙ СТАНОК для обработки зубчатыхколес, устанавливаемых в вертикально расположенном шпинделе, снабженный системой осциллирующего движения заготовки, включающий ультразвуковой генератор с блоком управления и ки,нематической цепочкой преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение эубореэного инструмента, состоящей из электродвигателя, редуктора, кривошипно- шатунного механизма с ведущим валом, зубчатого сектора и штосселя для закрепления зубореэного инструмента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, станок снабжен установленным на ведущем валу и под" ключенным к блоку управления потен- е циометрическим датчиком, обеспечивающим изменение амплитуды колебаний в зависимости от скорости движения зуборезного инструмента.Изобретение относится к машиностро.ению,а именно к станкам для изготовления зубчатых колес, особенно иэтруднообрабатываемых и предварительно закаленных материалов.При изготовлении мелкомодульныхмалозубых колес, колес с буртами ивнутренним зацеплением наиболее производительными являются зубодолбеж"ные станки, работающие по методу об- .катки эуборезного инструмента с обрабатываемой заготовкой зубчатогоколеса 1 3.Известен зубодолбежный полуавто-мат модели 5111 УЗ, содержащий верти"кально расположенный шпиндель, встроенную в него систему осциллирующегодвижения обрабатываемой заготовки,- ультраэвуковой генератор с блокомуправления выходной мощности, кинематическую цепочку преобразованиявращательного движения в воэвратнопоступательное движение зуборезногоинструмента. Станок позволяет наре;зать .колеса с внутренними и наружными зубчатыми венцами, производитьОбработку точных шевронных колес, изготовлять блочные колеса и колесас буртами, нарезать некорригированные колеса с малым числом зубьев беэподрезания или с незначительной величиной подрезания с наложением на заго-.товку в момент ее обработки осциллирующего движения в направлении скорости перемещения зубореэного инструмента с заданной амплитудой колебательных смещений 21,Однако станок модели 5111 УЗ необеспечивает одинакового качестваповерхности по длине профиля зубаколеса, имеет невысокую производительность и повышенный расход потребляемой электроэнергии. Это вызвано тем, что в процессе зубодолбления скорость резания изменяетсяпо синусоидальному закону и при постоянной амплитуде ультразвуковыхколебаний на входе и на выходе обрабатываемого профиля зуба колесаамплитуда оказывается большой, чтоприводит к увеличению пути трениялезвий режущего инструмента об обрабатываемую поверхность заготовкии к увеличению интенсивности износазуборезного инструмента. В среднейчасти,нареэаемого зуба колеса ско, рость режущего инструмента наибольшая, и заданная амплитуда недостаточна для эффективного ультразвукового резанияМощность, потребляемая акустической системой при рабочем ходе зуборевного инструмента,одинакова. Это приводит к необосно"ванному расходу потребляемой электроэнергии ультразвуковым генератором.Цель изобретения - повышение производительности процесса зубодолбления, увеличение стойкости зуборезного инструмента, улучшение качестваповерхности зубьев колеса и экономия электроэнергии.Укаэанная цель достигается тем,что в ультразвуковом зубодолбежномстанке, имеющем вертикально расположенный шпиндель изделия, со встроен"ной в него системой осциллирующегодвижения заготовки, ультразвуковой,генератор с блоком управления, ки нематическую цепочку преобразованиявращательного движения в возвратнопоступательное движение зуборезногоинструмента, состоящую из электродвигателя, редуктора для передачи 15 вращательного движения к приводуглавного движения, кривошипно-шатунного механизма с ведущим валом, зубчатого сектора и штосселя для закрепления эуборезного инструмента,введен установленный на ведущем валу и подключенный к блоку упраВленияультразвукового генератора потенциометрический датчик, обеспечивающийизменение амплитуды колебаний в зависимости от скорости движения зуборезного инструмента.управление величиной амплитудыв соответствии с изменением скоростиперемещения зубореэного инструментапозволяет осуществить эфФективное.резание в любой точке рабочей траектории инструмента и уменьшить амплитуду колебаний до минимальных еезначений при холостом ходе инструмента.Э На чертеже изображена кннематическая схема привода главного движения станка со встроенной в шпиндельиэделия станка акустической системойи системой управления величиной ам 40 плитуды колебательных смещений обрабатываемой заготовки,Станок состоит иэ вертикальнорасположенного шпинделя изделия сакустической системой 1 для сообщения45 осциллирующего движения заготовке 2,ультразвукового генератора 3 дляпитания акустической системы 1, кинематической цепочки преобразованиявращательного движения в воэвратно 50 поступательное движение зуборезногоинструмента, состоящей из электродвигателя 4, редуктора 5, кривошипношатунного механизма б с ведущим валом 7. Потенциометрический датчик 8подключен к блоку управления выходной мощностью ультразвукового генератора 3. Станок имеет зубчатый сектор 9 и штоссель 10 для закреплениязубореэного инструмента 11,Ультразвуковой зубодолбежный стаф нок работает .следующим образом.При включении станка подаетсякоманда одновременного включенияэлектродвигателя 4, приводящего вдвижение привод главного движения65 станка и ультразвукового генератора. 3, питающего магнитострикционный преобразователь системы 1. Преобразователь системы 1 сообщает ультразвуковые колебания обрабатываемой заготовке 2 в направлении вектора скорости движения зуборезного инструмента 11. Зубореэный инструмент 11 получает возвратно-поступательное движение с синусоидальным измерением скорости от электродвигателя 4 через клиноременной редуктор 5, кривошипно-шатунный механизм б, при" родимый во вращение ведущим валом 7, зубчатый сектор 9, находящийся в зацеплении .со штосселем 10, Одновременно вал 7 кривошипно-шатунного 15 механизма приводит во вращение потенциометрический датчик 8, представляющий собой преобразователь механического вращательного движения в электрический сигнал, управляющий р 0 выходной мощностью ультразвукового генератора 3.Такая система позволяет за каждый рабочий ход зубореэного инструмента 11 в соответствии с его местонахож дением осуществлять плавное изменение величины амплитуды смещений заготовки 2 и обеспечить оптимальное значение амплитуды на всем пути дви" жения эубореэного инструмента 11Предлагаемый станок по сравнению с известными станками позволяет управлять амплитудой смещений обрабатываемой заготовки на всем пути движения эуборезного инструмента. то увеличивает производительность эа счет сокращения количества переточек эубореэного инструмента и связанных С ними потерь рабочего времени на Яодналадку станка на глубину врезания, а также возможности повышения режимов обработки.Качество поверхности на всей длине профиля зуба колеса, обработанного с оптимальным акустическим ре.жимом, характеризуется более однородными структурными изменениями поверхностного слоя и одинаковой величиной шероховатости.Например, при фиксированной ам,плитуде при зубодолблении мелкомодульных колес иэ стали марки ЗОХГСА (НРС 33-39) стойкость зуборезного инструмента по сравнению с обычным эубодолблением повышается в 2,4 раза, тогда как с управлением величины амплитуды в зависимости от величины скорости резания стойкость эуборезного инструмента повышается более чем в 3 раза.Оптимальная амплитуда при формообразовании зубьев нарезаемого колеса способствует уменьшению сил резания в 1,7-2 раза, что приводит к уменьшению потребляемой мощности приводом главного движения и как следствие этого - к экономии элек" троэнергии, потребляемой станком., Плавное управление выходной мощностью ультразвукового генератора за каждый цикл движения зуборезного инструмента от значений, приближающихся к нулю при холостом ходе, до оптимальных значений при рабочем ходе способствует уменьшению потребляемой генератором электроэнергии.1118517 ставитель В.Дрожаловахред Т.Дубинчак Редактор Е.Коп Корректор М. Иа каз 7336/1 исное.ССР ю д.4/5 ППП фПатентфф, г.ужгород, ул.Проектная,4 736ударственногизобретенийва, Ж, Ра 1 Тираж ВНИИПИ Го поделам 113035, Мос