Способ фрезерования кулачков

Зарегистрировано в Бюро цзобретений Госплини црц СНЕ СССР д-л 1, А. Батурич Способ фрезерования кулачко 1940 года в г 1 аркомминвооружения за38815 (31640Опубликовано 31 марта 1944 года Заявлено 10 декаб Обычный, наиболее распространенный способ фрезерования кулачков заключается в фрезеровйнии по копиру. Копир же изготовляется, чаще всего, путем ручной доводки. При этом, несмотря на всю тщательность изготовления и связанные 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 окружностей и отрезками прямых; в лучшем случае задаются координаты ряда точек профиля кулачка.Если сравнить мотоды изготовления кулачков с методами изготовления другой, правда, более распространенной кинематической па- ры - зубцов зубчатых колес, то нужно сказать, что применяемые в настоящее время методы изготовления кулачков являются кустарными и совершенно не соответствуют: уровню 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 пар.Предлагаемый способ имеет целью внедрение метода обкатки в изготовление кулачков. Достигается это в случае криволинейного движе. ния ведомого звена тем, что заготовку кулачка закрепляют на шпинделе делительной головки и последнюю устанавливдют нд столе фрезерного станка ток, чтобы расстояние от оси шпинделя головки до оси вращения стола равнялось расстояни 1 о от оси вращения кулачка до оси вращения рычага ролика в действительном механизме, Ось фрезы, диаметр которьш р;,вен диаметру ролика, неподвижно устанавливают нд расстоянии от оси вращения стола, равном длине рычага ролика з действительном механизме,На чертеже изображены схемы работы куликового мехаизма, при Л. 63300чем 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 кулачок, Ведомое же звено (ролик) движется по кривой или прямой линии, в зависимости от конструкции связи, ограничивающей перемещение ролика, Скорость и ускорения ведомого звена зависят т скорости и ускорения кулачка, а также от характера его профиля, 11 ри этом пло:кости движения кулачка и ролика могут быть либо параллельными, либо расположенными под углом,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 0 - 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 О. .внаправлении. обратном направлению движения ролика, но тому же закону изменения угла поворота, которыи имеет рычаг 00 при действительном движении ролика (изменение угла Я. Кроме того необходимо придать вращение кулачку вокруг его оси 0 в том же направлении и с тем же законом изменения угла поворота, что и при действительном движении (изменение угла -). При этом, очевидно, сь О ролик в точ 11 ости воспроизведет свою траекторию относительно кулгчка, 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, таким образом, чтобы рас- стояние от оси шпинделя делительной го;ювки до сси вращения круглого стола было равно расстоянию от оси вращения кулачка до оси вращения рычага ролика в действительном механизме, Фрезу, диаметр которой берут равным диаьметру ролика. устанавливают относительно центра вращения стола таким образом, чтобы расстояние 00: равнялось длине рычага, на котором крепится ось ролика в действительном механизме,Если теперь придать фрезе вращение вокруг неподвижной оси О, а затем одновременно поворачивать стол и шпиндель дели- тельной головки по заданным законам, то можно отфрезеровать профиль кулгчка.В случае прямолинейного движения ведомого звена (что соответствует 00 = - .о) траектория оси ролика будет 5,5, соответственно ось 01 кулачка долхкна перемещаться в относительнсм движении по траектории Ь 1 в обратном направлении, Следовательно, делительная головка должна быть укреплена на столе, движущемся прямолинейно, и на таком расстоянии от оси фрезы, чтобы расстояиие 1 было равно расстоянию между траекторией сси ролика и оси кулачка в действительном механизме и отложено в ту же сторону.В случае пространственного кулачкового механизма (фиг. 2) ось шпинделя делительной головки, а следовательно и кулачка, должна быть расположена 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 относится 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, которую нужно оставить параллельной плоскости движения стола, а; ось фрезы или плоскость движения стола вместе с делительной головкой.Как видно из описания, способ является универсальным и целикомотвечает 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 соответствуощие 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 заключает. ся, главным образом, в возможности получения профиля кулачка, в точности соответствующего заданному закону движения;Предмет изобретения 1. Способ фрезеровгния кулачков, отличающийся тем, что, с целью воспроизведения фрезой относительного движения ролика по кулачку, подсбно нарезанию зубчатых колес методом обкатки, заготовку кулачка, в случае криволинейного движения ведомого звена, закрепляют на шпинделе делительной головки, которую устанавливгнот на столе станка так, чтобы расстояние от оси шпинделя головки до сси вращения стола равнялось расстоянию от осн вращения кулачка до оси вращения рычага ролика в действительном механизме, а 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 ющ и й с я тем, что делительную головку укрепляют на движущемся поступательно столе, а расстояние между осью фрезы и направлением движения оси кулачка устанавливают равным эксцентриситету кулачка.3. Прием выполнения способа по и. 1 на случай обработкй пространственного кулачка, о т л и ч а ющ и й с я тем, что ось шпинделя делительной головки располагают под углом к оси фрезы.