Устройство для электроэрозионной обработки зубчатых изделий пространственного зацепления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) 111) 1 И 51)5 В 23 Н 9/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 б) Авторск В 14 б 8 б 91, к (54) УСТРОЙС НОЙ ОБРАБОТК СТРАНСТВЕННО (57) Иэобрет эрозионной о электроэрози колес. Целью о СССР1987ОЭРОЗИ.ЛНИ ПР укторский те. -т Всесоюзного кения Союзугл электроности кзубчатыхяется ихаилов а Т, 8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(53) 621.9.047 (088 ое свидетельствл. В 23 Р 9/00,ТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИ ЗУБЧАТЫХ ИЗДРГО ЗАЦЕПЛЕНИЯение относитсябработке, в часонной обработкеизобретения яв3 153743 повышение точности и качества обработки за счет сокращения числа элементов кинематической цепи. Дпя этого в устройство, содержащее опору5 для зубчатого инструмента, соединенную с приводом доворота, оправку для изделия, смонтированную с помощью синхронного шарнира на оси, жестко закрепленной на суппорте, кинематические передачи, образующие приводы нутации и прецессионального качания изделия, дополнительно введены система подачи рабочей жидкости и источник технологического тока. При этомоправкапосредством сферическойопоры 8 связана с приводами нутациии прецессионального качания, выполненными в виде наружного и внутреннего цилиндрических радиальных кулачков, установленных на оси с возможностью их относительного поворота,и стакана 11, 4 ил,, электроэрозионной обработке зубчатыхизделий.20Ьелью изобретения является повышение точности и качества обработкиза счет сокращения числа элементовкинематической цепи,На фиг,1 показано устройство, 25общий вид; на фиг. 2 - сечение А-Ана фиг,1, стакан в исходном положении; на фиг.3 - то же, стакан в опущенном положении; на фиг, 4 - вид Бна фиг.1,30На фиг. 1-4 обозначено; ЙЮ/Йт,угловая скорость поворота зубчатогоизделия вокруг оси нутации; Йг/Й 1угловая скорость вращения стакана;Йу/Ж - скорость перемещения стаканавдоль своей оси; Й,/М; - угловаяскорость поворота внутреннего радиального кулачка относительно стакана;Й/Ы - угловая скорость поворотанаружного радиального кулачка относительно внутреннего радиального кулачка; Я - угол перекоса оправки сизделием относительно оси вертикального суппорта; Ь, - угол поворотавнутреннего кулачка относительно стакана;- угол поворота наружногокулачка относительно внутреннегокулачка; 1 - расстояние между центрами сфер синхронного шарнира и сферической опоры оправки изделия; е -суммарный эксцентриситет радиальныхкулачков; а., = а= а - эксцентриситет наружного или внутреннего кулачка; у - величина перемещения стаФкана вдоль своей оси ш - максималь 55ная величина перемещения стаканавдоль своей оси.Оправка 1 обрабатываемого изделия2 установлена с помощью синхронного шарнира 3 на оси 4, жестко закрепленной на вертикальном суппорте 5,смонтированном в направляющих 6 хобота 7 станины устройства, Оправка 1взаимодействует посредством сферической опоры 8 с приводами ее поворота (Йя/Й 1) вокруг оси нутации ипрецессионального качания (Йфй 1),которые, выполнены в виде наружного9 и внутреннего 10 цилиндрическихрадиальных кулачков, установленныхна оси 4 суппорта 5 с возможностьюих относительного поворота, и стакана 11, имеющего два наклонных противоположно расположенных паза 12, зацепляющиеся с толкателем 13, подвижно сопряженным с наружным кулачком 9посредством подшипниковой опоры 14,Наружный 9 и внутренний 10 радиальные кулачки имеют равные эксцентриситеты а = а = а, суммарный их эксцентриситет е определяется по формулее - 2 а вы а/2,где" угол поворота наружного 9относительно:внутреннего 10кулачка,При этом стакан 11 смонтирован на оси,4 суппорта 5 с возможностью вращенияи перемещения вдоль своей продольнойоси и соединен с кинематическими цепями вращения и перемещения,Зубчатый инструмент-электрод 15,закрепленный в инструментальном стакане 16, располагается в опорах ванны 17 рабочей жидкости, которая установлена на основании 18 станиныустройства. Инструментальный стакан16 кинематической цепью доворотаЙЧ/Й 1, содержащей червячное зацепление 19, настроечное звено 20 и муфту 21 сцепления, связан с двигателем 22,(2) 40 50 55 Й еЙ 1соя ы 6) 5 153Стакан 11 через шлицевое соедине ние взаимодействует с зубчатым колесом 23, установленным в .Упорных под шипниках 24, и связан через вал-шестерню 25, настроечное звено 26 и муфту 27 сцепления с двигателем 22,1(роме того, стакан 11 через муфту 28,передающую только осевые перемещения, взаимодействует с втулкой 29, установленной на валу 4 посредством шлицевого соединения. Втулка 29 через соединение винт-гайка связана с зубчатым колесом 30, смонтированным в осевых подшипниках 31, и через валшестерню 32, настроечные звенья 33 и 26 и муфту 27 сцепления взаимодействует с двигателем 22, При этом валы- шестерни 25 и 32 связаны между собой настроечным звеном 33, согласующим поворот Йя/Йь оправкиизделия 2 вокруг оси нутации и вращение Й/Ы оси нутации вокруг оси прецессии изделия 2 относительно зубчатого инструмента- электрода 15.Для обеспечения равномерного поворота Йу/Ы оправки 1 изделия 2 при равномерном перемещении Йу/Ы стакана 11 вдоль своей продольной оси пазы 12 стакана 11 имеют криволинейный профиль, представляющий собой огибающую цилиндра, образованную при движении его оси по линии, описанной уравнением; т е У ас 1 д --о 9 Ы максгде у - величина перемещения стакана11 вдоль своей оси сферической опоры 8 оправкиизделия 2,Устройство работает следующим образом.В процессе обработки зубчатому инструменту 15, установленному в инструментальном стакане 16, расположенном в опорах ванны 17 рабочей жидкости, которая размещена на основании 8 станины, через червячное зацепление 19, орган 20 настройки и включенную муфту 21 сцепления сообщают доворот Й/М от двигателя 22. Доворот инструмента 15 относительно изделия 2 производится на величину, соответствующую суммарным угловым накопленным погрешностям их шага, После чего муфта 21 сцепления отключается и включается муфта 27 сцепления кинематических цепей вращения Йз/И и перемещения Йу/Й 1 стакана 11. При этом вращение стакана1 от двигателя 22 производится через кинематическую цепь включающуюмуфту 27 сцепления, настроечноезвено 26, вал-шестерню 25, зубчатоеколесо 23, размещенное на осевом подшипнике 24 и связанное со стаканом11 посредством шлиценого соединения,а перемещение стакана 11 - посредством шлицевого соединения, содержащего настроечное звено 33, валшестерню 32, зубчатое колесо 30,размещенное на осевом подшипнике 31,втулку 29, установленную на оси 4посредством шлицевого соединения исопряженную с зубчатым колесом 30через соединение винт-гайка, муфту 28, передающую только осевые перемещения. Причем стакан 11 установленна оси 4 с возможностью вращения иперемещения вдоль своей продольнойоси, а ось 4 жестко закреплена навертикальном суппорте 5, размещенном в направляющих 6 хобота 7 станины,При перемещении стакана 11 вдольсвоей продольной оси толкатель 13,размещенный в пазах 12 и сопряженный с наружным радиальным кулачком9 посредством подшипниковой опоры14, перемещается на величину е, приэтом внутренний радиальный кулачок9 поворачивается относительно вала4 на угол Д , а наружный радиальньп кулачок 10 поворачивается относительно внутреннего радиального кулачка 9 на угол. Выражениядля определения их значений следующие: ез = агссоя , -/4к - 2 агссояфСуммарный эксцентриситет кулачков9 и 1 О определяется по формуле;е = 11 цЯ, (5),Учитывая формулу (5) и дифференцируя выражения (3) и (4), получим уравнение для определения угловых скоростей вращения кулачков 9 и 1 О в зависимости от угла нутации изделия 2:(7)5 Й 5 е,Ы Йр,где ---- угловая скорость вращеа 1ния внутреннего кулачка 10; ЙЯ Ы , ЙУ, (8) ЗоЮ ш Ы При вращении стакана 11 с угловой скоростью Й/Ы посредством толкателя 13, подшипниковой опоры 14,наружного кулачка 9 и сферической опоры 8 за счет наличия угла перекоса изделия Я вращение стакана 11 преобразуется в прецессиональное качание оправки 1 изделия 2,Таким образом, за счет перемеще ния стакана 11 вдоль своей оси и его .вращения посредством приводов поворота и прецессионального качания,оправки 1 производится поворот йй/й;изделия 2 вокруг оси нутации и враще" 45 ние оси нутациивокруг оси прецессии. Для обеспечения поворота изделия 2 вокруг оси нутации согласованно с вращением оси нутации вокруг оси прецессии кинематические цепи перемещения и вращения стакана 11 связаны настроечным звеном 33.Возвратно-поступательное перемещение изделия 2, закрепленного на оправке 1относительно инструмента 15 выполняется одним циклом при переЙй- в -" - угловая скорость вращения.Й Онаружного кулачка 9;Йав в в , - угловая скорость нутацииЙ 1оправки 1 изделия 2.При относительном повороте кулачков 9 и 10 на углы и 3, оправка 15 1 изделия 2, связанная через сферическую опору 8 с наружным кулачком 9 и установленная посредством синхронного шарнира на оси 4, поворачивается на угол Я 20При ыполнении паза 12 в соответствии с выражением (2) обеспечивается при равномерном перемещении Йу/Ы стакана 11 равномерный поворот ЙЯ/Ы оправки 1 иэделия 2. Здесь, учитывая Формулы (2) и (5), угловая скорость ЙЯ/ЙС определяется следующим выражением: мещении суппорта 5 по направляющим 6 хобота 7 станины, при этом обработка ведется только при опускании изделия 2, а при его подъеме осуществляется холостой ход, необходимый для извлечения изцелия 2 из инструмента 15 и последующего его съема с оправки 1,При обработке изделий без предварительной нарезки зубьев муфта 21 сцепления кинематической цепи доворота инструмента 15 отключена, при этом производится обработка сразу всех поверхностей периметра зубчатого венца.Формула изобретенияУстройство для электроэрозионной ,обработки зубчатых изделий пространственного зацепления, включающее расположенную на основании и соединенную с приводом доворота опору для зубчатого инструмента, оправку для обрабатываемого изделия смонтированную с помощью шарнира на. оси, жестко закрепленной на вертикальном суппорте, кинематические передачи,образующие приводы нутации и прецессионального качания изделия, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и качества обработки за счет сокращения числа элементов кинематической цепи, в него дополнительно введены система подачи рабочей жидкости и источник технологического тока, а оправка посредством сферической опоры связана с приводами нутации и прецессионального качания, выполненными в виде наружного и внутреннего цилиндрических радиальных кулачков, установленных на оси с возможностью их относительного поворота, и стакана, имеющего два противолежащих наклонных паза для зацепления с толкателем, подвижно сопряженным с наружным кулачком посредством подшипниковой опоры, при этом стакан смонтирован на оси суппорта с возможностью вращения и перемещения вдоль своей продольной оси и соединен с. кинематическими цепями вращения и перемещения.