Станок для обработки зубчатых колес

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 1) 4 В 23 Р 5/00, 9/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТ ВТОРСКОМУ СВ л.92специальное констубообрабатывающих А,М. Лебедев,Станкевич8. 8)3534654, кл. 9(54) СТАНОК ЛЛЯКОЛЕС (57) Изобретение машиностроения, в товлению зубчатых использовано в зу станках, работающ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ носится к обл астности к из быт колес, и може ообрабатывающх по методу о ата. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Патент С%Аопублик.1968. Цель изобретения - повьппение точности зубонарезания за счет стабилизацииположения люльки. На станине станкаустановлена инструментальная стойка2, в которой на гидроопорах 3 установлена люлька 4. Каждая из гидроопор 3 смонтирована посредством шарового шарнира, позволяющего гидроопорам самоустанавливаться относительнооси люльки 4 на соответствующем устройстве стабилизациирадиального положения оси люльки, жестко закрепленном на стойке 2. Устройство имееткорпус 7, содержащий сквозную расточку, ориентированную перпендикулярнооси люльки 4, через которую с возможностью аксиального перемещения пропущен шток 8, несущий на своих концах две крышки 9 и 10. На противоле1366327 жащих поверхностях крышек и корпуса 7выполнены концентрические расточки,образующие четыре гидравлические камеры. Внутренняя камера 15 крышки10 связана с напорной гидравлическоймагистралью станка, внутренняя камера 13 крышки 9 - со сливом, наружные Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению зубчатых колес, и может быть использовано в зубообрабатывающих станках, работающих по методу обката. 5Цель изобретения - повышение точности зубонарезания эа счет стабилизации положения люльки.На фиг.1 показан станок, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;10 на фиг.З - устройство стабилизации радиального положения люльки; на/ фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З (узел крепления гидроопоры к устройству); на фиг.5 - осциллограмма замеров погрешности профиля опорной поверхности люльки; на фиг.6 - осцилограмма замеров радиального биения оси люльки с выключенными устройствами стабилизации; на фиг,7 - осциллограмма замеров радиального биения оси люльки с включенными устройствами.На станинеустановлена инструментальная стойка 2, в которой на: гидроопорах 3 установлена люлька 4. Гидроопоры 3 расположены равномерно по окружности люльки и предназначены для восприятия радиальных нагрузок, возникающих в работе и передаваемых через стойку 2 на станину 1 станка.Станок снабжен устройствами 5 стабилизации радиального положения люльки. Каждая из гидроопор 3 смонтирована посредством шарового шарнира 6, позволяющего гидроопоре 3 самоуста 35 навливаться относительно оси люльки 4 на соответствующем устройстве 5 стабилизации радиального положения люльки, жестко закрепленном на стойке 2. Устройство 5 имеет корпус 7 (фиг.З), жестко закрепленный на стойке 2. Корпус 7 имеет сквозную расточкамеры 14,16 - между собой и с гидроопорой, Рабочая площадь камеры 14превышает рабочую площадь камеры 16,Поверхность гидроопор 3, контактирующая с поверхностью люльки, покрытаметаллизированным фторопластом.2 з,п.ф-лы, 7 ил. ку, ориентированную перпендикулярнооси "О" (фиг.1) люльки 4, через которую с возможностью аксиального перемещения установлен шток 8, на концах которого закреплены первая 9 ивторая 10 крышки для совместного сним перемещения. Обе крышки по периметру своих поверхностей, обращенныхк корпусу 7, имеют эластичные уплотнения 11 и 12. На противолежащих поверхностях крышек 9, 10 и корпуса 7выполнены концентричные расточки,которые образуют четыре гидравлические камеры: внутреннюю 13, наружную14 у первой крышки 9 и внутреннюю 15,наружную 16 у второй крышки 1 О. Внутренняя камера 15 связана каналом 17с напорной гидравлической магистральюстанка, внутренняя камера 13 - каналом 18 со сливом, Наружные камеры 16и 14 гидравлически связаны между собой и с полостью гидроопоры соответственно каналами 19 и 20. Камеры 13и 14 первой крышки 9 сообщаются между собой дросселирующим зазором Нмежду поверхностью корпуса 7 и обра.щенной к нему поверхностью крышки 9.Аналогичным зазором Н сообщаютсямежду собой камеры 15 и 16, Рабочаяплощадь камеры 14 должна превышатьрабочую площадь камеры 16. Величинаэтого превышения определяется в зависимости от нагрузочной способностигидроопоры, величины давления в напорной магистрали, веса люльки 4 инагрузок, воздействующих на люльку4 в процессе работы станка. Поскольку все эти величины являются известными или легко определяемыми, то ве.личина превышения рабочей . площадикамеры 16 находится путем обычныхконструкторских расчетов в процессепроектирования. Один из конструктивных вариантов шарового шарнира 6, посредством которого гидроопора 3 монтируется на крышке 9 устройства компенсации, показан на фиг.4. Этот шарнир является составной частью узла, включающего в себя эксцентриковый палец 21, на котором размещена втулка 22 с наружной сферической выпуклой поверхностью, контактирующей с внутренней сферической поверхностью вкладыша-втулки 23, размещенной в соответствующей расточке гидроопоры 3. Геометрическая ось пальца 21 параллельна оси "О" люльки. Для улучшения условий взаимодействия контактирующих поверхностей люльки 4 и гидроопоры 3на поверхность последней нанесен слой 24 антифрнкционного материала, напри мер металлизированного фторопласта. Другим назначением этого слоя 24 является предотвращение утечек масла из гидроопоры 3, т.е, гидроопора относится к безрасходным, в которых утеч ки масла настолько незначительны, что ими можно пренебречь. Во время вращения люльки одновременно функционируют два устройства 5, диаметрально расположенные (оппозитные) относи- ЗО тельно люльки. Их оппозитное расположение обеспечивает повышенную реакцию системы на отклонение люльки от за.данного положения и, соответствен. но, ускорение ее возвращения в это положение.Станок работает следующим образом.С началом вращения люльки 4 из напорной магистрали станка через канал 17 (фиг.3) в кольцевую камеру 15 пос б ступает под давлением масло. Через дросселирующий зазор Н из камеры 15 маслопопадает в камеру 16, откуда через каналы 19 и 20 - в камеру 14 и гидроопору 3, Излишек давления через б второй дросселирующий зазор Нь сбрасывается в камеру 13 и через канал 18 - на слив. Гидроопора 3 принимает нагрузку от люльки 4, станок начина. ет рабату. При отклонении люльки 4 (ее геометрической оси "0" под действием приложенной силы, фиг.1 и 2), например, в направлении нижних опор в каждом из нижних устройств 5 (фиг.3)происходит уменьшение дросселирующего зазора Н и увеличение Н . Вследствие этого через увеличенный зазор Н в камеру 16 и далее через канал 19 в камеру 14 начинает поступать избыточный (по сравнению с номинальным)объем масла, а через уменьшенный зазор Н в камеру 13 и канал 18 объеммасла, поступающий на слив, уменьшается. Давление в камерах 16 и 14, атакже в опоре 3 возрастает. Поскольку рабочая площадь камеры 14 превы 1шает рабочую площадь камеры 16, токрышка 9 перемещается вверх (в направлении люльки 4) и, перемещая засобой через шток 8 вторую крышку 1 Отоже вверх, стремится восстановитьпервоначально установленные зазоры .Н и Нц. В любом случае каждое иэустройств 5 за счет превышения рабочей площади камеры 14 над площадьюкамеры 16 стремится поджать свою гидроопору к люльке 4. Давление в гидро 1опоре 3 также меняется в зависимостиот действующих на нее силовых факторов, так как масло поступает в кармангидроопоры 3. иэ канала 19 (принципизменения давления в нем описан). Таким образом, при нагружении опоры 3давление в ее кармане повышается,тем самым повышая ее жесткость, приразгрузке гидроопоры жесткость ееуменьшается. Работа каждого из верхних устройств протекает аналогичноописанной, но с противоположным знаком при увеличении давления в камере 14 нижнего устройства 5 в той жекамере 14 оппозитного устройства 5давление падает и т.д.). Аналогичнопроисходит работа устройств 5 и вслучае отклонения диаметра люльки 4от номинального, Если люлька 4 имеетэллипсность (симметричную некруглость), то диаметрально (оппозитно),расположенные устройства 5 одновременно отслеживают разницу между большей и меньшей осями эллипса, деля еемежду собой пополам, и положение геометрической оси "0" люльки в пространстве не изменяется. Если люлькаимеет несимметричную одностороннююнекруглость, то в отличие от известных станков смещение оси "О" люлькипроисходит не на полную величину этойнекруглости, а только на ее половину(разделение величины между оппозитны-ми устройствами 5 пополам), т.е. погрешность положения оси "0" люльки впространстве в два раза меньше, чемв известных станках. На фиг.5 - 7приведены осциллограммы замеров погрешности профиля опорной поверхностилюльки и йоложения геометрической оси "О" люльки при ее вращении.При сравнении кривых видно, что погрешность изготовления опорных поверхностей люльки целиком переносит-. ся на положение оси "О" в пространстве: 7,6 - 8 мкм, в то время как . устройства 5 снижают эту погрешность в два раза: 3-4 мкм, в известных станках с опорами качения точность положения оси люльки в пространстве составляет 15-20 мкм, так как кроме погрешности изготовления опорных поверхностей люльки имеет место неточность изготовления опорных дорожек стойки люльки, а также некоторая разноразмерность роликов. В целом по своей конструкции и принципу работы устройство 5 стремится сохранить предварительно установленный натяг между поверхностью гидроопоры 3 и контактирующей с нею поверхностью люльки 4. Этот натяг первоначально устанавливается при сборке станка и может корректироваться в Процессе эксплуатации с помощью эксцентрикового пальца 21 (фиг.3 и 4), смонтированного на устройстве 5 и несущего гидроопору 3. Установленная на паль-, це 21 втулка 22 с наружной сферичес" кой поверхностью, взаимодействующей с внутренней сферической поверхностью вкладыша 23 гидроопоры 3, позволяет гидроопоре самоустанавливатьсяотносительно люльки 4.Формула изобретения1. Станок для обработки зубчатых колес в условиях обката с установленной на станине инструментальной стойкой, в которой на диаметрально попарно расположенных гидроопорах, соединенных с напорной гидравлической магистралью станка, смонтирована с возможностью рращения люлька, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 5повышения точности зубонарезания засчет стабилизации положения люльки,станок снабжен устройствами стабили-,зации ,радиального положения люльки,которые с одной стороны жестко зак О реплены на стойке, а с другой смонти"рованы на каждой гидроопоре и гидравлически с ними связаны, при этомгидроопоры соединены с устройствамистабилизации шарнирно.15 2. Станок по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что устройство стабилизации радиального положения люлькивыполнено в виде корпуса со сквознойрасточкой, ось которой перпендикуляр на оси люльки установленного в расточке с возможностью аксиального перемещения штока, двух крышек размещенных на концах штока с возможностьюсовместного с ним перемещения, двух 25 эластичных уплотнений помещенных вместах контакта крышек с корпусом,в которых выполнены совместно концентричные расточки с образованием че-.тырех камер, соответственно наружной 30 и внутренней у каждой крышки и дросселирующего зазора, при этом внутренняя камера второй крышки связана снапорной гидравлической магистральюстанка, внутренняя камера первойкрышки - со сливом, наружные камеры -между собой с гидроопорой, смонтированной на первой крышке, а рабочаяплощадь наружной камеры первой крьппки превышает площадь наружной камеры 40 Второй крышкие3. Станок по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что поверхность гидроопоры, контактирующая с поверхно-.стью люльки, покрыта металлизирован ным фторопластом.+1 Хмр Фиа 7 Составитель В. СлитковаТехред Л.Сердокова Корректор С. Шекмар Редактор Н. Горват Заказ 6733/13 Тираж 879ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, ул. Проектная, 4