Копировально-фрезерный станок

щ 794892 моттеитнотбн о ЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Респу 6 лик(088.8) зеВретеиийытий по делам ив(54) КОПИРОВАДЪНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТА Изобретение относится к области станкостроения, а именно к копировально-фрезерным станкам для обработки рабочей поверхности кулачков.Известны копировально-фрезерные станки, включающие копирное устройство, инструментальную головку и узел крепления обрабатываемой заготовки Ц.Недостатком этих станков является однокопирное устройство, не позволяющее с требуемой точностью обработать рабочую поверхность глобоидального кулачка механизма прерывистого вращения.С целью повышения точности при изготовлении глобоидальных кулачков механизмов прерывистого вращения, копирное устройство в описываемом станке выполнено в виде установленных с возможностью встречного вращения и имеющих форму противоположных сторон выступа обрабатываемого кулачка копиров, оси которых параллельны, и расположенной между копирами связанной с ними звездочки. Ось вращения звездочки перпендикулярна плоскости, проходящей через оси копиров.Устройство снабжено узлом синхронизации вращения копиров, выпслненным в виде шестерен, находящихся в зацеплении между собой и связанных посредством зубчатых колес с копирами. Узел синхронизации снабжен установленным с возможностью поворота корпусом и эксценриковой втулкой, в которой размещена ось поворота корпуса, расположенная 5 в одной плоскости с осями вращения шестерен.На фиг. 1 представлена кинематическаясвязь основных узлов станка; на фиг. 2 - копирное устройство; на фиг. 3 - узел син хронизации копиров копирного устройства;на фиг, 4 - разрез А - А на фиг. 3; на фиг. 5 - связь инструментальной головки с копирным устройством; на фиг. 6 - схема, поясняющая появление прогиба вала;15 на фиг. 7 - схема, поясняющая перенесение погрешности на заготовку при двухкопирной обработке; на фиг. 8 - схема перенесения погрешности при однокопирной обработке; на фиг, 9 - схема, поясняю щая работу узла синхронизации; на фиг.10 - копировально-фрезерный станок, общий вид.Копир овал ьно-фрезерный станок содержит копирное устройство, состоящее из 25 двух копиров 1 и 2 и ведомой роликовойзвездочки 3. Копиры 1 и 2 размещаются на параллельных валах 4 и 5. Роликовая звездочка 3 лежит в плоскости валов 4 и 5.На концах валов 4 и 5 установлены зубчаЗо тые колеса 6 и 7, находящиеся в зацеплении с шестернями 8 и 9 узла синхронизациикопиров. Зубчатое колесо 6 через промежуточное колесо 10 взаимодействует с зубчатым колесом 11 на шпинделе передней бабки 12, В шпинделях передней 12 и задней13 бабок крепится обрабатываемая заготовка 14,Роликовая звездочка 3 через вал 15 связана с планшайбой 16, несущей инструментальную головку 17,Копиры 1 и 2 копирного устройства (см.фиг. 2) представляют собой вращающиесявстречно глобоидальные кулачки с идентичными рабочими профилями, один из которых воспроизводит одну сторону выступазаданного глобоидального кулачка, а второй - другую сторону этого же выступазаданного кулачка и таким образом обакулачка имеют одинаковый закон движения, а ролики ведомой звездочки 3 кинематически замыкаются с выступами копиров 1 и 2 в их одинаковых фазовых точках.Подшипники 18 и 19, в которых вращаютсявалы 4 и 5, крепятся в станине 20 станкаболтами 21. Болты 21 в данной конструкции несут еще одну функцию - осуществляют натяг в местах сопряжений копиров1 и 2 с роликами ведомой звездочки 3.Узел синхронизации копиров (см. фиг, 3и 4) конструктивно выполнен в виде двухшестерен 8 и 9, находящихся в зацеплениимежду собой. Шестерни 8 и 9 размещены вобщем корпусе 22, Цилиндрическая шейка23 корпуса 22 размещается в эксцентриковой поворотной втулке 24, Оси вращенияшестерен 8 и 9 и ось вращения шейки 23корпуса 22 находятся в одной плоскости,В эксцентриковой поворотной втулке 24 установлен палец 25, проходящий сквозь пазв буксе 26, Букса 26 имеет выступы 27 свинтами 28, с помощью которых фиксируется в нужном положении поворотная втулка 24. От осевых перемещений втулка 24и шейка 23 удерживаются планкой 29.Связь копирного устройства с инструментальной головкой 17 конструктивно осуществляется следующим образом.Роликовая звездочка 3 размещается навалу 15 (см. фиг, 5), перпендикулярномплоскости, в которой лежат оси копиров 1и 2. На этом же валу 15 размещена поворотная планшайба 16, несущая на себепромежуточную плиту 30, на которой размещена инструментальная головка 17. Вал15 размещен в стакане 31, имеющем опорный секторный фланец 32, угол которогоравен 180. Поворотная планшайба имееткронштейн 33 с шарикоподшипниками 34 и35, замыкающими обод этого фланца, Поворотная планшайба оснащена винтовыммеханизмом 36 поперечного перемещенияпромежуточной плиты 30, а промежуточнаяплита 30 оснащена зубчато-реечным механизмом 37 продольного перемещения инструментальной головки 17, 4Выбор предлагаемого двухкопирного варианта с кинематическим замыканием вконструкции копировально-фрезерного станка обоснован следующим преимуществом5 перед однокопирным с силовым замыканием,При создании болтами 21 натяга в копирном устройстве создаются осевые усилияР, и Р (см, фиг, 6), изгибающие вал 151 О (на фиг, 6, 7, 8 детали станка изображенысхематично) на величину 1 в допустимыхпределах упругих деформаций. Такой прогиб не влияет на угловое перемещение инструментальной головки 17, а величина15 прогиба 1 заведомо больше максимальнодопустимой высоты погрешности профилякопиров 1 и 2, что позволяет осуществлятьпостоянный контакт роликов звездочки 3 скопирами 1 и 2 во все время работы ко 20 пирного узла.Величина перенесенной на обрабатываемую заготовку 14 погрешности Ьй, завиР //сит от величины погрешностей ЬЙ, и Ьй,копиров 1 и 2 в одинаковых фазовых точках (фиг. 7) и в общем случае равнаг (И - ЬЬ2 Я й Зо.АЙ, =гИ2 й йПри наличии разных погрешностей на 55 копирах 1 и 2 ось О, роликовой звездочки3, а следовательно, и инструментальная головка 17 поворачиваются на угол а.При однокопирном варианте выполнениякопирного устройства (см. фиг. 8) величи 60 на погрешности копира Ьйвызовет поворот инструментальной головки 17 на угол 2 а и величина Ьй, будет равнагЬЬЬй,=2 Я б 65 г - радиус поворота инструмента 17 относительно вала 15;Я - радиус поворота роликазвездочки 3 относительно вала 15, т, е. центра звездочки;7/ЬЙ, и ЬЙ- величина погрешностей накопирах 1 и 2;Ы в диаме обрабатываемой 40 заготовки 14;й в диаме копиров 1 и 2.Из формулы видно, что при одинаковойР Фвеличине погрешностей Ьйи ЬЙ, копиров 1 и 2 перенесенная на заготовку 14 по грешность Ьйз равна нулю. Наибольшая перенесенная погрешность при двухкопирном варианте будет в случае, когда один из копиров 1 и 2 изготовлен с идеальной точностью, т. е: погрешность ЬЙ, равна нулю.50 Тогда794892 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5т. е. вдвое больше, чем при двухкопирном варианте.Станок работает следующим образом.Перед началом работы копировальнофрезерного станка производят установку копиров 1 и 2 для совмещения фазовых точек в зонах контакта этих копиров с роликами звездочки 3.Принцип действия узла синхронизации основан на свойствах линий перемещения элементов зубчатого зацепления колес 6 и 7 и шестерен 8 и 9 (см. фиг. 9). При синхронизации копиров зубчатое колесо 7, связанное с поиволом, остается неподвижным. При перекатывании шестерен 8 и 9 центры их проходят положение С; С,; С, С иУС,Су, С, Сг соответственно. При этом происходит поворот колеса 6 в направлении, указанном стрелкой В. Середина межцентрового расстояния шестерен 8 и 9 (точка 0) перемещается по кривой 38, называемой лемнискатой,Свойство лемнискаты таково, что небольшой ее отрезок вблизи оси симметрии является дчгой окрчжности с центром в фокусе лемнискаты. Радиус этой дуги принят за величину эксцентриситета эксцентриковой поворотной втулки 24 узла синхронизации.При повороте с помощью винтов 28 втулки 24 в ту или другую сторону ось шейки корпуса 23 перемещается по дуге лемнискаты, перекатывая шестерни 8 и 9. При повороте втулки, например, на угол р, зубчатое колесо 6 повернется на некоторый угол у, охватывающий 1 - 2 шага зубчатого зацепления, достаточные для совмещения фазовых точек обоих центров, Синхронное положение копиров 1 и 2 определяется по базовым штифтам, расположенным на торцах копиров. После синхронизации копиров 1 и 2 втулка 24 фиксируется винтами 28. Затем болтами 21 осуществляется натяг в местах сопряжений копиров 1 и 2 с роликами ведомой звездочки 3.Включают привод ускоренного поворота, от которого вращение передается зубчатому колесу 7 и через шестерни 8 и 9 узла синхронизации копиров - зубчатому колесу 6, Зубчатые колеса 6 и 7 через валы 4 и 5 передают вращение копирам 1 и 2, При этом поворачивается роликовая звездочка 3, разворачивающая в исходное (крайнее) положение поворотную планшайбу 16 с инструментальной головкой 17.Корпус 22 инструментальной головки посредством зубчато-реечного механизма 37 устанавливают на требуемую глубину обработки паза и фиксируют. 6Обрабатываемую заготовку 14 посредством пружинно-рычажного механизма задней бабки 13 закрепляют в центрах передней 12 и задней 13 бабок. Центр передней бабки 12 при этом устанавливают, обеспечивая базировку обрабатываемой заготовки 14 кулачка относительно торца шпинделя передней бабки 12. Включают электропривод инструментальной головки 17, после чего кинематика станка переключается на главный привод, от которого вращение пеоедается к тому же зубчатому колесу 7. Дальнейшая передача происходит так. как это описывалось выше.В электрической схеме станка предчсматриваются системы настройки положений инструментальной головки 17, автоматического контроля и соответствующие блокировки.Предусмотрена непрерывная подача охлаждающей жидкости в зону обработки. Формула изобретения 1, Копиоовально-Ьоезеоный станок, включающий копионое чстоойство, инсточментальнчю головку и узел крепления обоабатываемой заготовки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности при изготовлении глобоидальных кулачков механизмов прерывистого вращения, копирное чстройство выполнено в виде установленных с возможностью встречного вращения и имеющих форму противоположных сторон выступа обрабатываемого кулачка копиров, оси которых параллельны, и расположенной между копирами связанной с ними звездочки, ось вращения которой перпендикулярна плоскости, проходящей через оси копиров, причем устройство снабжено узлом синхронизации вращения копиров, выполненным в виде шестерен, находящихся в зацеплении между собой и связанных посредством зубчатых колес с копирами.2, Станок по п. 1, отл ич а ю щи й с я тем, что узел синхронизации снабжен установленным с возможностью поворота корпусом и эксцентриковой втулкой, в которой размещена ось поворота корпуса, расположенная в одной плоскости с осями вращения шестерен,Источник информации,принятый во внимание при экспертизе794892 Составитель М. КольбинТехред А. Камышникова О. Юркова Корректор О. Тюрина ед пография, пр. Сапунова,Заказ 2516/4 Изд, Мю 648 Тираж 1148 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5