Станок для отделки цилиндрических зубчатых колес

(23) ПриоритетОпубликовано 15. 12. 81. 61 оллетень Ме 46Дата опубликования описания 15, 12. 81 по делам изобретений и открытий.Н.Сухоруков, В.О,Кургановиц и В,Н.Лукья 71) Заявит и политехницескии институт ЧЕСКИХ АНОК ДЛЯ ОТДЕЛКИ ЦИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСрабатываемых колес то в одно И зобретени е от носится к маши ностроению, в частности к станкам для отделки цилиндрических зубцатых колес повышенной точности и предназ" начено для притирки зубьев прямозубых цилиндрических колес с помощью притиров, выполненных в виде зубчатого колеса, в присутствии свободного абразива или абразивным зубчатым инструментом, имеющим соответствующий профиль.Известен станок для отделки зубчатых колес, содержащий электропри" вод, редуктор, два шпинделя для ус" тановки обрабатываемых колес и шпин" дель для установки инструмента. Причем для повышения качества обрабатываемых колес он снабжен кривошипно" шатунным механизмом, взаимодействующим с полэуном, который, в свою очередь, связан через собачки с храповыми колесами, установленными соос" но с одним иэ обрабатываемых колес и предназначенными для поворота обдругом направлении на разное количество зубьев с результирующей составляющей вращения, направленной водну сторону, и автоматической сис" ф темой управления процессом отделки,включающей устройство для обеспечения плавного регулирования тормозного усилия в зацеплении инструментобрабатываемое колесо в процессе сме 10,ны направления вращения обрабатываемых колес Ц.Однако данный станок обладаетследующими недостатками.Обрабатываемые колеса (изделия) и 15инструмент до начала обработки закрепляются в приспособления, устанавливаемые в шпинделе станка, причембазирование обрабатываемых колес иинструмента. относительно приспособлений остается неизменным в течениевсего цикла обработки. При этом иэ"збиения шпинделей станка, относительнооси вращения обрабатываемых колес ио 15 20 25 30 35 40 инструмента, Ьиения приспособлений для установки колес и инструмента вследствие геометрического эксцентриситета или динамической неуравновешенности присоединенных масс, возникает радиальная погрешность базирова. ния обрабатываемых колес и инструмен та, которая переходит в кинематическую погрешность зубчатых венцов последних в процессе обработки.Влияние радиальной погрешности базирования на точность обрабатываемого колеса можно уменьшить путем углового смещения его в процессе оЬработки относительно установочных Ьаз приспособления. Аналогичным образом, изменяя положение инструмента относительно его установочных баз, можно обеспечить повышение технологической стойкости инструмента за счет выравнивания износа его зубьев, Такой поворот обрабатываемого колеса и инструмента неоЬходимо производить через. определенные промежутки времени и так, чтобы каждый зуЬ колеса за полное время обраЬотю ки совершил в сумме поворот на 360 На существующих станках выполнить эту задачу можно лишь при неподвижных шпинделях станка, т.е. необходимо прервать процесс отделки, вывести инструмент и оЬраЬатываемое колесо из их зацепления и создать условия для поворота их вокруг осей, что приводит к значительному увеличению вспомогательного времени.Цель изобретения - повышение точности изделия и. производительности отделки . Указанная цель достигается тем, что в известном станке для отделки цилиндрических зубчатых колес, в ко" тором обрабатываемое колесо и инст" румент соответственно установлены в шпинделях зажимных устройств, причем, станок снабжен цепью дополнительного возвратно-поступательного движения шпинделя изделия и автоматической системой управления процессом отделки, включающей устройство для обеспечения плавного регулирования тормозного усилия в зацепление инст" румент - обрабатываемое колесо,в автоматическую систему управления процессом отделки станка введены устрой ства для зажима и кратковременного частичного отжима соответственно обрабатываемого колеса и инструмента,установленное в цепи дополнительного возвратно-поступательного движения иэделия, устройство для обеспечения кратковременного отключения этой цепи, командно-счетные устройства для осуществления контроля за углом подпорота относительно установочных баз соответственно шпинделя изделия и шпинделя инструмента, и устройство для подачи команд на зажимные устройства, устройство для обеспечения плавного регулирования тормозного усилия в зацеплении инструмент обрабатываемое колесо и устройство для обеспечения кратковременного отключения цепи дополнительного возвратно-поступательного движения шпинделя изделия.На фиг.1 изображена принципиальная кинематическая схема и Ьлок.-схема автоматической системы управления станка; на фиг.2 - циклограмма работы станка; на фиг.3 - развернутая пневмо"кинематическая схема станка. Станок (фиг.1) содержит электродвигатель 1, ременную передачу 2, валы 3 и 4 и пару конических шестерен 5 и 6 с возможностью передачи вращения от электродвигателя 1 на гитару 7 сменных шестерен. Сменные шестерни 8-11 служат для изменения числа оборотов шпинделя 12 изделия. шпиндель 12 иэделия имеет возможность вращаться вокруг своей оси и перемещаться возвратно-поступательно в осевом направлении, Вращение шпинделя 12 изделия вокруг своей оси является главным кинематичаским движением в станке и осуществляется от гитары 7 через вал 13, шестерни 14 и 15, Возвратнопоступательное движение шпинделя 12изделия является дополнительным кинематическим движением и может бытьсообщено ему от гитары 7 через сменные шестерни 16 и 17, позволяющиерегулировать число двойных ходовшпинделя 12 иэделия, вал 18 и 19 устройство для обеспечения кратковременного отключения цепи дополнительного возвратно-поступательногодвижения шпинделя 12 изделия, винтовую зубчатую передачу 20 и 21 и кривошипно-шатунный механизм 22-24. Навалу 24 установлен зубчатый сектор 25, который находится в зацеплении сзубчатой рейкой 26, выполненной повсей окружности вала шпинделя 12изделия. Такая конструкция обеспечивает свободную передачу возвратно- поступательного движения на шпиндель 12 изделия и необходимую прочность шпинделя, Разъединительное устройство 19 необходимо для того, чтоЬы кратковременно прервать возвратно- поступательное движение шпинделя 12 изделия в момент частичного отжима обрабатываемого колеса 27 (изделия) и смены относительного поло О жения установочных баз обрабатываемого колеса 27 и шпинделя 28 зажим- ного устройства. Обрабатываемое колесо 27 устанавливается на шпиндель 28 зажимного устройства, поса,женного в шпиндель 12 изделия. Инструмент 29 устанавливается на шпиндель 30 зажимного устройства, посаженного в шпиндель 31 инструмента. Шпиндель 31 инструмента не имеет 20 собственного привода. Вращение на него может быть передано от шпинделя 12 иэделия через обрабатываемое колесо 27 и инструмент 29. Чтобы осуществить силовое замыкание в зацепление инструмент - обрабатываемое колеса шпиндель 31 инструмента должен быть приторможен. Для этого применен пневматический исполнительный механизм - поршневой цилиндр 32, который Зо посредством своего штока передает усилие натяжной ленте, охватывающей тормозной Ьарабан. Тормозное усилие регулируют изменяя давление. воздуха в поршневом цилиндре 32.Контроль за углом поворота шпинделя 12 изделия относительно установочных баз обрабатываемого колеса 27 и углом поворота инструмента 29 относительно установочных баз шпинделя 31 инструмента во время смены установоцных баз в предлагаемом станке осуществляют командно-счетные устройства 33. Для удобства эксплуатации командно-счетные устройства 33 устанавливаются на вал 13, который во время работы станка поворачивается на одинаковый угол со шпинделем 12 инструмента, так как шестерни 14 и 15 имеют равное число зубьев.Зажим и кратковременный частичный отжим обрабатываемого колеса 27 и инструмента 29 в процессе обработки осуществляется с помощью зажимных устройств, Зажимное устройство обрабатываемого колеса 27 состоит из пневматического исполнительного механизма - поршневого цилиндра Зч, тяги 5, расположеннойвнутри полого шпинделя 12 изделия ипозволяющей передать усилие зажимана шпиндель 28 зажимного устройства,Зажимное устройство инструмента 29также состоит из поршневого цилиндра 36, тяги 37 и шпинделя зажимногоустройства 30.Автоматическая система 38 управления процессом отделки состоит изблока 39, который может обеспечитьвыдержку времени полного цикла обработки ср (фиг,2), Ьлоков 40 и 41(фиг,1), которые обеспечиваютвыдержку между сменами относительного положения установочных баз обрабатываемого колеса 27 и шпинделя 28зажимного устройства, а такжеинструмента 29 и шпинделя 30 зажимного устройства С,.+1,с+),), С ( ) регулируют настройкой пневматических реле времени (тип РВП), которые входят в блоки 39-41. В автоматическую систему 38 управления процессом отделкивходят также блоки 42-46. Блоки42-45 обеспечивают связь между автоматической системой 38 управленияпроцессом отделки и, соответственно,пневматическими исполнительными механизмами зажимных устройств 34 и 36, исполнительным механизмом тормозного устройства 32, исполнительным механизмом устройства для обеспечения кратковременного отключения цепи дополнительного возвратно-посту-. пательного движения 19, Блок 46 управляет работой электродвигателя 1.ьлок 44 (фиг.3) гредназнацен для включения и отключения поршневого цилиндра 32 посредством воздухораспределителя 47 (тип ПБВ 64-1) с односторонним электропневматическим управлением. Включение в магистрали питания поршневого цилиндра 32 дросселей 48 и 49 со встроенными обратными клапанами типа В 77-2 обеспечивает плавное регулирование тормозного момента М-г (фиг.2), а включение реле давления 50 и 51 типа В 62-12 (фиг.3)- автоматическое управление им в начале и конце цикла отделки (установку времени т и г 4, фиг2).аБлок 42, также как и идентичный ему по схеме и используемым элементам блок 43, содержит воздухораспределитель с односторонним электро- пневматическим управлением 52 (типгде 2 Э 7 88931ПБВ 64-1), который обеспечит управление работой поршневого цилиндра36. Контроль величины зажима инструмента 29 - И (И,- для обрабатываемого колеса 27, фиг.2) - можетбыть осуществлен при помощи реле53 и 54 давления типа В 62-12 (фиг.3)Частичный отжим инструмента 29 впроцессе смены относительного положения установочных баз инструмента29 и шпинделя 30 зажимного устройства до величины й (фиг.2) достигается посредством включения распределителя 55 типа ПБВ 64-1 (фиг,3),что обеспечивает соединение рабочейполости поршневого цилиндра 36 черезрегулятор давления 56 (тип БВ 57-1)с атмосферой. В результате, давление в рабочей полости поршневого цилиндра 36 снижается до величины, задаваемой регулятором 56. Сигнал о достижении требуемой величины давленияпоступает в автоматическую систему 38управления процессом отделки от реле57 давления (тип В 62-12),В командно-счетные устройства 33входят диск 58, установленный на валу 13, и два датчика 59 (тип БК-а),сигналы от которых подаются на двоично-десятичные счетчики (тип ДСЗ, ЗОсерия ЭТ "Логика" ). Длительностьциклов поворота ( .,гг, фиг.2) задается настройкой счетчиков на нужное число импульсов.Блок 46 содержит кнопки "Пуск", з 5"Стоп" и магнитный пускатель типаПИ, Устройство 19 для обеспечения кратковременного отключения цепи дополнительного возвратно-поступательного движения шпинделя 12 изделия представляет собой электромагнитную функциональную муфту, 60 известной конструкции, управляемуючерез усилитель мощности, которыйвходит в блок 45. Автоматическая сис-. 4тема управления процессом отделкиразработана известными методами иреализована на серийных бесконтактных логических элементах,Станок работает следующим образом.На начало цикла отделки обрабатываемое колесо 27 и инструмент 29 установлены на шпиндели зажимных устройств 28 и 30, разъединительное устройство 19 в исходном положении замыкает цепь дополнительного возвратно-поступательного движения шпинделя 12 изделия. После пуска станка вклю 7 8чается в работу блок 39, обеспечивающий выдержку времени полного циклаобработки (гц,фиг.2) с +г +с + +с ,3 4 время плавного нарастания нагрузки в начале обработки; время обработки;время плавного уменьшения нагрузки перед выхаживанием; время выхаживания;время плавного уменьшения нагрузки в конце цикла о- работки. От блока 39 получают команду блоки 40 и 41, обеспечивающие выдержкивремени между сменами относительного положения установочных баз обрабатываемого колеса 27 и инструмента 29.От блоков 40 и 41 получают команды блоки 42 и 43, управляющие работойпоршневых цилиндров 34 и 36, происходит зажим обрабатываемого колеса27 и инструмента 29, Блок 46, получив команду от блока 39, включает двигатель 1, приводящий в движениецепи главного и вспомогательного кинематического движения. Одновременно с блоком 46 вступает в работу блок 44, обеспецивающий плавное нарастание нагрузки до рабочей величины. По времени эта часть полногоцикла обработки соответствует нациклограмме отрезку с (фиг.2). Дальнейшая обработка идет в установившемся режиме и по времени соответствует отрезку с , определяемого извыражения-2+гг++г+) -г 1+Ьа+г(+ г 1 +ю е+1 г +2(, . 1)где г ,г - время обработки между сменами относительного положенияустановочных баз обрабатываемого колеса27 и шпинделя 28зажимного устройства;время смены от 2 Х гХ 1+иносительного положения установочных баз обрабатываемого колеса 27 и шпинделя28 зажимного устройства;фект от применения данного станкавзамен существующих.Формула изобретенияСтанок для отделки цилиндрических зубчатых колес, в котором обрабатываемое колесо и инструмент соответственно установлены в шпинделях зажимных устройств, причем, станок снабжен цепыю дополнительного возвратно-поступательного движения шпинделя изделия и автоматической системой управления процессом отделки, включающей устройство для обеспечения плавного регулирования тормозного усилия в зацеплении инструмент - обрабатываемое колесо, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности изделия и производительности отделки, в автоматическую систему управления процессом отделки станка введены устройства для зажима и кратковременного частичного отжима соответственно обрабатываемого колеса и инструмента, установленное вцепи дополнительного возвратно-поступательного движения иэделия, устройство для обеспечения кратковременного отключения этой цепи, командносчетные устройства для осуществленияконтроля эа углом поворота относительно установочных баз соответственно шпинделя изделия и шпинделя инструмента, и устройство для подачи коЪманд на зажимные устройства, устройство для обеспечения плавного регулирования тормозного усилия в зацеплении инструмент обрабатываемое колесо и устройство для обеспечениякратковременного отключения цепи дополнительного возвратно-поступательного движения шпинделя изделия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 218628, кл. 8 23 Г 19/02, 1965.