зубофрезерный станок с гидравлическими связями для нарезания цилиндрических зубчатых колес методом диагональной подачи

Формула изобретения

Зубофрезерный станок для нарезания цилиндрических зубчатых колес методом диагональной подачи, содержащий узел заготовки, узел инструмента, звено настройки, цепи деления, продольной подачи фрезерного суппорта, осевой подачи фрезы и цепь дифференциала, отличающийся тем, что он выполнен с гидравлическими связями и снабжен гидравлическими шаговыми приводами, размещенными в цепях деления, продольной подачи фрезерного суппорта, осевой подачи фрезы и цепи дифференциала, при этом каждый из них включает гидравлический шаговый двигатель, кинематически связанный с заготовкой и инструментом, и звено настройки в виде генератора гидравлических импульсов, предназначенного для обеспечения передаточного отношения в соответствующей цепи посредством соотношения частот гидравлических импульсов, определяемого расчетным числом рабочих щелей на вращающейся золотниковой втулке, и соединенного с шаговым гидродвигателем системой трубопроводов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для нарезания цилиндрических зубчатых колес с прямым и винтовым зубом червячной фрезой методом диагональной подачи инструмента. Известен зубофрезерный станок с двумя дифференциалами (Федотенок А.А. Кинематическая структура металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1970, с.301-304).

Станок включает в себя основные узлы: фрезерную бабку с инструментом, стол с заготовкой, привод вращения фрезы два дифференциала, а также звенья настройки кинематических цепей, выполненные в виде гитар сменных зубчатых колес.

Недостатком является значительная протяженность кинематических цепей, состоящих из механических звеньев, значительная металлоемкость, сложность конструкции и наладки.

Близким техническим решением является цепь деления зубодолбежного станка (В кн. "Гидравлические системы металлорежущих станков" под ред. Трифонова О. Н. Вып.2. М.: Станкин, 1977, с.98-104).

Цепь состоит из узла инструмента, узла заготовки, исполнительных шаговых двигателей, звена настройки, выполненного в виде генератора гидравлических импульсов.

Недостатком данной гидравлической связи является то, что она обеспечивает нарезание цилиндрических зубчатых колес только методом продольной подачи.

Технической задачей является обеспечение обработки цилиндрических зубчатых колес методом диагональной подачи с применением гидравлической связи в цепях деления, продольной подачи фрезерного суппорта и осевой подачи фрезы, цепи дифференциала, упрощение конструкции кинематических цепей, повышение точности их за счет сокращения протяженности путем исключения ряда механических элементов, снижение металлоемкости.

Указанная техническая задача достигается тем, что в каждой из цепей: деления (обката), дифференциальной, вертикальной подачи фрезерного суппорта и осевой подачи инструментов используется гидравлический шаговый привод, исполнительным звеном которого является гидравлический шаговый двигатель, соединенный системой трубопроводов со звеном настройки, выполненным в виде генератора гидравлических импульсов, имеющего в своем составе вращающуюся золотниковую втулку, на периферии которой расположены сквозные рабочие щели, преобразующие постоянное подведенное давление рабочей жидкости от насосной установки в определенную последовательность гидравлических импульсов, используемых для управления гидравлическими шаговыми двигателями, кинематически связанными с ходовым винтом вертикальной подачи фрезерного суппорта, червячной передачей суммирующего механизма, червячной делительной передачей, ходовым винтом осевой передвижки фрезы соответственно.

Передаточное отношение между исполнительными органами гидравлической связи зависит от соотношения частот гидравлических импульсов, формируемых генератором гидравлических импульсов и подаваемых к исполнительным шаговым гидродвигателям, и будет определяться числом рабочих щелей на вращающихся золотниковых втулках генераторов гидравлических импульсов.

На чертеже представлена схема зубофрезерного станка для нарезания цилиндрических зубчатых колес методом диагональной подачи.

Станок включает в себя инструмент 1, совершающий вращательное движение от электродвигателя Д через звено настройки i_v, заготовку 2, взаимодействующую с инструментом по цепи обката (деления) и осуществляющую вращение от гидравлического шагового двигателя 3, кинематически связанного со столом станка через дифференциал 4 и управляемого от генератора гидравлических импульсов 5, золотниковая втулка с расчетным числом щелей которого получает вращение от приводного зубчатого колеса 6, закрепленного на шпинделе инструмента 1, вертикальная подача инструмента, связывающая вращение заготовки и перемещение инструмента в вертикальном направлении, осуществляется от шагового гидродвигателя 7, кинематически связанного с инструментом посредством ходового винта 8 и управляемого генератором гидравлических импульсов 9, золотниковая втулка с рабочими щелями которого получает вращение от зубчатого колеса 10, закрепленного на шпинделе стола с заготовкой, осевая подача инструмента, связывающая вращение заготовки, вращение инструмента и его осевое перемещение, осуществляется от шагового гидродвигателя 11, кинематически связанного с инструментом посредством ходового винта 12 и управляемого генератором гидравлических импульсов 13, золотниковая втулка с рабочими щелями которого получает вращение от зубчатого колеса 14, закрепленного на ходовом винте 8 вертикальной подачи, дополнительный поворот заготовки, который требуется для получения диагональной подачи, осуществляется от шагового гидродвигателя 15, кинематически связанного с заготовкой посредством дифференциала 16 и зубчатой передачи 17 и управляемого от генератора гидравлических импульсов 18, золотниковая втулка с рабочими щелями которого получает вращение от зубчатого колеса 19, закрепленного на ходовом винте 12 осевой подачи инструмента, дополнительное вращение заготовки, необходимое при нарезании колес с винтовым зубом, осуществляется по дифференциальной цепи от шагового гидродвигателя 20, кинематически связанного с заготовкой через червячную пару 21, жестко связанную с дифференциалом 16, и управляемого от генератора гидравлических импульсов 22, золотниковая втулка с рабочими щелями которого получает вращение от зубчатого колеса 14, закрепленного на ходовом винте 8 вертикальной подачи, рабочая жидкость при этом к генераторам гидравлических импульсов подводится по трубопроводам 23 от насосной установки 24.

Работа станка осуществляется следующим образом. Вращение инструмента 1, осуществляемое от электродвигателя Д через звено настройки i_v, связано с вращением заготовки 2 цепью деления и производится гидравлическим шаговым двигателем 3, кинематически связанным через дифференциал 4 с заготовкой.

Вертикальная подача инструмента осуществляется гидравлическим шаговым двигателем 7, кинематически связанным с ходовым винтом 8 вертикальной подачи и управляемым генератором гидравлических импульсов 9, золотниковая втулка которого получает вращение от шпинделя заготовки посредством зубчатого колеса 10, осевая подача инструмента осуществляется гидравлическим шаговым двигателем 11, кинематически связанным с инструментом посредством ходового винта 12 и управляемым генератором гидравлических импульсов 13, золотниковая втулка которого получает вращение от зубчатого колеса 14, закрепленного на ходовом винте 8 вертикальной подачи инструмента, дополнительный поворот заготовки, который требуется для получения диагональной подачи, осуществляется от шагового гидродвигателя 15, кинематически связанного с заготовкой посредством дифференциала 16 и зубчатой передачи 17 и управляемого от генератора гидравлических импульсов 18, вращение золотниковой втулки с рабочими щелями которого осуществляется от зубчатого колеса 19, закрепленного на ходовом винте 12 осевой подачи инструмента, дополнительное вращение заготовки, необходимое при нарезании колес с винтовым зубом, осуществляется дифференциальной передачей от шагового гидродвигателя 20, кинематически связанного с заготовкой посредством червячной передачи 21, жестко связанной с дифференциалом 16, и управляемого от генератора гидравлических импульсов 22, вращение золотниковой втулки с рабочими щелями которого осуществляется от зубчатого колеса 14, закрепленного на ходовом винте 8 вертикальной подачи инструмента.

Предлагаемое изобретение позволит упростить конструкцию станка, повысить точность кинематических цепей за счет сокращения их протяженности исключением из них ряда механических звеньев, снизить металлоемкость.