Ультразвуковой зубодолбежный станок

Ультразвуковой зубодолбежный станок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЗУБОДОЛБЕЖНЫЙ СТАНОК для обработки зубчатых колес, устанавливаемых в вертикально расположенном шпинделе, снабженный системой осциллирующего движения заготовки, включанмций ультразвуковой генератор с блоком управления и ки .нематической цепочкой преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение зуборезного инструмента, состоящей из электродвигателя , редуктора, кривошипношатунного механизма с ведущим валом, зубчатого сектора и штосселя для закрепления зуборезного инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, станок снабжен установленным на ведущем валу и подключенным к блоку управления потен- S циометрическим датчиком, обеспечива (Л ющим изменение амплитуды колебаний в зависимости от скорости движения зуборезного инструме«та.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ав аи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТВ9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2876011/25-08. (22) 30 ° 01 ° 80 (46) 15.10.84. Бюл. 9 38 (72) Г.Г.Земсков, В.П.Егоров, Н.Н.Игнатенко, И.Ф.Ольшанский, В.М.Дода и В.Й.Калиниченко (71) Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения и Корсунь-Шевченковский станкостроительный завод им. Б,Хмельницкого (53) 621.9.048.6.621.913 (088.8) (56) 1.Витенберг Ю.P., Соболев Н.П.

Зубообрабатывающие станки и инструмент. Л., Машиностроение, 1969.

2.Специальный зубодолбежный полуавтомат .51 11УЗ. Проспект Станкоимпорт СССР, М,, НИИМАШ. (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЗУБОДОЛБЕЖНЫЙ СТАНОК для обработки зубчатых колес, устанавливаемых в вертикаль3(59 В 24 В 1 04 В 23 F 5/12 но расположенном шпинделе, снабженный системой осциллирующего движения заготовки, включающий ультразвуковой генератор с блоком управления и ки,нематической цепочкой преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение эубореэного инструмента, состоящей из электродвигателя, редуктора, кривошипношатунного механизма с ведущим валом, зубчатого сектора и штосселя для закрепления зубореэного инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, станок снабжен установленным на ведущем валу и подключенным к блоку управления потен- е циометрическим датчиком, обеспечивающим изменение амплитуды колебаний в зависимости от скорости движения зуборезного инструмента.

1118517

Изобретение относится к машиностроению,а именно к станкам для изготовления зубчатых колес, особенно иэ труднообрабатываемых и предварительно закаленных материалов.

При изготовлении мелкомодульных малозубых колес, колес с буртами и внутренним зацеплением наиболее производительными являются зубодолбежные станки, работающие по методу об- . катки эуборезного инструмента с обрабатываемой заготовкой зубчатого колеса 1 ).

Известен зубодолбежный полуавто- мат модели 5111УЗ, содержащий вертикально расположенный шпиндель, встроенную в него систему осциллирующего движения обрабатываемой заготовки,ультраэвуковой генератор с блоком управления выходной мощности, кинематическую цепочку преобразования вращательного движения в воэвратнопоступательное движение зуборезного инструмента. Станок позволяет наре,зать .колеса с внутренними и наружными зубчатыми венцами, производить обработку точных шевронных колес, изготовлять блочные колеса и колеса с буртами, нарезать некорригированные колеса с малым числом зубьев беэ подрезания или с незначительной величи ной подрезания с наложением на заго-. товку в момент ее обработки осциллирующего движения в направлении скорости перемещения зубореэного инстру мента с заданной амплитудой колебательных смещений (2).

Однако станок модели 5111УЗ не обеспечивает одинакового качества поверхности по длине профиля зуба колеса, имеет невысокую производительность и повышенный расход потребляемой электроэнергии. Это вызвано тем, что в процессе зубодолбления скорость резания изменяется по синусоидальному закону и при постоянной амплитуде ультразвуковых колебаний на входе и на выходе обрабатываемого профиля зуба колеса амплитуда оказывается большой, что приводит к увеличению пути трения лезвий режущего инструмента об обрабатываемую поверхность заготовки и к увеличению интенсивности износа зуборезного инструмента. В средней части,нареэаемого зуба колеса ско. рость режущего инструмента наибольшая, и заданная амплитуда недостаточна для эффективного ультразвукового резания ° Мощность, потребляемая акустической системой при рабочем ходе зуборевного инструмента, одинакова. Это приводит к необосно" ванному расходу потребляемой электро энергии ультразвуковым генератором.

Цель изобретения — повышение производительности процесса зубодолбления, увеличение стойкости зуборезного инструмента, улучшение. качества поверхности зубьев колеса и экономия электроэнергии.

Укаэанная цель достигается тем, что в ультразвуковом зубодолбежном станке, имеющем вертикально расположенный шпиндель изделия, со встроенной в него системой осциллирующего движения заготовки, ультразвуковой .генератор с блоком управления, ки10 нематическую цепочку преобразования вращательного движения в возвратнопоступательное движение зуборезного инструмента, состоящую из электродвигателя, редуктора для передачи

15 вращательного движения к приводу главного движения, кривошипно-шатунного механизма с ведущим валом, зубчатого сектора и штосселя для закрепления эуборезного инструмента, введен установленный на ведущем валу и подключенный к блоку упраВления ультразвукового генератора потенциометрический датчик, обеспечивающий изменение амплитуды колебаний в зависимости от скорости движения зуборезного инструмента.

Управление величиной амплитуды в соответствии с изменением скорости перемещения зубореэного инструмента позволяет осуществить эффективное .резание в любой точке рабочей траектории инструмента и уменьшить амплитуду колебаний до минимальных ее значений при холостом ходе инструмента.

На чертеже изображена кннематическая схема привода главного движения станка со встроенной в шпиндель иэделия станка акустической системой и системой управления величиной ам40 плитуды колебательных смещений обрабатываемой заготовки.

Станок состоит иэ вертикально расположенного шпинделя изделия с акустической системой 1 для сообщения

45 осциллирующего движения заготовке 2, ультразвукового генератора 3 для питания акустической системы 1 кинематической цепочки преобразования вращательного движения в воэвратно5Q поступательное движение зуборезного инструмента, состоящей из электродвигателя 4, редуктора 5, кривошипношатунного механизма б с ведущим валом 7. Потенциометрический датчик 8 подключен к блоку управления выходной мощностью ультразвукового генератора 3. Станок имеет зубчатый сектор 9 и штоссель 1.0 для закрепления зубореэного инструмента 11.

Ультразвуковой зубодолбежный станок работает, следующим образом.

При включении станка подается команда одновременного включения электродвигателя 4, приводящего в движение привод главного движения

65 станка и ультразвукового генератора

1118517. 3, питающего магнитострикционный преобразователь системы 1. Преобразователь системы 1 сообщает ультразвуковые колебания обрабатываемой заготовке 2 в направлении вектора скорости движения зуборезного инструмента 11. Зубореэный инструмент

11 получает возвратно-поступательное движение с синусоидальным измерением скорости от электродвигателя

4 через клиноременной редуктор 5, кривошипно-шатунный механизм б, при" родимый во вращение ведущим валом 7, зубчатый сектор 9, находящийся в зацеплении .со штосселем 10. Одновременно вал 7 кривошипно-шатунного 1 механизма приводит во вращение потенциометрический датчик 8, представляющий собой преобразователь механического вращательного движения в электрический сигнал, управляющий 2(} выходной мощностью ультразвукового генератора 3.

Такая система позволяет за каждый рабочий ход зубореэного инструмента

11 в соответствии с его местонахож- 5 дением осуществлять плавное изменение величины амплитуды смещений заготовки 2 и обеспечить оптимальное значение амплитуды на всем пути движения эубореэного инструмента 11..

Предлагаемый станок по сравнению с известными станками позволяет управлять амплитудой смещений обрабатываемой заготовки на всем пути движения эуборезного инструмента. то увеличивает производительность эа счет сокращения количества переточек эубореэного инструмента и связанных

С ними потерь рабочего времени на подналадку станка на глубину врезания, а также возможности повышения режимов обработки.

Качество поверхности на всей длине профиля зуба колеса, обработанного с оптимальным акустическим ре.жимом, характеризуется более однородными структурными изменениями поверхностного слоя и одинаковой величиной шероховатости.

Например, при фиксированной ам.плитуде при зубодолблении мелкомодульных колес иэ стали марки ЗОХГСА (НРС 33-39) стойкость зуборезного инструмента по сравнению с обычным эубодолблением повышается в 2,4 раза, тогда как с управлением величины амплитуды в зависимости от величины скорости резания стойкость эуборезного инструмента повышается более чем в 3 раза. г

Оптимальная амплитуда при формообразовании зубьев нарезаемого колеса способствует уменьшению сил резания в 1,7-2 раза, что приводит к уменьшению потребляемой мощности приводом главного движения и как следствие этого — к экономии электроэнергии, потребляемой станком..

Плавное управление выходной мощностью ультразвукового генератора за каждый цикл движения зуборезного инструмента от значений, приближающихся к нулю при холостом ходе, до оптимальных значений при рабочем ходе способствует уменьшению потребляемой генератором электроэнергии.

1118517

Тираж 736 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по„делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 7336/11

Фвлиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4

Составитель Q.Дрожалова

Редактор Е.Копча Техред Т.Дубинчак Корректор И. Иаксимиши аксимишинец