Зубофрезерный станок для нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи
Полезная модель относится к станкостроению и может быть использована для нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи. Технической задачей является повышение точности зубообработки за счет исключения кинематических связей и непосредственного управления двигателями формообразующих движений через систему числового программного управления. Это достигается тем, что в зубофрезерном станке для нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи, содержащим стол заготовки, узел инструмента, средство для тангенциальной подачи инструмента, содержится инструмент в виде фрезы, совершающий вращательное движение от регулируемого двигателя вращения фрезы и жестко связанной с оптическим датчиком углового положения фрезы, заготовку, взаимодействующую с инструментом по цепи обката (деления) и осуществляющую вращение от регулируемого двигателя вращения заготовки, жестко соединенного с оптическим датчиком углового положения заготовки, при этом тангенциальная подача инструмента осуществляется регулируемым двигателем осевого (тангенциального) перемещения фрезы, с одной стороны кинематически связанным с ходовым винтом осевого перемещения фрезы, а с другой - с датчиком величины осевого перемещения фрезы, а сигналы от датчиков углового положения соответственно заготовки, фрезы и ходового винта поступают в систему числового программного управления (ЧПУ), где осуществляется согласование кинематических параметров цепи обкатки, при этом датчик углового положения ходового винта, при известном шаге ходового винта, выдает информацию об осевом положении инструмента в систему числового программного управления, причем согласование дополнительного вращения заготовки, связанное с тангенциальным перемещением фрезы, также осуществляет система ЧПУ.
Полезная модель относится к станкостроению и может быть использована для нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи.
Известен зубофрезерный станок для нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи, содержащий узел заготовки, узел инструмента, звено настройки и цепи деления, тангенциальной подачи инструмента и дифференциала (Федотенок А.А. Кинематическая структура металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1970, с.298-301, рис.135).
Недостатком известного станка является значительная протяженность кинематических цепей, состоящих из механических звеньев, значительная металлоемкость, сложность конструкции.
Наиболее близким техническим решением является зубофрезерный станок для нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи, состоящий из узла инструмента, узла заготовки, исполнительных шаговых гидродвигателей, звена настройки, выполненного в виде генератора гидравлических импульсов (Патент 2146579 - Зубофрезерный станок для нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи -прототип).
Недостатком этой гидравлической связи является то, что она не обеспечивает надлежащей точности нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи.
Технической задачей является повышение точности зубообработки за счет исключения кинематических связей и непосредственного управления двигателями формообразующих движений через систему числового программного управления.
Поставленная задача достигается тем, что зубофрезерный станок для нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи, содержащий стол с заготовкой, средство для придания вращения столу, исполнительный механизм для инструмента и средство для тангенциальной подачи инструмента, согласно полезной модели, снабжен программно-аппаратным комплексом управления, при этом средство для придания вращения столу и исполнительный механизм выполнены в виде прямых приводов, в качестве которых используют тороидальные комплектные двигатели, а средство для тангенциальной подачи инструмента выполнено в виде вентильного регулируемого двигателя, кроме того упомянутые средства и механизм оснащены оптическими датчиками углового положения, реализующими посредством заданной программы обратные связи с программно-аппаратным комплексом управления.
На чертеже представлена схема зубофрезерного станка для нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи.
Станок содержит инструмент 1 в виде фрезы, совершающий вращательное движение от регулируемого двигателя 2 вращения фрезы и жестко связанный с датчиком 3 углового положения фрезы, заготовку 4, взаимодействующую с инструментом по цепи обката (деления) и осуществляющую вращение от регулируемого двигателя 5 вращения заготовки, жестко соединенного с датчиком 6 углового положения заготовки.
Тангенциальная подача инструмента 1 осуществляется регулируемым двигателем 7 осевого (тангенциального) перемещения фрезы, с одной стороны кинематически связанным с ходовым винтом 8 осевого перемещения фрезы, а с другой - с датчиком 9 величины осевого перемещения фрезы. Сигналы от датчиков 3, 6, 9 углового положения соответственно фрезы, заготовки и ходового винта поступают в программно-аппаратный комплекс 10 (систему числового программного управления (ЧПУ), где осуществляется согласование кинематических параметров цепи обкатки. Датчик 9 измеряет угловое положение ходового винта 8, и при известном шаге ходового винта 8, выдает информацию об осевом положении инструмента в систему 10 числового программного управления (ЧПУ). Согласование дополнительного вращения заготовки 4, связанное с тангенциальным перемещением фрезы 1, осуществляет система ЧПУ 10.
Работа зубофрезерного станка осуществляется следующим образом.
Вращение инструмента 1 производится от регулируемого тороидального комплектного двигателя 2. Оптический датчик 3 углового положения фрезы, связанный с системой числового программного управления 10, выдает информацию об истинном угловом положении фрезы и одновременно контролирует скорость вращения. Вращение заготовки 4 производится от регулируемого тороидального комплектного двигателя 5. Скорость и угловое положение заготовки 4 контролируется оптическим датчиком 6, выход которого связан с системой числового программного управления 10. Согласованное вращение фрезы и заготовки обеспечивается системой числового программного управления 10.
Тангенциальная подача инструмента осуществляется регулируемым вентильным двигателем 7, кинематически связанным с ходовым винтом 8. Оптический датчик 9 измеряет угловое положение ходового винта 8, а стало быть при известном шаге ходового винта 8, выдает информацию об осевом положении инструмента в систему ЧПУ. Согласование дополнительного вращения заготовки, связанное с тангенциальным перемещением фрезы, также осуществляет система ЧПУ.
Преимуществом предложенного технического решения является то, что в каждой из цепей станка: обката, тангенциальной подачи - используются управляемые от системы числового программного управления прямые приводы с тороидальными комплектными двигателями и оптические датчики углового и линейного положения.
Предлагаемое решение позволит упростить конструкцию станка, повысить точность обработки зубчатых колес за счет сокращения кинематических цепей, снизить металлоемкость станка.
Зубофрезерный станок для нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи, содержащий стол с заготовкой, средство для придания вращения столу, исполнительный механизм для инструмента и средство для тангенциальной подачи инструмента, отличающийся тем, что он снабжен программно-аппаратным комплексом управления, при этом средство для придания вращения столу и исполнительный механизм выполнены в виде прямых приводов, в качестве которых использованы тороидальные двигатели, а средство для тангенциальной подачи инструмента выполнено в виде вентильного регулируемого двигателя, при этом упомянутые средства и механизм оснащены оптическими датчиками углового положения для обратной связи посредством заданной программы с программно-аппаратным комплексом управления.
