Станок для обработки зубчатых колес

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению зубчатых колес, и может быть использовано в зубообрабатывающих станках, работающих по методу обката. Цель изобретения - повышение точности зубонарезания за счет стабилизации положения люльки. На станине станка установлена инструментальная стойка 2, в которой на гидроопорах 3 установлена люлька 4. Каждая изгидроопор 3 смонтирована посредством шаро-. вого шарнира, позволяющего гидроопорам самоустанавливаться относительно оси люльки 4 на соответствующем устройстве стабилизации радиального положения оси люльки, жестко закрепленном на стойке 2. Устройство имеет корпус 7, содержащий сквозную расточку , ориентированную перпендикулярно оси люльки 4, через которую с возможностью аксиального перемещения пропущен шток 8, несущий на своих концах две крьш1ки 9 и 10. На противолеш (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1366327 А1 (б1) 4 B .23 F 5/00, 9/00, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 13

С4, Cb

С5

Cr4

ЬР н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4080456/25-08 (22) 14.05.86 (46) 15.01.88. Бюл. Ф 2 (71) Саратовское специальное конструкторское бюро зубообрабатывающих станков (72) Г.В. Фокин, А.М. Лебедев, А.Н. Шурпо и С.П. Станкевич (53) 621.924.6(088.8) (56) Патент Cl!IA У 3534654, кл. 90-1, опублик.1968. (54) СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ

КОЛЕС (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению зубчатых колес, и может быть использовано в зубообрабатывающих станках, работающих по методу обката.

Цель изобретения — повышение точности зубонарезания за счет стабилизации положения люльки. На станине станка установлена инструментальная стойка

2, в которой на гидроопорах 3 установлена люлька 4. Каждая из гидроопор 3 смонтирована посредством шаро-, вого шарнира, позволяющего гидроопорам самоустанавливаться относительно оси люльки 4 на соответствующем устройстве стабилизации радиального положения оси люльки, жестко закрепленном на стойке 2. Устройство имеет корпус 7, содержащий сквозную расточку, ориентированную перпендикулярно оси люльки 4, через которую с возможностью аксиального перемещения пропущен шток 8, несущий на своих концах две крышки 9 и 10. На противоле1366327 жащих поверхностях крышек и корпуса 7 выполнены концентрические расточки, образующие четыре гидравлические камеры. Внутренняя камера 15 крышки

10 связана с напорной гидравлической магистралью станка, внутренняя камера 13 крышки 9 — со сливом, наружные

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению зубчатых колес, и может быть использовано в зубообрабатывающих станках, работающих по методу обката. 5

Цель изобретения — повышение точности зубонарезания эа счет стабилизации положения люльки.

На фиг.1 показан станок, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1;

10 на фиг.3 — устройство стабилизации радиального положения люльки; на

/ фиг.4 — сечение Б-Б на фиг.3 (узел крепления гидроопоры к устройству); на фиг.5 — осциллограмма замеров погрешности профиля опорной поверхности люльки; на фиг.6 — осцилограмма замеров радиального биения оси люльки с выключенными устройствами стабилизации; на фиг.7 — осциллограмма замеров радиального биения оси люльки с включенными устройствами.

На станине установлена инструментальная стойка 2, в которой на: гидроопорах 3 установлена люлька 4.

Гидроопоры 3 расположены равномерно по окружности люльки и предназначены для восприятия радиальных нагрузок, возникающих в работе и передаваемых через стойку 2 на станину 1 станка.

Станок снабжен устройствами 5 стабилизации радиального положения люльки. Каждая из гидроопор 3 смонтирована посредством шарового шарнира 6, позволяющего гидроопоре 3 самоуста35 навливаться относительно оси люльки

4 на соответствующем устройстве 5 стабилизации радиального положения люльки, жестко закрепленном на стойке 2. Устройство 5 имеет корпус 7 (фиг.3), жестко закрепленный на стойке 2. Корпус 7 имеет сквозную расточкамеры 14,16 — между собой и с гидроопорой. Рабочая площадь камеры 14 превышает рабочую площадь камеры 16.

Поверхность гидроопор 3, контактирующая с поверхностью люльки, покрыта металлизированным фторопластом.

2 з.п.ф-лы, 7 ил. г ку ориентированную перпендикулярно оси "0" (фиг.1) люльки 4, через которую с возможностью аксиального перемещения установлен шток 8, на концах которого закреплены первая 9 и вторая 10 крышки для совместного с ним перемещения. Обе крышки по периметру своих поверхностей, обращенных к корпусу 7, имеют эластичные уплотнения 11 и 12. На противолежащих поверхностях крышек 9, 10 и корпуса 7 выполнены концентричные расточки, которые образуют четыре гидравлические камеры: внутреннюю 13, наружную

14 у первой крышки 9 и внутреннюю .15, наружную 16 у второй крышки 10. Внутренняя камера 15 связана каналом 17 с напорной гидравлической магистралью станка, внутренняя камера 13 — каналом 18 со сливом. Наружные камеры 16 и 14 гидравлически связаны между собой и с полостью гидроопоры соответственно каналами 19 и 20. Камеры 13 и 14 первой крышки 9 сообщаются между собой дросселирующим зазором Н между поверхностью корпуса 7 и обра щенной к нему поверхностью крышки 9.

Аналогичным зазором Н„ сообщаются между собой камеры 15 и 16. Рабочая площадь камеры 14 должна превышать рабочую площадь камеры 16. Величина этого превышения определяется в зависимости от нагрузочной способности гидроопоры, величины давления в напорной магистрали, веса люльки 4 и нагрузок, воздействующих на люльку

4 в процессе работы станка. Поскольку все эти величины являются известными или легко определяемыми, то величина превышения рабочей . площади камеры 16 находится путем обычных конструкторских расчетов в процессе

1366327 проектирования. Один из конструктивных вариантов шарового шарнира 6, посредством которого гидроопора 3 монтируется на крышке 9 устройства компенсации, показан на фиг.4. Этот шарнир является составной частью узла, включающего в себя эксцентриковый палец 21, на котором размещена втулка 22 с наружной сферической выпуклой поверхностью, контактирующей с внутренней сферической поверхностью вкладыша-втулки 23, размещенной в соответствующей расточке гидроопоры 3.

Геометрическая ось пальца 21 параллельна оси "0" люльки. Для улучшения условий взаимодействия контактирующих поверхностей люльки 4 и гидроопоры 3 на поверхность последней нанесен слой

24 антифрнкционного материала, напри- 2р мер металлизированного фторопласта.

Другим назначением этого слоя 24 является предотвращение утечек масла из гидроопоры 3, т.е. гидроопора относится к безрасходным, в которых утеч- 25 ки масла настолько незначительны, что ими можно пренебречь. Во время вращения люльки одновременно функционируют два устройства 5, диаметрально расположенные (оппозитные) относи- 3р тельно люльки. Их оппозитное расположение обеспечивает повышенную реакцию системы на отклонение люльки от за.данного положения и, соответствен но, ускорение ее возвращения в это положение.

Станок работает следующим образом.

С началом вращения люльки 4 из напорной магистрали станка через канал

17 (фиг.3) в кольцевую камеру 15 пос- 4р ступает под давлением масло. Через дросселирующий зазор Н из камеры 15 масло попадает в камеру 16, откуда через каналы 19 и 20 — в камеру 14 и гидроопору 3. Излишек давления чеРез 45 второй дросселирующий зазор Н сбрасывается в камеру 13 и через канал

18 — на слив. Гидроопора 3 принимает нагрузку от люльки 4, станок начина. ет рабату. При отклонении люльки 4 (ее. геометрической оси "0" под действием приложенной силы, фиг.1 и 2), например, в направлении нижних опор в каждом из нижних устройств 5 (фиг.3) происходит уменьшение дросселирующего зазора Н и увеличение Í . Вследствие этого через увеличенный зазор Н„ в камеру 16 и далее через канал 19 в камеру 14 начинает поступать избыточный (по сравнению с номинальным) объем масла, а через уменьшенный зазор Н в камеру 13 и канал 18 объем масла, поступающий на слив, уменьшается. Давление в камерах 16 и 14, а также в опоре 3 возрастает. Поскольку рабочая площадь камеры 14 превы1 шает рабочую площадь камеры 16, то крышка 9 перемещается вверх (в направлении люльки 4) и, перемещая sa собой через шток 8 вторую крышку 1О тоже вверх, стремится восстановить первоначально установленные зазоры .

Н и Нц. В любом случае каждое иэ устройств 5 за счет превышения рабочей площади камеры 14 над площадью камеры 16 стремится поджать свою гидроопору к люльке 4. Давление в гидро1 опоре 3 также меняется в зависимости от действующих на нее силовых факторов, так как масло поступает в. карман гидроопоры 3. иэ канала 19 (принцип изменения давления в нем описан). Таким образом, при нагружении опоры 3 давление в ее кармане повышается,, тем самым повышая ее жесткость, при разгрузке гидроопоры жесткость ее уменьшается. Работа каждого из верхних устройств протекает аналогично описанной, но с противоположным знаком (при увеличении давления в камере 14 нижнего устройства 5 в той же камере 14 оппозитного устройства 5 ( давление падает и т.д.). Аналогично происходит работа устройств 5 и в случае отклонения диаметра люльки 4 от номинального. Если люлька 4 имеет эллипсность (симметричную некруглость), то диаметрально (оппозитно), расположенные устройства 5 одновре менно отслеживают разницу между большей и меньшей осями эллипса, деля ее между собой пополам, и положение геометрической оси "0" люльки в пространстве не изменяется. Если люлька имеет несимметричную одностороннюю некруглость, то в отличие от известных станков смещение оси "0" люльки происходит не на полную величину этой некруглости, а только на ее половину (разделение величины между оппозитны- ми устройствами 5 пополам), т.е. погрешность положения оси "0" люльки в пространстве в два раза меньше, чем в известных станках. На фиг.5 — 7 приведены осциллограммы замеров погрешности профиля опорной поверхности

1366327 люльки и йоложения геометрической оси

"0" люльки при ее вращении.

При сравнении кривых видно, что погрешность изготовления опорных поверхностей люльки целиком переносит-. ся на положение оси "0" в пространстве: 7,6 — 8 мкм, в то время как, устройства 5 снижают эту погрешность в два раза: 3-4 мкм, в известных станках с опорами качения точность положения оси люльки в пространстве составляет 15-20 мкм, так как кроме погрешности изготовления опорных поверхностей люльки имеет место неточность изготовления опорных дорожек стойки люльки, а также некоторая разноразмерность роликов. В целом по своей конструкции и принципу работы устройство 5 стремится сохранить предварительно установленный натяг между поверхностью гидроопоры 3 и контактирующей с нею поверхностью люльки 4. Этот натяг первоначально устанавливается при сборке станка и может корректироваться в процессе эксплуатации с помощью эксцентрикового пальца 21 (фиг.3 и 4), смонтированного на устройстве 5 и несущего гидроопору 3. Установленная на паль-, це 21 втулка 22 с наружной сферичес" кой поверхностью, взаимодействующей с внутренней сферической поверхностью вкладыша 23 гидроопоры 3, позволяет гидроопоре самоустанавливаться относительно люльки 4.

Формула изобретения

1. Станок для обработки зубчатых колес в условиях обката с установленной на станине инструментальной стойкой, в которой на диаметрально попарно расположенных гидроопорах, соединенных с напорной гидравлической магистралью станка, смонтирована с возможностью рращения люлька, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

5 повьппения точности зубонарезания за счет стабилизации положения люльки, станок снабжен устройствами стабили-, зации .радиального положения люльки, которые с одной стороны жестко зак10 реплены на стойке, а с другой смонти" рованы на каждой гидроопоре и гидравлически с ними связаны, при этом гидроопоры соединены с устройствами стабилизации шарнирно.

15 2. Станок по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что устройство стабилизации радиального положения люльки выполнено в виде корпуса со сквозной расточкой, ось которой перпендикуляр20 на оси люльки установленного в расточке с возможностью аксиального пе ремещения штока, двух крьппек, размещенных на концах штока с возможностью совместного с ним перемещения, двух

25 эластичных уплотнений помещенных в местах контакта крышек с корпусом, в которых выполнены совместно концентричные расточки с образованием че-. тырех камер, соответственно наружной

30 и внутренней у каждой крышки и дросселирующего зазора, при этом внутренняя камера второй крышки связана с напорной гидравлической магистралью станка, внутренняя камера первой

З5 кРышки — со сливом, наружные камеры— между собой с гидроопорой, смонтированной на первой крышке, а рабочая площадь наружной камеры первой крьппки превышает площадь наружной камеры

4O BTOPOH KPbIHIKH °

3. Станок по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что поверхность гидроопоры, контактирующая с поверхно-. стью люльки, покрыта металлизирован45 ным фторопластом.

1366327

Фиг. 2

1Зб6327 д-Б

ФЮм

- fZ5prxrt

+ 15ики

3, 1366327

+1Хмд цМ7

Составитель В. Слиткова

Техред Л. Сердюкова Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Горват

Заказ 6733/13 Тираж 879

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4