Зубофрезерный станок с радиальной подачей и прямолинейной траекторией реза

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Витебский станкостроительный завод им. Коминтерна(73) Патентообладатель Витебский станкостроительный завод им. Коминтерна(57) 3 убофрезерный станок с радиальной подачей и прямолинейной траекторией реза, содержащий переднюю стойку, на которой размещен суппорт, несущий корпус со шпинделем червячной фрезы с режущими рейками и приводную зубчатую шестерню, вращающую шпиндель, механизм радиального врезания фрезы в обрабатываемое колесо, отличающийся тем, что корпус со шпинделем червячной фрезы размещен на поворотной оси соосно с приводной шестерней вращения шпинделя с возможностью качания от дополнительно введенного кулачка, получающего вращение от шпинделя фрезы через введенную гитару сменных шестерен и обеспечивающего перемещение режущих реек фрезы при врезании в обрабатываемое колесо и до выхода из зуба в плоскости, параллельной оси упомянутого колеса, при этом передаточное отношение гитары сменных шестерен выбрано из соотношения, где ф - число режущих реек фрезы- число профилей кулачка- передаточное отношение между шпинделем фрезы и ведущим валом гитары сменных шестерен. Изобретение относится к области станкостроения, в частности к станкам для обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес методом зубофрезерования червячной фрезой. Известен станок для нарезания цилиндрических зубчатых колес 1 с механизмами осевого и согласованного с ним реверсивного радиального перемещения фрезерного суппорта, работающий червячной фрезой методом обката с осевой и радиальной подачами. Недостатком работы этого станка является необходимость врезания инструмента в обрабатываемую деталь и выход его из детали, при которых снимается различная по длине и сечениям стружка. Известен станок для нарезания зубчатых колес червячной фрезой 2 методом обката с подачей от осевой и радиальной кареток, перемещаемых индивидуальными двигателями постоянного тока. Недостатком этого станка также является необходимость врезания инструмента в обрабатываемую деталь и выход его из детали, что снижает производительность обработки на станке. Прототипом заявляемого изобретения является зубофрезерный станок мод. 53 Б 30 ПФ 2 3. Этот станок работает также методом обката с осевой и радиальной подачами червячной фрезы. Станок содержит переднюю стойку, на которой размещен суппорт, несущий корпус со шпинделем червячной фрезы с режущими рейками и приводной зубчатой шестерней, вращающий шпиндель, механизмы осевой и радиальной подачи фрезы. Недостатком прототипа является низкая производительность обработки из-за необходимости врезания инструмента в обрабатываемую деталь и выхода его из детали (см. фиг. 1, где врвеличина вертикального хода инструмента до начала нарезания полной высоты зуба, мм Амежцентровое расстояние между осями фрезы и обрабатываемого колеса, мм фдиаметр фрезы, ммразница (недорезание) в глубине нарезаемого зуба на торце и по середине обрабатываемого колеса, мм оосевая (вертикальная) подача, мм/об.,при которых снимается стружка, различная по длинеот нуля до максимума. На врезание затрачивается значительное время, достигающее 60-70 от всего времени обработки. Другой недостаток заключается в том, что стружка, срезаемая фрезой, различна по длине и имеет форму запятой, что также существенно снижает производительность обработки, в частности при обработке зубчатых колес с шириной венца менее расстояния между режущими кромками соседних реек фрезы. В то же время при других способах обработки, например при зубодолблении, стружка при всех резах равна ширине обрабатываемого зубчатого венца. Задачей заявляемого изобретения является повышение производительности обработки зубьев на зубофрезерном станке при обработке зубчатых колес с шириной венца менее расстояния между режущими кромками соседних реек фрезы за счет исключения врезания инструмента и выхода его из детали путем перемещения режущих зубьев фрезы в зоне обработки параллельно оси обрабатываемых зубьев детали. Поставленная задача достигается тем, что в зубофрезерном станке с радиальной подачей и прямолинейной траекторией реза, содержащем переднюю стойку, на которой размещен суппорт, несущий корпус со шпинделем червячной фрезы с режущими рейками и приводную зубчатую шестерню, вращающую шпиндель, механизм радиального врезания фрезы в обрабатываемое колесо, корпус со шпинделем червячной фрезы размещен на поворотной оси соосно с приводной шестерней вращения шпинделя с возможностью качания от дополнительно введенного кулачка, получающего вращение от шпинделя фрезы через введенную гитару сменных шестерен и обеспечивающего перемещение режущих реек фрезы при врезании в обрабатываемое колесо и до выхода из зуба в плоскости, параллельной оси упомянутого колеса, при этом передаточное отношение гитары сменных шестерен выбрано из соотношения, где ф - число режущих реек фрезы- число профилей кулачка- передаточное отношение между шпинделем фрезы и ведущим валом гитары сменных шестерен. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема врезания червячной фрезы в обрабатываемое колесо и выхода ее из колеса в обычных зубофрезерных станках, работающих с осевой и радиальной подачами на фиг. 2 схема обработки зубьев цилиндрических колес по предлагаемому изобретению (гдерадиальная подача, мм/об Вширина венца обрабатываемого колеса, ммглубина нарезаемых зубьев, мм) 2 3922 1 на фиг. 3 общий вид и кинематическая схема заявляемого станка (кроме кинематических элементов суппорта) на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 3 на фиг. 5 разрез Б-Б на фиг. 4, на фиг. 6 разрез В-В на фиг. 5. Зубофрезерный станок с радиальной подачей и прямолинейной траекторией реза содержит станину 1, на которой установлен стол 2, несущий установочное приспособление 3 с заготовкой 4 и заднюю стойку 5 с верхним центром 6. На направляющих 7 станины с возможностью горизонтального перемещения размещена передняя стойка 8, которая через пару винт-гайка 9 связана с механизмом радиального врезания 10. Винт механизма радиального врезания приводится во вращение от регулируемого электродвигателя 11 через червячную пару 12 и 13. На передней стойке 8 размещен с возможностью поворота на угол суппорт 14. На суппорте расположен регулируемый главный электродвигатель 15, который через приводную зубчатую шестерню 16, зубчатые колеса 17 и 18 связан со шпинделем 19 и размещенной на нем червячной фрезой 20. Через коническую передачу 21 и 22, зубчатые колеса 23, 24 и 25, вал 26, гитару деления 27, 28 и 29, валы 30 и 31, червячную пару 32 и 33 главный электродвигатель 15 связан с приспособлением 3 и закрепленной на нем заготовкой 4. Через зубчатые колеса 18 и 34, сменные шестерни 35 и 36 вращение фрезы связано со сменным кулачком 37, который опирается на ролик 38. На суппорте 14 размещен с возможностью качания на цапфах 39 и 40 на подшипниках 41 и 42 корпус 43,несущий шпиндель 19 с червячной фрезой 20. Зубофрезерный станок работает следующим образом. На станке устанавливают необходимое число оборотов червячной фрезы 20 и требуемую радиальную подачу, обеспечиваемую электродвигателем 11. Настраивают на обработку требуемого числа зубьев заготовки 4 гитару деления 27, 28 и 29, устанавливают соответственно выбранной червячной фрезе сменный кулачок 37 и гитару сменных шестерен 35 и 36, при этом гитара сменных шестерен настраивается таким образом,чтобы число оборотов кулачка было кратно числу реек червячной фрезы и удовлетворяло условию, где ф - число режущих реек фрезы- число профилей кулачка- передаточное отношение между шпинделем фрезы и ведущим валом гитары. Устанавливают необходимые величины быстрого подвода и рабочей радиальной подачи передней стойки 8 с суппортом 14 и червячной фрезой 20. Устанавливают и зажимают на установочном приспособлении 3 заготовку 4, при этом обеспечивают расположение оси фрезы посередине высоты заготовки. При включении цикла работы станка включается вращение главного электродвигателя 15 и связанных с ним вращений фрезы 20, заготовки 4 и сменного кулачка 37, при этом профиль кулачка и его угловое положение выполняют таким образом, чтобы обеспечить перемещение режущих реек фрезы при врезании в заготовку и при ее дальнейшей обработке до выхода из зуба в плоскости, параллельной оси заготовки (см. фиг. 2), за счет сложения движений режущей кромки фрезы от ее вращения и качания с корпусом 43 на цапфах 39 и 40 от кулачка 37. Затем включается электродвигатель 11 механизма радиального врезания 10, который при вращении винта-гайки 9 обеспечивает быстрый подвод передней стойки 8 с фрезой 20, а затем перемещение с рабочей радиальной подачей до требуемой глубины нарезаемых зубьев, проводя обработку зубьев (см. фиг. 2). Заявляемое техническое решение позволяет повысить производительность обработки зубьев зубчатых колес с шириной венца менее расстояния между режущими кромками соседних реек фрезы в 2,5 раза за счет исключения врезания инструмента и выхода его из детали, осуществляемого параллельно оси обрабатываемого колеса. Источники информации 1. А.с. СССР 961876, МПК В 23 Г 5/22, 1972. 2. Патент 2004792, МПК В 23 Г 5/22, 1977. 3. Зубофрезерный станок мод. 53 Б 30 ПФ 2 производства Витебского станкозавода имени Коминтерна,1990. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.