CS238724B1

CS238724B1 - Additional apparatus for universal lathe for production of a spur involute gearing

Info

Publication number: CS238724B1
Application number: CS826644A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Vacek; Karel Hromek; Frantisek Kabrt
Original assignee: Vladimir Vacek; Karel Hromek; Frantisek Kabrt
Priority date: 1982-09-15
Filing date: 1982-09-15
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS664482A1

Abstract

Přídavná zařízení je určeno zejména pro výrobu evolventního drážkování hřídelů. Skládá se z desky upevnitelné k suportu univerzálního soustruhu. Na desce je kluzně uložena převodová skříň obsahující na výstupu frézovací trn s odvalovací frézou. Odvalovací fréza se do záběru nastavuje jednak příčným posuvem suportu a jednak posunutím převodové skříně do základní polohy proti síle výsuvné pružiny. V základní poloze se převodová skříň zajistí pomocí elektrohydraulicky ovládaných aretačních čepů. Výsuvná pružina a aretační čepy působí jako pojistka proti poškození odvalovací frézy a obrobku při výpadku elektrické energie. Otáčky frézovacího trnu jsou svázány elektrickou vazbou s otáčkami vřeteníku.In particular, the attachment is intended for the production of involute splines of shafts. It consists of a slide-mountable plate universal lathe. Sliding on board a gearbox containing a milling arbor with hob. The hob cutter is adjusted to the engagement on the one hand, and on the other, on the other moving the gearbox to the base position against the spring force. In basic the gearbox is locked in position by electrohydraulically operated locking pins. Retractable spring and locking the pins act as a safeguard against damage hobbing and workpiece failure electricity. Milling spindle speed are bound by electrical coupling with speed headstock.

Description

Vynález se týká přídavného zařízeni k univerzálnímu soustruhu, určeného pro výrobu čelního evolventního ozubení s přímými zuby, zejména evolventního drážkování hřídelů, odvalovacím způsobem pomocí odvalovací frézy.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to an add-on device for a universal lathe for producing involute spur gears with straight teeth, in particular involute splines of shafts, in a rolling manner by means of a rolling milling cutter.

V obrobnách, které nejsou vybaveny speciálními jednoúčelovými stroji, se evolventní drážkování hřídelů zhotovuje nejčastěji na frézkách, např. portálových, pomocí tvarového nástroje, např. čepové frézy.In machining shops that are not equipped with special single-purpose machines, involute splines of shafts are most often made on milling machines, eg gantry milling machines, using a form tool, eg tenon milling cutters.

Uvedený způsob výroby evolventního drážkování má tu nevýhodu, že je málo produktivní. Dalěí nevýhodou je malé přesnost zhotoveného evolventního drážkování.Said method of producing involute grooving has the disadvantage that it is of low productivity. Another disadvantage is the low precision of the involute grooving.

Uvedená nevýhody podstatně zmenšuje přídavná zařízení k univerzálnímu soustruhu, určená pro výrobu čelního evolventního ozubení s přímými zuby, zejména evolventního drážkování hřídelů, odvalovacím způsobem pomocí odvalovací frézy podle vynálezu. Univerzální soustruh je opatřen suportem s nezávislým podélným posuvem a nezávislým příčným posuvem. Univerzální soustruh obsahuje selsynový diferenciál, jehož výstup je spojen s regulátorem otáček vřeteníku a jehož jeden vstup je spojen se selsynovým vysílačem spřaženým s vřeteníkem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že přídavné zařízení obsahuje desku upravenou pro připevnění k suportu. Deska je ve směru kolmém na osu rotace obrobku opatřena vedeném.These disadvantages are substantially reduced by the universal lathe attachments for the production of spur involute toothing with straight teeth, in particular involute splines of shafts, by a rolling method according to the invention. The universal lathe is equipped with a slide with independent longitudinal feed and independent transverse feed. The universal lathe contains a selsyn differential whose output is connected to a spindle speed regulator and one input of which is connected to a selsyn transmitter coupled to the headstock. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the invention that the attachment comprises a plate adapted to be attached to the support. The plate is provided in a direction perpendicular to the axis of rotation of the workpiece.

Ve vedení je kluzně uložena převodová skříň. Vstupní hřídel převodová skříně je spřažen s hnacím motorem. Výstupní hřídel převodová skříně je spřažen s frézovacím trnem. Frézovací trn je opatřen odvalovací frézou. Frézovací trn je vykloněn od roviny kolmé na osu rotace obrobku o nástavný úhel, jehož velikost je shodná s velikostí úhlu stoupání ěroubovice odvalovací frézy. Smysl nástavnáho úhlu je orientován tak, že v místě styku odvalovací frézy s obrobkem je tečna ke ěroubovici odvalovací frézy rovnoběžná s osou rotace obrobku. Frézovací trn je spřažen se snímacím selsynem. Snímací selsyn je upraven pro spojení s druhým vstupem selsynováho diferenciálu. V desce je ve směru rovnoběžném s vedením otočně uložen pohybový šroub. Na převodové skříni je otočně uložen maticový segment, který je uzpůsoben pro záběr s pohybovým žroubem. Mezi maticovým segmentem a převodovou skříní je uložena odtlačovací pružina se silovým účinkem, působícím proti záběru s pohybovým šroubem. Mezi převodovou skříní a deskou je uložena výsuvná pružina. Silový účinek výsuvná pružiny je co do směru i smyslu shodný se směrem a smyslem vysunutí odvalovací frézy ze záběru s obrobkem. V desce je kluzně uložen aspoň jeden aretační čep. V tělese převodové skříně je pro aretační čep upraveno vybrání. Aretační čep je spřažen a hydraulickým válcem.The transmission is slidably mounted in the guide. The gearbox input shaft is coupled to the drive motor. The output shaft of the gearbox is coupled to the milling arbor. The milling arbor is equipped with a hobbing cutter. The milling arbor is inclined from a plane perpendicular to the axis of rotation of the workpiece by an elevation angle equal to the pitch angle of the hob spindle. The direction of the extension angle is oriented so that at the point of contact of the hob with the workpiece, the tangent to the hob of the hob is parallel to the axis of rotation of the workpiece. The milling arbor is coupled to a sensing selsyn. The sensing selsyn is adapted to be coupled to a second input of the selsyn differential. A movement screw is rotatably mounted in the plate in a direction parallel to the guide. A nut segment is rotatably mounted on the gearbox and is adapted to engage a motion screw. A biasing spring is disposed between the nut segment and the gearbox with an anti-engagement force against the movement screw. A slide spring is mounted between the gearbox and the plate. The force effect of the extension spring is identical in direction and sense to the direction and sense of withdrawing the hob from the workpiece. At least one locking pin is slidably mounted in the plate. A recess is provided in the gear housing housing for the locking pin. The locking pin is coupled with a hydraulic cylinder.

Přídavné zařízení podle vynálezu má tu výhodu, že není náročné na zhotovení, přičemž při jeho používání lze produktivně obrábět zejména evolventní drážkování hřídelů na strojích, na nichž to dříve nebylo možná.The additional device according to the invention has the advantage that it is not difficult to manufacture and, in particular, the involute splines of the shafts can be productively machined on machines where this was previously not possible.

Na připojeném výkrese je schematicky znázorněn příklad provedení přídavného zařízení k univerzálnímu soustruhu podle vynálezu, kde na obr. 1 je znázorněn celkový pohled na univerzální soustruh obsahující přídavná zařízení, na obr. 2 pohled na přídavné zařízeni ze strany obsluhy, na obr. 3 bokorysný řez přídavným zařízením /řez A-A z obr. 2/, na obr. 4 půdorysný pohled na přídavné zařízení, na obr. 5 blokové schéma vazby mezi otáčkami vřeteníku a otáčkami frézovacího trnu.The attached drawing shows schematically an embodiment of an attachment for a universal lathe according to the invention, in which Fig. 1 shows a general view of a universal lathe comprising an attachment, Fig. 2 shows a view of an attachment from the operator side, Fig. 3 2 (FIG. 4) is a plan view of the attachment; FIG. 5 is a block diagram of the coupling between the spindle speed and the milling mandrel speed.

Přídavné zařízení £ je tvořeno deskou £, která je upravena pro uložení na příčných saních 2 suportu £ univerzálního soustruhu £ /obr. 1/. Deska £ je opatřena otvory £ pro připevnění k příčným saním 2 /obr. 4/. Na desce 2 3« ve směru kolmém k ose ££ rotace obrobku í vytvořeno vedení £ /obr. 2/. Ve vedení £ je kluzně uložena převodová skříň £. V převodová skříni 2 je uloženo převodová ústrojí ££, s jehož vstupním hřídelem je spřažen hnací motor 10 /obr. 3/. Výstupní hřídel převodová skříně £ je spřažen s frézovacím trnem ££. Na frézovacím trnu 12 je upevněna odvalovací fréza 13.The attachment device 8 is formed by a plate 6 which is adapted to be mounted on the transverse carriage 2 of the universal lathe slide 6 (FIG. 1). 1 /. The plate 4 is provided with openings 4 for attachment to the transverse carriage 2 / FIG. 4 /. On the plate 23 in the direction perpendicular to the axis of rotation of the workpiece, the guide 6 is formed. 2 /. The transmission housing 4 is slidably mounted in the guide. In the gearbox 2 there is a transmission device 54, with the input shaft of which the drive motor 10 / FIG. 3 /. The output shaft of the gearbox 8 is coupled to the milling mandrel £. A hobbing cutter 13 is mounted on the milling arbor 12.

Frézovací trn ££ je otočně uložen jedním koncem v převodové skříni £ a druhým koncem v konzole ££, která je připevněna k převodová skříni £, Ke konzole ££ je upevněna skříňka 15. Ve skříňce ££ je uložen snímací selsyn ££, který je spřažen přes ozubený převod s frá3 zovacím trnem X£. Vedení g je vytvořeno tak, ie frézovací trn 12 je vykloněn od roviny kolmé na osu Jg rotace obrobku g o nástavaý úhel p£ /obr. 1/, jehož velikost je shodná a velikostí úhlu stoupání ěroubovice odvalovací frézy. Smysl nástavného úhlu Pf je takový, ie v místě styku odvalovací frézy JJ s obrobkem g&je tečna ke Sroubovici odvalovací frézy U rovnoběžné s osou Jg rotace obrobku g. Na straně přivrácené k obsluze je v desce g otočně uložen pohybový Šroub JJ, zakončený čtyřhranem pro nasazení kliky. Převodové skříň J je opatřena.-hřídelem Jg, na němž je otočně uložen maticový segment 34. Maticový segment Ji, dosedá na pohybový šroub 33 shora. Maticový segment 34 je opatřen pákou Jg. Mezi maticovým segmentem Ji a opšrou na převodová skříni J je uložena odtlačovací pružina 37. Je-li odtlačovací pružina JX provedena jako tlačná, doléhá na spodní část maticového segmentu Ji, čímž její silový účinek působí proti zábéru maticového segmentu 34 s pohybovým šroubem JJ. Na straně odvrácené od obsluhy je k převodové skříni J připevněn výčnělek JI, jenž áe kluzně uložen v dutině £J kostky Jg, připevněné k desce g. V dutině £J kostky 30 je vložena výsuvná pružina J£. Výsuvná pružina J£ je provedena jako tlačná, takže její silový účinek je co do směru i smyslu shodný se směrem a smyslem vysunutí odvalovací frézy 13 ze záběru s obrobkem g. Ve směru kolmém na kluzný pohyb převodové skříně í jsou v desce g kluzně uloženy dva aretační čepy XX /obr. 2/. Aretační čepy XX jsou zvnějšku opatřeny odlehčovacími pružinami XJ. V tělese převodové skříně J jsou pro aretační čepy XX upravena vybrání XS· Na hlavy aretačních čepů XX doléhají dvouramenné páky 20 /obr. 4/, které jsou otočně uloženy pomocí os JJ. na desce g. Mezi dvouramennými pákami £g je uložen hydraulický válec ££. Hydraulický válec 22 je pomocí přívodu £g spojen s čerpadlem 27 a odpadem 23. Do přívodu 28 je vřazen dvoucestný dvoupolový elektrohydraulický rozvaděč £g, opatřený elektromagnetem £g a přestavnou pružinou 25. Vřeteník 39 univerzálního soustruhu X je poháněn stejnosměrným motorem gj, cize buzeným /obr. 5/. S vřeteníkem JJ ja spřažen selsynový vysílač g£, jehož výstup je spojen s jedním vstupem selsýnověho diferenciálu gg. S druhým vstupem selsynového diferenciálu gX je spojen výstup ze snímacího selsynu Xg. Výstup se selaynového diferenciálu gX je zaveden na vstup regulátoru gj. Regulátor 40. ‘je spřažen s buzením stejnosměrného mútoru gj formou Ward - Leonardova zapojení.The milling mandrel £ is rotatably mounted at one end in the gearbox £ and at the other end in a bracket £ which is attached to the gearbox £. To the bracket £ is a housing 15 mounted therein. it is coupled via a toothed gear with a phasing mandrel 16. The guide g is formed such that the milling arbor 12 is inclined from a plane perpendicular to the axis Jg of the workpiece rotation g by the set angle p / FIG. 1 /, the size of which is the same as the pitch angle of the hobber. The point of the attachment angle Pf is such that at the point of contact of the hob cutter JJ with the workpiece g & is tangent to the hob screw helix U parallel to the workpiece rotation axis g g. handles. The gearbox J is provided with a shaft 18 on which the nut segment 34 is rotatably mounted. The nut segment J1 abuts the movement screw 33 from above. The nut segment 34 is provided with a lever Jg. A displacement spring 37 is disposed between the nut segment J1 and the support on the gearbox 11. When the displacement spring JX is designed as a compression spring, it abuts the lower portion of the nut segment J1, thereby counteracting the engagement of the nut segment 34 with the movement screw 11. On the side facing away from the operator, a protrusion J1 is attached to the gearbox J and is slidably mounted in a cavity 8J of the cube Jg attached to the plate g. The extension spring 16 is designed as a compression spring, so that its force effect is identical in direction and sense to the direction and sense of withdrawal of the hobbing cutter 13 from engagement with the workpiece g. In the direction perpendicular to the sliding movement of the gearbox 1, arresting pins XX / fig. 2 /. The locking pins XX are provided externally with relief springs XJ. In the housing of the gearbox J, recesses XS are provided for the locking pins XX. The double-lever levers 20 / fig. 4 /, which are rotatably supported by axes 11. A hydraulic cylinder 60 is mounted between the two-arm levers 61. The hydraulic cylinder 22 is connected to the pump 27 and the drain 23 via the inlet g. The two-way two-pole electrohydraulic distributor g is provided in the inlet 28 with a solenoid g and an adjusting spring 25. The headstock 39 of the universal lathe X is driven by a DC motor gj. giant. 5 /. A selsyne transmitter g6 is coupled to the headstock 11, the output of which is coupled to one input of the selsyn differential gg. The second input of the selsyn differential gX is connected to the output of the sensing selsyn Xg. The output of the selayn differential gX is applied to the controller input gj. The regulator 40. ‘is coupled to the excitation of the DC converter gj in the form of a Ward-Leonard circuit.

Před uvedením do činnosti se přídavné zařízení J zajistí na suportu £ šrouby vsunutými do otvorů X v desce g. Potom se propojí výstup ze snímacího selsynu 16 s druhým vstupem selsynového diferenciálu gg. Na pohybový šroub JJ se nasune klika a maticový segment Jg se pomocí páky Jg sklopí proti odporu odtlačovací pružiny JX do záběru s pohybovým šroubem JJ. Otáčením pohybového šroubu JJ se posune převodová skříň J proti odporu výsuvná pružiny 32 do základní polohy. V táto základní poloze se přivede napětí k elektromagnetu 24 elektrobydraulického rozváděče £g. Přestavením elektrobydraulického rozvaděče £g se přivede tlakové médium k hydraulickému válci 22. který přes dvouramenné páky 20 zasune aretační čapy 17 do vybrání Xg. Po zaaretování převodové skříně J v základní poloze se pomocí pohybu příčných saní g nastaví výchozí pracovní poloha mezi obrobkem g a odvalovací frézou XJ. Potom se spustí bnací motor Xg. Signál nesoucí informaci o otáčkách frézovacího trnu X£ se předává ze snímacího selsynu Xg do selsynového diferenciálu 41. Do selsynového diferenciálu 41 přicházejí rovněž signály od selsynového vysílače 42. V selsynovém diferenciálu gX se oba signály porovnávají. Vznikne-li mezi nimi rozdíl, vyšle selsynový diferenciál 41 impuls k regulátoru gg, který upraví otáčky stejnosměrného motoru 43. Tím je zaručeno, že poměr mezi otáčkami vřeteníku JJ a otáčkami frézovacího trnu 1£ je konstantní. Nakonec se spustí podélný pohyb suportu £. Rychlostí tohoto pohybu se reguluje velikost odebírané třísky. V případě výpadku elektrické energie, kdy se zastaví pohyb odvalovací frésy 13 i obrobku g, se přestaví elektrohydraulický rozvaděč 26 působením přestavné pružiny 25 do polohy, v níž hydraulický válec ££ přestane silově působit na aretační čepy XX, které se tudíž působením odlehčovacích pružin XJ vysunou ze záběru, a uvolní tak pohyb převodovéIskříně J ve vedení 8. Silovým účinkem výsuvné pružiny J£ se převodová skříň J odsune, čímž seuodvalovací fréza 13 dostane mimo záběr s obrobkem g, a zabrání se tak poškození obrobku g i odvalovací frézy XJ. řři skončení pracovního cyklu dojde po najetí na koncový spínač k uvolně ní aretačních čepů χχ, čímž se odvalovací fréza 13 dostane mimo sáběr. Současně se zastaví pohyb odvalovací frézy 13 i obrobku g.Prior to actuation, the auxiliary device J is secured to the support 6 by screws inserted into the holes X in the plate g. Then the output of the sensing selsyn 16 is connected to the second input of the selsyn differential gg. The crank is pushed onto the movement bolt J and the nut segment Jg is tilted by the lever Jg against the resistance of the push spring JX into engagement with the movement bolt JJ. By rotating the movement screw 11, the gearbox 11 is moved to the home position against the resistance of the extension spring 32. In this initial position, a voltage is applied to the electromagnetic switchboard 24. By adjusting the electro-hydraulic distributor 52, the pressure medium is fed to the hydraulic cylinder 22 which, via the two-arm levers 20, engages the locking pins 17 into the recesses Xg. After the gearbox J is locked in the basic position, the initial working position between the workpiece g and the hobbing cutter XJ is set by means of the movement of the cross slide g. The drive motor Xg is then started. The signal carrying information about the speed of the milling arbor X £ is transmitted from the sensing selsyn Xg to the selsyn differential 41. Also, signals from the selsyn transmitter 42 are received at the selsyn differential 41. In the selsyn differential gX, the two signals are compared. If there is a difference between them, the selsyn differential 41 sends a pulse to the controller gg, which adjusts the speed of the DC motor 43. This ensures that the ratio between the speed of the headstock and the speed of the milling mandrel 16 is constant. Finally, the longitudinal movement of the slide 6 is started. The speed of this movement regulates the size of the chip to be removed. In the event of a power failure, when the movement of the hob 13 and the workpiece g is stopped, the electrohydraulic distributor 26 moves under the action of the adjusting spring 25 to a position in which the hydraulic cylinder 54 ceases to apply force to the locking pins XX. The gearbox J is pushed out by the force of the extension spring 16, whereby the gear milling cutter 13 is disengaged from the workpiece g, thus preventing damage to the workpiece gi of the rolling milling cutter XJ. At the end of the working cycle, after arriving at the limit switch, the locking pins χχ are released, whereby the hobbing cutter 13 gets out of the collection. At the same time, the movement of the hobbing cutter 13 and the workpiece g are stopped.

Přídavné zařízení podle vynálezu lze s výhodou využít u vdech typů univerzálních soustruhů, které jsou vybaveny elektrickým regulátorem pohybu vřeteníku, s nímž je spřažen selsynový diferenciál určený pro vyhodnocování pracovních pohybů při řezání závitů. Přídavné zařízení lze použít pro aousledné i nesousledné frézování evolventního ozubení.The additional device according to the invention can be advantageously used in all types of universal lathes equipped with an electric headstock movement regulator with which a selsyn differential is coupled for evaluating working movements during thread cutting. The attachment can be used for both up and down milling of involute toothing.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Universal lathe attachments for the production of straight involute spur gears, in particular involute shaft splines, by a rolling milling machine, wherein the universal lathe is equipped with a slide with independent longitudinal feed and independent, transverse feed and a selsyn differential whose output is connected to a spindle speed regulator and one input of which is connected to a selsyn transmitter coupled to the headstock, characterized in that it comprises a plate (6) adapted to be attached to the support (2), the plate (6) being perpendicular to the an axis (38) of the workpiece rotation (4) provided with a guide (8) in which a gearbox (9) is slidably mounted, the input shaft of which is coupled to the drive motor (10). and whose output shaft is coupled to a milling arbor (12) provided with a hobbing cutter (13), the milling arbor (12) being coupled to a sensing selsyn (16) adapted to be coupled to a second selsyn differential input (41) and a plate (6) a movement bolt (33) is rotatably mounted in a direction parallel to the guide (8) and a nut segment (34) is rotatably mounted on the gearbox (9), which is adapted to engage a movement screw (33), between the nut segment (34) and a compression spring (37) is disposed in the transmission housing (9) and an extension spring (32) is mounted between the transmission housing (9) and the plate (6), while at least one locking pin (17) is slidably mounted in the plate (6) for which a recess (18) is provided in the housing of the gearbox (9), the locking pin (17) being coupled and a hydraulic cylinder (22).