RU2064376C1

RU2064376C1 - Gear-cutting machine

Info

Publication number: RU2064376C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Федорович Шаповалов; Владимир Иванович Печеный; Александр Александрович Клочко; Сергей Павлович Налетов; Николай Иванович Аристархов; Вячеслав Дмитриевич Коротков; Григорий Николаевич Руин; Николай Александрович Лобанов; Андрей Викторович Кузнецов
Original assignee: Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения; Производственное объединение "Коломенский завод тяжелого станкостроения"
Priority date: 1991-01-23
Filing date: 1991-01-23
Publication date: 1996-07-27

Abstract

FIELD: cutting of metals. SUBSTANCE: invention refers to machines for finishing operations of gears of large modulus, mainly hardened. Gear-cutting machine includes frame 1, column 2, support 3 with base 4, cross-piece 7 slide 6 carrying tool and coupled to base 4 of support 3 with kinematic pair "lead screw 8 - nut". Machining of gears is carried out with three simultaneous movement of units of machine: rotary motion of table 17 with wheel 18 with speed ω_k, tangential movement of cross-piece 17 with wheel 18 in direction V_2u and reciprocating motion of slide 6 with tool 13 in direction V_1u. Complete machining of one side surface of tooth of wheel 18 is ensured with movement of cross-piece 7 with tool 13 over distance AB which presents active section of line of engagement of tool and workpiece. EFFECT: improved operational efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, в частности к станкам для чистовой обработки зубьев зубчатых колес крупного модуля, преимущественно закаленных. The invention relates to the field of metal cutting, in particular to machines for the finishing of the teeth of the gears of a large module, mainly hardened.

Известен станок для обработки зубчатых колес, включающий станину, рабочий поворотный стол и стойку, несущую суппорт, по вертикальным направляющим которого перемещается инструментальная каретка с индивидуальным приводом инструмента дисковой фрезы /1/. A well-known machine for processing gears, including a bed, a working rotary table and a rack carrying a support, along the vertical guides of which a tool carriage with an individual drive of a disk mill tool is moved / 1 /.

Преимущество известного станка заключается в обеспечении любой скорости резания инструмента, т.к. частота вращения последнего не зависит от частоты вращения рабочего стола. The advantage of the known machine is to provide any cutting speed of the tool, because the rotational speed of the latter does not depend on the rotational speed of the desktop.

Это позволяет вести обработку зубчатых колес с высокими скоростями резания. This allows the processing of gears with high cutting speeds.

Однако выполнение рабочего стола с обеспечением тангенциального перемещения заготовки по отношению к инструменту требует удлиненной, а значит и более массивной станины, что предопределяет значительную металлоемкость станка по сравнению с другими известными решениями. However, the implementation of the desktop with the provision of tangential movement of the workpiece relative to the tool requires an elongated, and therefore more massive bed, which determines the significant metal consumption of the machine compared to other known solutions.

Известен станок, состоящий из станины, рабочего стола, стойки, несущей суппорт с инструментальной оправкой /2/. Known machine, consisting of a bed, a desktop, a rack, a bearing support with a tool holder / 2 /.

За счет станины с меньшими габаритами (стол станка имеет только вращательное движение) известный станок имеет невысокую металлоемкость. Due to the bed with smaller dimensions (the table of the machine has only rotational movement), the known machine has a low metal consumption.

Однако в связи с тем, что вращающийся инструмент имеет кинематическую связь с вращающимся столом, делительная червячная пара которого имеет ограничения по скорости скольжения зубьев, известный станок не обеспечивает высокопроизводительной обработки закаленных зубчатых колес, предусматривающей использование в качестве режущего материала сверхтвердых сплавов или керамики. However, due to the fact that the rotary tool has a kinematic connection with the rotary table, the dividing worm pair of which has limitations on the sliding speed of the teeth, the known machine does not provide high-performance machining of hardened gears, involving the use of superhard alloys or ceramics as cutting material.

Цель изобретения повышение производительности за счет интенсификации режимов резания при обработке закаленных зубчатых колес. The purpose of the invention is to increase productivity due to the intensification of cutting conditions when machining hardened gears.

Поставленная цель достигается тем, что зубообрабатывающий станок, на стойке которого установлен суппорт, несущий инструментальную каретку с узлом привода возвратно-поступательного перемещения, снабжен траверсой, установленной в направляющих, выполненных на суппорте, который жестко закреплен на стойке станка, и винтовой парой, гайка которой размещена на траверсе, а винт установлен в суппорте, при этом узел привода инструментальной каретки выполнен в виде шарика винтовой пары, гайка которой размещена на каретке, а винт соединен с электродвигателем. This goal is achieved by the fact that the tooth-processing machine, on the stand of which a support is mounted, carrying the tool carriage with a drive unit for reciprocating movement, is equipped with a traverse installed in guides made on the support, which is rigidly fixed to the stand of the machine, and a screw pair, the nut of which placed on the traverse, and the screw is installed in the caliper, while the drive unit of the tool carriage is made in the form of a ball of a screw pair, the nut of which is placed on the carriage, and the screw is connected to the electric engine.

Станок представлен на чертежах, где на фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг. 2 кинематическая схема, на фиг.3 вид сбоку, на фиг 4- схема обработки зубьев. The machine is shown in the drawings, in which FIG. 1 shows a general view of the device, in FIG. 2 kinematic diagram, figure 3 is a side view, figure 4 is a diagram of the processing of teeth.

Станок состоит из станины 1, стойки 2, суппорта 3, основание 4 которого имеет на тыльной стороне направляющие (не показаны) для соединения со стойкой 2. Станок снабжен также направляющими 5 для перемещения инструментальной каретки 6, выполненными на траверсе 7, несущей инструментальную каретку 6 и связанную со стойкой 2 кинематической парой "ходовой винт-гайка". Ходовой винт 8 установлен на суппорте 3, а маточная гайка 9 на траверсе 7. На инструментальной каретке 6 размещен электродвигатель 10, ременная передача 11, шпиндель 12 и дисковая фреза 13. Инструментальная каретка 6 соединена с шарика-винтовой парой, маточная гайка 14 которой закреплена на каретке 6, а винт 15 на траверсе 7 В верхней части траверсы 7 расположен высокомоментный электродвигатель 16 узла привода инструментальной каретки 6. На рабочем столе 17 установлена заготовка 18. Для привода ходового винта 8 от главного двигателя станка (не показан) служат присоединительная шестерня 19 суппорта 3, червяк 20 и червячное колесо 21. The machine consists of a bed 1, stand 2, caliper 3, the base 4 of which has guides (not shown) on the back for connecting to the stand 2. The machine is also equipped with guides 5 for moving the tool carriage 6, made on the traverse 7, carrying the tool carriage 6 and associated with the rack 2 kinematic pair of "lead screw-nut". The lead screw 8 is mounted on the caliper 3, and the master nut 9 on the traverse 7. On the tool carriage 6 there is an electric motor 10, a belt drive 11, a spindle 12 and a disk mill 13. The tool carriage 6 is connected to a ball-screw pair, the master nut 14 of which is fixed on the carriage 6, and the screw 15 on the crosshead 7 In the upper part of the crosshead 7 there is a high-torque electric motor 16 of the drive unit of the tool carriage 6. A workpiece 18 is installed on the working table 17. To drive the lead screw 8 from the main engine of the machine (not shown) the connecting gear 19 of the caliper 3 is pressed, the worm 20 and the worm wheel 21.

Направляющие 5 траверсы 7 по отношению к вертикальным направляющим основания 4 могут иметь различный угол наклона в зависимости от угла наклона обрабатываемых зубьев колеса 18. The guides 5 of the traverse 7 with respect to the vertical guides of the base 4 may have a different angle of inclination depending on the angle of inclination of the machined teeth of the wheel 18.

Наклон направляющих 5 осуществляется поворотом корпуса 22 траверсы 7 вокруг горизонтальной оси, при этом угол наклона контролируется по шкале 23 указателем 24. The inclination of the guides 5 is carried out by turning the housing 22 of the beam 7 around the horizontal axis, while the angle of inclination is controlled on a scale 23 by a pointer 24.

Станок работает следующим образом. The machine operates as follows.

При включении главного двигателя станка вращение передается через присоединительную шестерню суппорта 19 на червяк 20, червячное колесо 21 и затем на ходовой винт 8. When the main engine of the machine is turned on, rotation is transmitted through the connecting gear of the caliper 19 to the worm 20, the worm wheel 21 and then to the spindle 8.

Затем через маточную гайку 9 траверсе 7, а вместе с ней инструментальной каретке 6 и инструменту 13 сообщается тангенциальное ускоренное настроечное перемещение до зоны вблизи касания с вершиной зуба зубчатого колеса 18 в точке А, после чего останавливают главный двигатель станка. Затем включают электродвигатель 10 и сообщают вращение дисковой фрезе 13. После этого включают двигатель 16 и сообщают инструментальной каретке 6 возвратно- поступательное движение вверх-вниз в направлении V_1и.Then, through the uterine nut 9, the traverse 7, and together with it the tool carriage 6 and the tool 13, a tangential accelerated tuning movement is communicated to the zone near the contact with the top of the tooth of the gear wheel 18 at point A, after which the main engine of the machine is stopped. Then, the electric motor 10 is turned on and the rotation of the disk mill 13 is reported. After that, the motor 16 is turned on and the tool carriage 6 is informed of the reciprocating movement up and down in the direction of V _1i .

Включением главного двигателя станка через гитары настройки сменных колес, а также через кинематические цепи станка (не показано) и присоединительную шестерню 19 суппорта 3 обеспечивают взаимосвязанные движения: вращение стола 17 с зубчатым колесом 18 в направлении ω_к и тангенциальное перемещение траверсы 7 с инструментом 13 в направлении V_2и. Таким образом обработка зубьев колеса осуществляется при трех одновременных движениях узлов станка: вращательном движении стола 17 станка с колесом 18 со скоростью ω_к, тангенциальном перемещении траверсы 7 в направлении V_2и и возвратно-поступательном движении каретки 6 с инструментом 13 в направлении V_1и. _By turning on the main engine of the machine through the guitars of the interchangeable wheels settings, as well as through the kinematic chains of the machine (not shown) and the connecting gear 19 of the caliper 3, interconnected movements are provided: rotation of the table 17 with the gear wheel 18 in the direction ω _to and tangential movement of the beam 7 with the tool 13 in direction V _2and . Thus, the processing of the teeth of the wheel is carried out with three simultaneous movements of the nodes of the machine: the rotational movement of the table 17 of the machine with the wheel 18 with a speed of ω _{to the} tangential movement of the beam 7 in the direction of V _2i and the reciprocating movement of the carriage 6 with the tool 13 in the direction of V _1i .

В связи с тем, что станок снабжен траверсой 7, несущей инструментальную каретку 6 и связанной с суппортом 3 кинематической парой "ходовой винт-гайка" вращение инструмента 13 и вращение колеса 18 осуществляются независимо друг от друга, т.к. они кинематически не связаны. Due to the fact that the machine is equipped with a traverse 7, carrying a tool carriage 6 and a kinematic pair of screw-nut, connected to the support 3, the rotation of the tool 13 and the rotation of the wheel 18 are carried out independently of each other, because they are kinematically unrelated.

Это позволяет осуществлять высокоскоростную обработку в любом оптимальном режиме резания, т.е. обеспечить повышение производительности за счет интенсификации режимов резания при обработке закаленных зубчатых колес. This allows for high-speed machining in any optimal cutting mode, i.e. to provide increased productivity due to the intensification of cutting conditions when machining hardened gears.

Полная обработка одной боковой поверхности зуба колеса 18 обеспечиваетея при перемещении траверсы 7 с инструментом 13 на расстоянием АВ, представляющее собой активный участок линии станочного зацепления инструмента и заготовки. Full processing of one side surface of the tooth of the wheel 18 is provided when moving the beam 7 with the tool 13 at a distance AB, which is an active section of the line of machine engagement of the tool and the workpiece.

Затем траверса 7 с инструментом 13 отводится в исходное положение и производится деление зубчатого колеса 18 на следующий зуб. Then the traverse 7 with the tool 13 is discharged to its original position and the gear 18 is divided into the next tooth.

После этого описанный цикл обработки повторяется. After that, the described processing cycle is repeated.

Claims

A gear machine with a support mounted on a stand carrying a tool carriage with a reciprocating drive unit, characterized in that, in order to increase productivity due to the intensification of cutting conditions when machining hardened gears, the machine is equipped with a traverse installed in guides made on a support, which is rigidly fixed to the machine stand, and a screw pair, the nut of which is placed on the crosshead, and the screw is installed in the support, while the drive unit is instrumental The second carriage is made in the form of a ball screw pair, the nut of which is placed on the carriage, and the screw is connected to the electric motor.