RU2454303C2 - Gear-shaping machine - Google Patents

Gear-shaping machine Download PDF

Info

Publication number
RU2454303C2
RU2454303C2 RU2010128788/02A RU2010128788A RU2454303C2 RU 2454303 C2 RU2454303 C2 RU 2454303C2 RU 2010128788/02 A RU2010128788/02 A RU 2010128788/02A RU 2010128788 A RU2010128788 A RU 2010128788A RU 2454303 C2 RU2454303 C2 RU 2454303C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool spindle
spindle
movement
workpiece
possibility
Prior art date
Application number
RU2010128788/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010128788A (en
Inventor
Юрий Александрович Ведерников (RU)
Юрий Александрович Ведерников
Рустем Мухаметович Хусаинов (RU)
Рустем Мухаметович Хусаинов
Татьяна Витальевна Павлова (RU)
Татьяна Витальевна Павлова
Рустам Ринатович Хазиев (RU)
Рустам Ринатович Хазиев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА)
Priority to RU2010128788/02A priority Critical patent/RU2454303C2/en
Publication of RU2010128788A publication Critical patent/RU2010128788A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2454303C2 publication Critical patent/RU2454303C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: proposed machine comprises bed, post, slide with reciprocating tool spindle with shaping cutter secured therein, and table with workpiece spindle. Machine is furnished with radial feed slides, tool spindle main motion transducer, trigger, frequency divider and table drive stepped motor Note here that tool spindle performs continuous feed circular motion while workpiece spindle continuously revolves in synchronism therewith. Note also that, to cut teeth, table may penetrate-withdraw along the line connecting the centers of shaping tool and workpiece at the speed subject to tooth thickness variation along the length and preset frequency of pulses generated by control trigger depending upon aforesaid transducer signals to be fed to table drive stepped motor.
EFFECT: expanded operating performances, higher efficiency and precision.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области механообработки и может применяться при нарезании зубчатых колес внутреннего и наружного зацепления, в том числе с изменяющейся по длине толщиной зубьев.The invention relates to the field of machining and can be used when cutting gears of internal and external gearing, including with a tooth thickness varying in length.

Известен способ нарезания цилиндрических зубчатых колес со ступенчато сужающимися от одного торца к другому зубьями [1], при котором обрабатываемому колесу и инструменту задают согласованное вращение вокруг своих осей, обработку производят за несколько проходов, при первом из которых осуществляют обработку зуба по всей ширине колеса на глубину, соответствующую глубине зуба на большом диаметре, перед каждым последующим проходом одному из элементов сообщают радиальную подачу и производят обработку зуба на части ширины колеса до места образования ступени, после чего радиальную подачу производят в обратном направлении. Известный способ не обеспечивает возможности нарезания зубчатых колес с непрерывно сужающимися зубьями.There is a method of cutting cylindrical gears with gears tapering stepwise from one end to another [1], in which the machined wheel and tool are set to coordinate rotation around their axes, the treatment is performed in several passes, the first of which carry out tooth processing over the entire width of the wheel on the depth corresponding to the depth of the tooth on a large diameter, before each subsequent passage one of the elements is informed of a radial feed and the tooth is processed on a part of the wheel width to the place of the formation of the stage, after which the radial feed is produced in the opposite direction. The known method does not provide the possibility of cutting gears with continuously tapering teeth.

Наиболее близким по технической сущности был выбран станок для обработки зубчатых колес наружного и внутреннего зацепления с криволинейной формой зуба [2], содержащий размещенную на станине стойку, на которой находится поперечина и каретка с приводом ее продольного перемещения по горизонтальным направляющим поперечины. На каретке установлен с возможностью поворота суппорт с имеющим возможность совершения возвратно-поступательного главного движения инструментальным шпинделем, в котором закреплен долбяк. На суппорте также находится привод круговой дискретной подачи инструментального шпинделя. На станине расположен стол, несущий средства установки и закрепления обрабатываемого зубчатого колеса, и имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения. Станок содержит систему программного управления перемещениями инструментального шпинделя и стола с первичными преобразователями импульсов перемещения каретки и суппорта.The closest in technical essence was chosen to be a machine for processing gears of external and internal gearing with a curved tooth shape [2], containing a stand placed on the bed, on which there is a cross member and a carriage with a drive for its longitudinal movement along the horizontal guides of the cross member. A support is mounted on the carriage with the possibility of rotation with the tool spindle, which has the ability to make a reciprocating main movement, in which the dolby is fixed. The support also has a discrete circular feed drive for the tool spindle. On the bed is a table that carries the means for installing and securing the gear being machined, and having the possibility of reciprocating movement. The machine includes a system for programmatically controlling the movements of the tool spindle and the table with primary converters of pulses for moving the carriage and the support.

Критика прототипа. В известной конструкции применяется метод дискретного обката, что снижает производительность и точность обработки.Criticism of the prototype. In the known design, the discrete rolling method is used, which reduces productivity and processing accuracy.

Технический результат заключается в обеспечении возможности нарезания зубчатых колес внешнего и внутреннего зацепления с изменяющейся по длине толщиной зуба, а также в обеспечении производительности и точности обработки таких зубчатых колес вследствие применения метода непрерывного обката и сокращения времени на переналадку станка.The technical result consists in providing the possibility of cutting gears of external and internal gearing with a tooth thickness varying in length, as well as in ensuring the productivity and accuracy of processing of such gears due to the application of the continuous rolling method and reducing the time for machine readjustment.

Сущность изобретения. Зубодолбежный станок содержит станину, стойку, суппорт с имеющим возможность совершения возвратно-поступательного главного движения и движения непрерывной круговой подачи инструментальным шпинделем, в котором закреплен долбяк. На станине также находятся салазки, предназначенные для выполнения движения радиальной подачи. На салазках находится стол, на котором устанавливается шпиндель изделия, имеющий возможность совершения вращательного движения, согласованного с движением круговой подачи инструментального шпинделя. Стол предназначен для выполнения движения врезания-отскока по линии, соединяющей центры долбяка и заготовки, от привода, содержащего шаговый электродвигатель. В состав станка входит система программного управления, содержащая программатор, компаратор, усилитель, измерительные преобразователи, а также контроллер, включающий управляющий триггер, делитель частоты, цифроаналоговый преобразователь. При рабочем ходе долбяка стол с заготовкой совершает движение врезания по направлению к долбяку со скоростью, соответствующей необходимой величине изменения толщины зуба заготовки. Скорость врезания устанавливается с помощью делителя частоты, на вход которого поступают сигналы от измерительного преобразователя привода главного движения и управляющего триггера, и с выхода которого сигналы поступают на шаговый электродвигатель привода стола. Тем самым обеспечивается обработка зубчатых колес внешнего или внутреннего зацепления с переменной по длине зуба толщиной. При холостом ходе долбяка стол с заготовкой совершает движение отскока в направлении от долбяка, предотвращая износ зубьев последнего.SUMMARY OF THE INVENTION The gear-shaping machine contains a bed, a stand, a support with the possibility of making a reciprocating main movement and the movement of a continuous circular feed with an instrumental spindle in which the cutter is fixed. On the bed there are also slides designed to perform radial feed movement. On the slide there is a table on which the spindle of the product is installed, having the possibility of making a rotational movement, consistent with the movement of the circular feed of the tool spindle. The table is designed to perform the insert-bounce movement along the line connecting the centers of the cutter and the workpiece from a drive containing a stepper motor. The machine includes a program control system containing a programmer, comparator, amplifier, measuring transducers, as well as a controller including a control trigger, frequency divider, digital-to-analog converter. During the working course of the cutter, the table with the workpiece makes a cutting movement towards the cutter at a speed corresponding to the required value of the change in the thickness of the tooth of the workpiece. The insertion speed is set using a frequency divider, the input of which receives signals from the measuring transducer of the main drive and the control trigger, and the output of which signals are sent to the stepping motor of the table drive. This ensures the processing of gears of external or internal gearing with a variable thickness along the length of the tooth. When idle, the table with the workpiece moves the bounce in the direction from the cutter, preventing wear of the teeth of the latter.

На фиг.1 представлена кинематическая схема зубодолбежного станка с обозначением движений и блоками устройства программного управления. На фиг.2 представлена структурная схема контроллера, управляющего движением врезания-отскока стола. На фиг.3 представлен зуб обрабатываемого на станке колеса, вид спереди. На фиг.4 представлен зуб обрабатываемого колеса, вид снизу.Figure 1 presents the kinematic diagram of a gear-shaking machine with a designation of movements and blocks of a program control device. Figure 2 presents the structural diagram of the controller that controls the movement of the plunge-bounce table. Figure 3 presents the tooth machined on the machine wheel, front view. Figure 4 presents the tooth of the machined wheel, a bottom view.

Осуществление изобретения. Зубодолбежный станок (фиг.1) содержит станину 1, стойку 2, суппорт 3 с инструментальным шпинделем 4, в котором крепится долбяк 5. Инструментальный шпиндель имеет возможность совершать движения от привода 6 и от привода 7. На суппорте 3 установлены гидроцилиндры 8, предназначенные для разгрузки привода главного движения 6. На станине 1 установлены салазки 9 с приводом 10; на салазках 9 установлен стол 11 с приводом 12; в стол 11 вмонтирован шпиндель изделия 13 с приводом 14; шпиндель изделия 13 предназначен для крепления обрабатываемой заготовки 15. Станок оснащается системой программного управления, которая содержит программатор П (16), связанный с компаратором К (17), который связан с усилителем У (18), предназначенным для передачи управляющих импульсов на приводы. Приводы также содержат измерительные преобразователи: по величине линейного перемещения инструментального шпинделя 19, по углу поворота инструментального шпинделя 20, по углу поворота шпинделя изделия 21, по величине перемещения салазок 22. Система программного управления также включает контроллер Кт (23), содержащий управляющий триггер УТ (24, фиг.2), делитель частоты ДЧ (25), цифроаналоговый преобразователь ЦАП (26).The implementation of the invention. The gear-shaping machine (Fig. 1) contains a bed 1, a stand 2, a support 3 with a tool spindle 4, in which the cutter 5 is mounted. The tool spindle has the ability to make movements from the drive 6 and from the drive 7. Hydraulic cylinders 8 are installed on the support 3, intended for unloading of the drive of the main movement 6. On the bed 1 mounted rails 9 with the drive 10; a slide 11 has a table 11 with a drive 12; in the table 11 is mounted the spindle of the product 13 with the drive 14; the spindle of the product 13 is intended for fastening the workpiece 15. The machine is equipped with a program control system that contains the programmer P (16) connected to the comparator K (17), which is connected to the amplifier U (18), designed to transmit control pulses to the drives. The drives also contain measuring transducers: according to the value of linear movement of the tool spindle 19, according to the angle of rotation of the tool spindle 20, according to the angle of rotation of the spindle of the product 21, according to the amount of movement of the slide 22. The program control system also includes a controller CT (23) containing the control trigger UT ( 24, figure 2), the frequency divider DC (25), digital-to-analog converter DAC (26).

При обработке зубчатого колеса инструментальный шпиндель 4 совершает возвратно-поступательное главное движение Фv1) от привода 6 (фиг.1) и вращательное движение круговой подачи Фs2) от привода 7. Шпиндель изделия 13 совершает согласованное с вращением инструментального шпинделя 4 вращательное движение Фs5) от привода 14. Салазки 9 совершают согласованное с вращением шпинделя изделия 13 прямолинейное движение радиальной подачи Фs3) от привода 10.When machining a gear wheel, the tool spindle 4 makes a reciprocating main movement Ф v1 ) from the drive 6 (Fig. 1) and the rotational movement of the circular feed Ф s2 ) from the drive 7. The spindle of the product 13 makes a coordinate with the rotation of the tool spindle 4 rotational movement Ф s5 ) from the drive 14. The slide 9 makes a linear movement of the radial feed Ф s3 ), coordinated with the rotation of the product spindle 13, from the drive 10.

Режимы движений задаются программатором 16: начальное положение, длина хода, скорость перемещения инструментального шпинделя 4 Фv1); скорость круговой подачи инструментального шпинделя 4 Фs2), согласованная с ней скорость вращения шпинделя изделия 13 Фs(B2); согласованная с ней скорость и величина хода радиальной подачи Фs3); величина и скорость быстрого отвода стола с заготовкой во время холостого хода инструментального шпинделя.Modes of motion are set by the programmer 16: initial position, stroke length, movement speed of the tool spindle 4 Ф v1 ); circular feed speed of the tool spindle 4 Ф s2 ), the product spindle rotation speed 13 Ф s (B 2 ) matched with it; the speed and magnitude of the radial feed stroke Ф s (P 3 ) agreed with it; the size and speed of the quick removal of the table with the workpiece during idle of the tool spindle.

В процессе нарезания зубьев сформированная программатором 16 информация подается на компаратор 17, где на основе сравнения заданной информации и информации, поступающей от измерительных преобразователей 19-22, вырабатываются управляющие импульсы, направляемые на усилитель 18, от которого после усиления они передаются на соответствующие приводы: M1 (6) главного возвратно-поступательного движения инструментального шпинделя 4; М2 (7) круговой подачи инструментального шпинделя 4 Sкр.и.; М3 (16) вращательного движения шпинделя изделия 13 Sкр.з.; М4 (12) - движения врезания-отскока стола 11; М5 (10) - радиальной подачи салазок 9.In the process of cutting teeth, the information generated by the programmer 16 is fed to the comparator 17, where, based on a comparison of the set information and information from the transducers 19-22, control pulses are generated that are sent to the amplifier 18, from which they are transmitted to the corresponding drives after amplification: M1 (6) the main reciprocating movement of the tool spindle 4; M2 (7) circular feed tool spindle 4 S cr.i. ; M3 (16) of the rotational movement of the spindle 13 of the product S kr.z. ; M4 (12) - movement of the plunge-bounce table 11; M5 (10) - radial feed slide 9.

Для формирования переменной толщины зуба по его длине во время рабочего хода инструментального шпинделя 4 стол 11 совершает согласованное с главным движением Фv1) движение врезания Фs4) в направлении долбяка 5. Предельную величину перемещения стола 11, учитывая малые величины изменения толщины зуба по длине, приближенно можно определить (фиг.3, фиг.4):To form a variable thickness of the tooth along its length during the working stroke of the tool spindle 4, the table 11 makes a cutting movement Ф s4 ) coordinated with the main movement Ф v1 ) in the direction of the cutter 5. The maximum displacement of the table 11, taking into account small quantities changes in the thickness of the tooth along the length, approximately can be determined (figure 3, figure 4):

Figure 00000001
Figure 00000001

где L - длина хода возвратно-поступательного движения Фs1) инструментального шпинделя 4, γ - угол уменьшения толщины зуба, α - угол профиля зуба.where L is the stroke length of the reciprocating movement Ф s1 ) of the tool spindle 4, γ is the angle of reduction of the thickness of the tooth, α is the angle of the tooth profile.

Соотношения между скоростями главного движения v и врезания стола Sвp:The relationship between the speeds of the main movement v and the cutting of the table S bp :

Figure 00000002
Figure 00000002

Управление движением врезания-отскока стола происходит следующим образом. Сигналы с измерительного преобразователя 19 (фиг.1) поступают на управляющий триггер 24 (фиг.2), далее с использованием делителя частоты 25 формируется серия импульсов заданной частоты, которые поступают на цифроаналоговый преобразователь 26, с которого сигналы передаются на шаговый электродвигатель привода 12. В соответствии с частотой этих сигналов происходит перемещение стола 11 с заданной скоростью, определяемой соотношением (2).The motion control of the plunge-bounce table is as follows. The signals from the measuring transducer 19 (Fig. 1) are supplied to the control trigger 24 (Fig. 2), then using a frequency divider 25 a series of pulses of a given frequency are generated, which are transmitted to a digital-to-analog converter 26, from which the signals are transmitted to the stepper motor of the drive 12. In accordance with the frequency of these signals, the table 11 moves at a predetermined speed determined by relation (2).

При холостом ходе инструментального шпинделя 4 стол 11 с заготовкой 15 совершает движение отскока в направлении от долбяка 5, предотвращая износ зубьев последнего.When the tool spindle 4 is idling, the table 11 with the workpiece 15 makes a rebound movement in the direction from the cutter 5, preventing wear of the teeth of the latter.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2014971, кл. B23F 5/12 от 30.06.1994.1. RF patent No. 20144971, cl. B23F 5/12 dated 06/30/1994.

2. Патент РФ №2076023, кл. B23F 5/12, B23F 9/06 от 27.03.1997.2. RF patent No. 2076023, cl. B23F 5/12, B23F 9/06 dated 03/27/1997.

Claims (1)

Зубодолбежный станок, содержащий станину, стойку, суппорт с имеющим возможность совершения возвратно-поступательного главного движения инструментальным шпинделем, в котором закреплен долбяк, стол со шпинделем изделия, отличающийся тем, что он снабжен салазками, предназначенными для выполнения движения радиальной подачи, измерительным преобразователем главного движения инструментального шпинделя, триггером, делителем частоты и шаговым электродвигателем привода стола, при этом инструментальный шпиндель выполнен с возможностью непрерывного движения круговой подачи, а шпиндель изделия - с возможностью согласованного с ним непрерывного вращения, причем для нарезания зубьев с переменной по длине толщиной стол выполнен с возможностью движения врезания-отскока по линии, соединяющей центры долбяка и заготовки, со скоростью, определяемой величиной изменения толщины зуба по длине и задаваемой частотой импульсов, вырабатываемых в зависимости от сигналов измерительного преобразователя главного движения инструментального шпинделя управляющим триггером, делителем частоты и предназначенных для подачи на шаговый электродвигатель привода стола. A gear-shaping machine containing a bed, a stand, a support with a tool spindle capable of making a reciprocating main movement, in which a dolby is fixed, a table with a product spindle, characterized in that it is equipped with a slide designed to perform radial feed movement, a measuring transducer of the main movement tool spindle, trigger, frequency divider and stepper motor drive the table, while the tool spindle is made with the possibility of jerk movement of the circular feed, and the spindle of the product with the possibility of continuous rotation coordinated with it, and for cutting teeth with a variable length thickness, the table is made with the possibility of cutting-rebound movement along the line connecting the centers of the cutter and the workpiece at a speed determined by the value of the thickness change tooth length and a given frequency of pulses generated depending on the signals of the measuring transducer of the main movement of the tool spindle control trigger, frequency divider s and designed to feed the stepping motor of the table drive.
RU2010128788/02A 2010-07-12 2010-07-12 Gear-shaping machine RU2454303C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128788/02A RU2454303C2 (en) 2010-07-12 2010-07-12 Gear-shaping machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128788/02A RU2454303C2 (en) 2010-07-12 2010-07-12 Gear-shaping machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010128788A RU2010128788A (en) 2012-01-20
RU2454303C2 true RU2454303C2 (en) 2012-06-27

Family

ID=45785224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010128788/02A RU2454303C2 (en) 2010-07-12 2010-07-12 Gear-shaping machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2454303C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2042929A1 (en) * 1970-08-29 1972-03-02 Maschinenfabrik Lorenz Ag, 7505 Ettlingen Gear shaping machine for the production of gears or the like
SU891124A1 (en) * 1980-03-11 1981-12-23 Владимирский химический завод Method of regeneration of cermet filter
SU1248733A1 (en) * 1984-12-13 1986-08-07 Волгоградский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Gear-shaping machine
RU2076023C1 (en) * 1994-01-31 1997-03-27 Производственное объединение "Коломенский завод тяжелого станкостроения" Machine for cutting gear wheels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2042929A1 (en) * 1970-08-29 1972-03-02 Maschinenfabrik Lorenz Ag, 7505 Ettlingen Gear shaping machine for the production of gears or the like
SU891124A1 (en) * 1980-03-11 1981-12-23 Владимирский химический завод Method of regeneration of cermet filter
SU1248733A1 (en) * 1984-12-13 1986-08-07 Волгоградский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Gear-shaping machine
RU2076023C1 (en) * 1994-01-31 1997-03-27 Производственное объединение "Коломенский завод тяжелого станкостроения" Machine for cutting gear wheels

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010128788A (en) 2012-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5323427B2 (en) Honing processing method and honing machine
JPS6113932B2 (en)
CN103273142A (en) Composite efficient double-end-face chamfering machine of internal and external teeth of polar coordinates
CN102069425A (en) Precise combined-machining equipment for complicated profiles made of hard and brittle materials
CN202824936U (en) Precision welding machine
WO2019026768A1 (en) Machine tool control device, and machine tool
JP4664029B2 (en) Creation method and machine for spiral bevel gears
EP0663256B1 (en) A method and a machine for manufacturing crown or face gears
US2562643A (en) Multiple hammer
CN201271802Y (en) Major diameter wheel flange teeth groove processing system
RU2454303C2 (en) Gear-shaping machine
CN110900320B (en) Honing reticulate pattern processing control method
JP2002144150A (en) Method and device for grinding gear utilizing ultrasonic wave
CN110543146A (en) circular machining method based on edge calculation and numerical control machine tool machining system
CN202539709U (en) Full-automatic small-modulus numerical control gear hobbing machine
CN202517146U (en) Hydraulic numerical control system of gear shaping machine
GB2106436A (en) Method of and apparatus for gear cutting
CN102615360A (en) Hydraulic numerical control system of gear shaping machine
CN204075896U (en) Slewing parts circular arc finishing device
RU2076023C1 (en) Machine for cutting gear wheels
US2863360A (en) Machine and method for producing gears
CN113747989A (en) Cutting device and cutting method
JP2007105864A (en) Method and apparatus for lathe turning
RU73264U1 (en) DEVICE FOR EXTERNAL GRINDING OF CYLINDER PARTS
RU2508969C1 (en) Universal gear hobber

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130713