RU2454303C2 - Gear-shaping machine - Google Patents
Gear-shaping machine Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Gear Processing (AREA)
Abstract
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 Фv(П1) от привода 6 (фиг.1) и вращательное движение круговой подачи Фs(В2) от привода 7. Шпиндель изделия 13 совершает согласованное с вращением инструментального шпинделя 4 вращательное движение Фs(В5) от привода 14. Салазки 9 совершают согласованное с вращением шпинделя изделия 13 прямолинейное движение радиальной подачи Фs(П3) от привода 10.When machining a gear wheel, the tool spindle 4 makes a reciprocating main movement Ф v (П 1 ) from the drive 6 (Fig. 1) and the rotational movement of the circular feed Ф s (В 2 ) from the drive 7. The spindle of the product 13 makes a coordinate with the rotation of the tool spindle 4 rotational movement Ф s (В 5 ) from the drive 14. The slide 9 makes a linear movement of the radial feed Ф s (П 3 ), 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 Фv(П1); скорость круговой подачи инструментального шпинделя 4 Фs(В2), согласованная с ней скорость вращения шпинделя изделия 13 Фs(B2); согласованная с ней скорость и величина хода радиальной подачи Фs(П3); 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 v (П 1 ); circular feed speed of the tool spindle 4 Ф s (В 2 ), 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 Фv(П1) движение врезания Фs(П4) 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 s (П 4 ) coordinated with the main movement Ф v (П 1 ) 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):
где L - длина хода возвратно-поступательного движения Фs(П1) инструментального шпинделя 4, γ - угол уменьшения толщины зуба, α - угол профиля зуба.where L is the stroke length of the reciprocating movement Ф s (П 1 ) 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 :
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-
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)
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)
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 |
-
2010
- 2010-07-12 RU RU2010128788/02A patent/RU2454303C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
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 |
---|---|---|
CN103273142A (en) | Polar coordinate internal and external tooth composite efficient double-end-face chamfering machine | |
JPS6113932B2 (en) | ||
JP7161349B2 (en) | Machine tool controls and machine tools | |
CN202824936U (en) | Precision welding machine | |
JP2010064168A (en) | Honing method and honing machine | |
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 | |
TWI786204B (en) | working machinery | |
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 | |
RU2442677C2 (en) | Method of cylinder escape wheel teeth cutting | |
CN203955851U (en) | Angle steel material pressing equipment | |
RU2076023C1 (en) | Machine for cutting gear wheels | |
US2863360A (en) | Machine and method for producing gears | |
JP2007105864A (en) | Method and apparatus for lathe turning | |
CN203449097U (en) | Numerical control shovel tip grinding machine | |
RU73264U1 (en) | DEVICE FOR EXTERNAL GRINDING OF CYLINDER PARTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130713 |