RU2602574C1 - Device for globoid worms cutting at cnc machine - Google Patents
Device for globoid worms cutting at cnc machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602574C1 RU2602574C1 RU2015113858/02A RU2015113858A RU2602574C1 RU 2602574 C1 RU2602574 C1 RU 2602574C1 RU 2015113858/02 A RU2015113858/02 A RU 2015113858/02A RU 2015113858 A RU2015113858 A RU 2015113858A RU 2602574 C1 RU2602574 C1 RU 2602574C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- sector
- worm
- cutter
- cutting
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F13/00—Making worms by methods essentially requiring the use of machines of the gear-cutting type
- B23F13/06—Making worms of globoidal shape
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки материалов резанием, а именно к технологии изготовления червячных передач, и предназначено для нарезания глобоидных червяков.The invention relates to the field of material processing by cutting, and in particular to the technology of manufacturing worm gears, and is intended for cutting globoid worms.
Известно устройство нарезания глобоидных червяков на токарном станке, включающее корпус, на котором установлена поворотная часть с режущим инструментом, привод, который содержит ведущую шестерню, предназначенную для установки на шпинделе станка, паразитное зубчатое колесо и ведомое зубчатое колесо, установленное на валу червяка, вилки, установленные на шпинделе станка и на валу червяка и соединенные между собой пальцем, на котором размещено упомянутое паразитное зубчатое колесо, при этом поворотная часть выполнена с возможностью полного поворота вокруг своей оси (патент RU №2101139, МПК 6 B23B 5/48, опубл. 10.01.1998).A device is known for cutting globoid worms on a lathe, including a housing on which a rotary part with a cutting tool is mounted, a drive that contains a pinion gear designed to be mounted on the machine spindle, a spurious gear wheel and a driven gear mounted on the shaft of the worm, forks, mounted on the spindle of the machine and on the shaft of the worm and interconnected by a finger on which is mentioned the spurious gear wheel, while the rotary part is made with the possibility of of rotation around its axis (
Недостатком данного устройства с гитарой сменных колес является невозможность настроить нарезку глобоидных червяков на любой шаг, кроме того, данное устройство имеет невысокие технологические возможности и производительность обработки.The disadvantage of this device with a removable wheels guitar is the inability to configure the cutting of globoid worms at any step, in addition, this device has low technological capabilities and processing performance.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство к токарному станку для нарезания глобоидных червяков, содержащее плиту, на которой смонтирована поворотная часть приспособления в виде сектора, имеющая возможность поворота по направляющим вокруг вертикальной оси с помощью вращающего механизма, сообщая при этом круговое перемещение резцу, закрепленному на поперечном суппорте (Самойлов С.Н и др. Технология тяжелого машиностроения. - М.: Машгиз, 1962, с. 399 и 199).Closest to the claimed invention is a device for a lathe for cutting globoidal worms, containing a plate on which a rotary part of the device is mounted in the form of a sector, having the ability to rotate along the guides around the vertical axis using a rotating mechanism, while informing the circular movement of the cutter mounted on cross support (Samoilov S.N. et al. Technology of heavy engineering. - M .: Mashgiz, 1962, p. 399 and 199).
Нарезание червяка резцом дает низкую производительность и связано с большими затратами ручного труда станочника, т.к. обработка производится со значительным числом прохода инструмента. Все это является недостатком известного устройства. Кроме того, на данном приспособлении можно осуществлять лишь черновую обработку.Cutting the worm with a cutter gives low productivity and is associated with high manual labor costs for the machinist, because machining is performed with a significant number of tool passes. All this is a disadvantage of the known device. In addition, only roughing can be performed on this fixture.
Технической задачей, на которую направлено заявляемое изобретение, является повышение технологических возможностей и производительности обработки.The technical problem to which the claimed invention is directed is to increase the technological capabilities and processing productivity.
Указанная задача решается тем, что в приспособлении для нарезания глобоидных червяков на токарном станке с ЧПУ, содержащем плиту, на которой смонтирована поворотная часть приспособления в виде сектора, имеющая возможность поворота по направляющим вокруг вертикальной оси с помощью вращающего механизма, сообщая при этом круговое перемещение резцу, закрепленному на поперечном суппорте, сектор имеет зубья зацепления, а вращающий механизм выполнен в виде зубчатой рейки, жестко связанной с винтом шарико-винтовой пары, вращающейся от шагового двигателя по сигналам ЧПУ, при этом резец осуществляет круговое движение вокруг оси сектора на расстоянии от оси червяка, равном оси реального зацепления.This problem is solved in that in the device for cutting globoid worms on a CNC lathe containing a plate on which the rotary part of the device is mounted in the form of a sector, which can be rotated along the guides around the vertical axis using a rotating mechanism, while notifying the tool mounted on the transverse support, the sector has gear teeth, and the rotating mechanism is made in the form of a gear rack, rigidly connected to the screw of a ball-screw pair, rotating from the step about the engine by CNC signals, while the cutter performs a circular motion around the axis of the sector at a distance from the axis of the worm, equal to the axis of the actual engagement.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что сектор имеет зубья зацепления, а вращающий механизм выполнен в виде зубчатой рейки, жестко связанной с винтом шарико-винтовой пары, вращающейся от шагового двигателя по сигналам ЧПУ, при этом резец осуществляет круговое движение вокруг оси сектора на расстоянии от оси червяка, равном оси реального зацепления, позволит осуществлять черновое и чистовое нарезания глобоидного червяка, т.е. расширить технологические возможности, а также повысить за счет автоматизации процесса настройки производительность обработки.The set of distinctive features, namely, that the sector has gear teeth, and the rotating mechanism is made in the form of a gear rack, rigidly connected to the screw of a ball screw pair, rotating from the stepper motor by CNC signals, while the cutter performs a circular motion around the sector axis on the distance from the axis of the worm equal to the axis of the actual engagement will allow roughing and finishing cutting of the globoid worm, i.e. expand technological capabilities, as well as increase processing productivity by automating the tuning process.
Заявителю не известны приспособления для нарезания глобоидных червяков на токарном станке с ЧПУ заявленной совокупности, и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».The applicant does not know the devices for cutting globoid worms on a CNC lathe of the claimed combination, and the claimed combination of essential features does not follow explicitly from the current level of technology, which confirms the compliance of the claimed technical solution with the patentability conditions of “novelty” and “inventive step”.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где изображено:The claimed technical solution is illustrated by drawings, which depict:
Фиг. 1 - схематичное изображение приспособления для нарезания глобоидных червяков на токарном станке с ЧПУ;FIG. 1 is a schematic illustration of a device for cutting globoid worms on a CNC lathe;
Фиг. 2 - то же, изображение положения резца и заготовки;FIG. 2 - the same image of the position of the cutter and the workpiece;
фиг. 3 - схематичное изображение зацепления зубчатой рейки и зубчатого сектора;FIG. 3 is a schematic representation of the engagement of the rack and gear sector;
Фиг. 4-6 - последовательность обработки профильной канавки;FIG. 4-6 is a sequence of processing a profile groove;
Фиг. 7, 8 - формы резцов.FIG. 7, 8 - forms of incisors.
В поворотных устройствах обрабатывающих центров и других механизмах промышленных установок часто применяют глобоидные червячные передачи. На предприятии возникает вопрос изготовления глобоидных червяков. В настоящее время отсутствует оборудование, позволяющее обеспечить быструю наладку станка и точно изготовить глобоидный червяк.Globoidal worm gears are often used in rotary devices of machining centers and other mechanisms of industrial plants. The enterprise raises the issue of manufacturing globoid worms. Currently, there is no equipment that allows for quick setup of the machine and the precise manufacture of a globoid worm.
Для изготовления глобоидных червяков предлагается модернизация токарного станка с ЧПУ с высотой центров 750÷800 мм.For the manufacture of globoid worms, it is proposed to modernize a CNC lathe with a center height of 750 ÷ 800 mm.
Приспособления для нарезания глобоидных червяков на станке с ЧПУ, представленное на фиг. 1, содержит плиту 1, на которой смонтирована поворотная часть приспособления в виде зубчатого сектора 2, имеющего возможность поворота по направляющим 3 вокруг вертикальной оси 4 с помощью вращающего механизма.The devices for cutting globoid worms on a CNC machine shown in FIG. 1, comprises a
Вращающий механизм выполнен в виде зубчатой рейки 5, жестко связанной с винтом шарико-винтовой пары 6, вращающейся от шагового двигателя 7 по сигналам ЧПУ 8.The rotating mechanism is made in the form of a gear rack 5, rigidly connected with a screw of a
Резец 9 закреплен на поперечном суппорте таким образом, что при вращении сектора 2 ему сообщается круговое перемещение, при этом резец осуществляет круговое движение вокруг оси 4 сектора на расстоянии от оси червяка 10, равном оси реального зацепления (фиг. 2).The
Корпус вращающейся гайки 11 шарико-винтовой пары 6 привода зубчатого сектора 2 и двигатель 7 привода гайки 11 размещаются на опорной плите 1.The housing of the rotating
Для обеспечения жесткости правый конец опорной плиты 1 (фиг. 1) размещен на дополнительной поддерживающей плите 12, закрепленной на направляющих станка за задней бабкой. Это позволит выполнять установочные перемещения зубчатого сектора относительно заготовки глобоидного червяка в обоих направлениях по осям X и Z станка.To ensure rigidity, the right end of the base plate 1 (Fig. 1) is placed on an
Поверхности контакта опорной плиты 1 и поддерживающей плиты 12 необходимо прошлифовать и смазывать смазкой типа ELIT-3000HD (данная смазка предназначена для эксплуатации в условиях больших нагрузок в парах трения скольжения), снизу плиты 12 установить два электромагнита 13, выключение которых после совершения установочных перемещений опорной плиты обеспечит жесткость соединения, необходимую для жесткости всей системы во время обработки.The contact surfaces of the
Радиус делительной окружности зубчатого сектора 2 выбирается конструктивно в зависимости от компоновочных условий и пределов диаметров червячных колес, предполагаемых к изготовлению на станке. Для обеспечения беззазорности зубчатый сектор 2 необходимо установить относительно оси вращения через подшипник (не показан).The radius of the pitch circle of the
Вращать зубчатый сектор 2 предлагается от составной зубчатой рейки 5, жестко связанной с винтом шарико-винтовой пары 6, желательно с шагом, равным или кратным шагу ходового винта станка. Зубчатый сектор 2 должен вращаться по круговой плоской направляющей 3, закрепленной на опорной плите. Составная зубчатая рейка 5 необходима для регулировки зазора в зацеплении рейка-зубчатый сектор.It is proposed to rotate the
Осевое перемещение винта происходит от вращающейся гайки 11. Гайка 11 устанавливается в корпусе на подшипниках и получает вращение от двигателя 7 через зубчатую ременную передачу. В качестве двигателя предлагается использовать привод с координаты «Z» токарного станка. Это позволит, используя винтовой интерполятор станка, программировать любой шаг червячной передачи.The axial movement of the screw occurs from the rotating
Резец 9, с помощью которого предполагается нарезать канавку на червяке, должен вращаться вокруг центра O1 на расстоянии от оси червяка, равной оси реального зацепления с червячным колесом (фиг. 2). За один оборот глобоидного червяка резец должен переместиться по делительной окружности на шаг.The
Станок должен иметь возможность настройки параметра «А» в зависимости от конструкции реального зацепления. В зависимости от модуля зацепления, станок необходимо настраивать на заданный шаг πm.The machine should be able to configure the parameter “A” depending on the design of the actual meshing. Depending on the meshing module, the machine must be set to the specified step πm.
Резец 9 (фиг. 2) устанавливают строго симметрично относительно оси O1O2, иначе может возникнуть значительная погрешность. При установке заготовки (фиг. 2) под глобоидный червяк 10 предусматривают возможность смещения оси O1X относительно центра червяка O2, так чтобы ось O1X проходила через точку O2.Cutter 9 (Fig. 2) is installed strictly symmetrically with respect to the O1O2 axis, otherwise a significant error may occur. When installing the workpiece (Fig. 2) under the
Так, программируя шаг πmi (фиг. 3), зубчатая рейка 5 перемещается на эту величину и поворачивает на необходимый угол «φ» зубчатый сектор, обеспечивая нарезание червяка с исходным радиусом R1. Из фиг. 3 видно, что чем ближе к центру зубчатого сектора 2, тем меньше значение πm, значит при программировании необходимого шага при нарезании винтовой линии на глобоидном червяке необходимо это учитывать при заданном шаге червяка πmr, программировать необходимо шаг, равный значению πmr×R1/R2.So, by programming the step πmi (Fig. 3), the gear rack 5 moves by this value and rotates the gear sector by the required angle “φ”, ensuring the cutting of the worm with the initial radius R1. From FIG. Figure 3 shows that the closer to the center of the
Кроме вышерассмотренных установочных перемещений узлов приспособления вместе с инструментом необходимы дополнительные перемещения инструмента, не затрагивающие установочные. Во-первых, для вывода инструмента в конце хода и дополнительные перемещения.In addition to the above-mentioned installation movements of the fixture nodes, together with the tool, additional tool movements are required that do not affect the installation. Firstly, to withdraw the tool at the end of the stroke and additional movements.
Рассмотрим нарезание резьбы глобоидного червяка резцом 9. Для снятия всего припуска резец 9 необходимо периодически перемещать по оси «X» на определенную величину Sn (поперечная подача) и не только для обеспечения работы резца, и чтобы не было подрывания, резец необходимо периодически смещать и по координате Z′′ (фиг. 2), значит должна быть дополнительная координата, позволяющая смещать резец в боковых направлениях. Для этого предлагается на зубчатом секторе закрепить два суппорта с небольшим перемещением (в пределах 40 мм) как по оси X, так и по оси Z (фиг. 2).Consider threading a globoid worm with a
Для изготовления глобоидных червяков в малых количествах эти дополнительные перемещения можно выполнять вручную по индикаторам, устанавливаемым по обеим дополнительным координатам, назовем в дальнейшем координатами инструмента. Это необходимо для последующей установки инструмента в начальное положение, выполненное во время наладки. В начале прорезки профильной канавки прорезать канавку необходимо прямоугольным резцом (фиг. 4), а затем обработать боковые поверхности (фиг. 5), после чего лучше выполнить чистовую обработку профильным инструментом по всему контуру канавки (фиг. 6). Для этого требуется минимум четыре инструмента. Для простоты работы необходимо применять инструмент с постоянным расстоянием расположения оси режущей части относительно установочной базы.For the manufacture of globoid worms in small quantities, these additional movements can be performed manually according to indicators set by both additional coordinates, we will call hereinafter the tool coordinates. This is necessary for the subsequent installation of the tool in the initial position made during setup. At the beginning of cutting the profile groove, it is necessary to cut the groove with a rectangular cutter (Fig. 4), and then process the side surfaces (Fig. 5), after which it is better to finish the profile tool along the entire contour of the groove (Fig. 6). This requires a minimum of four tools. For ease of operation, it is necessary to use a tool with a constant distance of the axis of the cutting part relative to the installation base.
У канавочного резца центр ширины режущей части также должен быть с определенным расстоянием относительно установочной базы Уб (фиг. 7). Эти же требования необходимо обеспечить и по длине инструмента. Для профильного инструмента применяются те же требования. Это упростит обработку и обеспечит необходимую точность.The groove cutter center of the width of the cutting part must also be with a certain distance relative to the mounting base UB (Fig. 7). The same requirements must be ensured along the length of the tool. For the profile tool, the same requirements apply. This will simplify processing and provide the necessary accuracy.
При необходимости нарезания глобоидных червяков партиями предлагается дополнительные координаты X′′ и Z′′ оснастить шаговыми двигателями небольшой мощности, так как их задача - обеспечить периодические перемещения после рабочего хода инструмента. Для этого можно применить компактный привод на две координаты. В дополнительных координатах можно применить обычные винтовые пары скольжения, люфт в координатах можно учитывать при программировании перемещения. Передачу управления шаговыми двигателями координат X′′ и Z′′ можно осуществить от конечного датчика (не показан), установленного на перемещении зубчатой рейки в ее конечном положении.If it is necessary to cut globoid worms in batches, it is proposed to equip the additional coordinates X ′ ′ and Z ′ ′ with small-power step motors, since their task is to ensure periodic movements after the tool’s tool stroke. To do this, you can apply a compact drive to two coordinates. In additional coordinates, you can use the usual screw slip pairs, the play in the coordinates can be taken into account when programming the movement. The control transmission of the stepper motors of the coordinates X ′ ′ and Z ′ ′ can be carried out from a final sensor (not shown) mounted on the movement of the gear rack in its final position.
Приспособление для нарезания глобоидных червяков на токарном станке с ЧПУ заявляемой конструкции позволяет обеспечить повышение технологических возможностей и производительности обработки.The device for cutting globoid worms on a CNC lathe of the claimed design allows to increase the technological capabilities and processing productivity.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015113858/02A RU2602574C1 (en) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | Device for globoid worms cutting at cnc machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015113858/02A RU2602574C1 (en) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | Device for globoid worms cutting at cnc machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2602574C1 true RU2602574C1 (en) | 2016-11-20 |
Family
ID=57760274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015113858/02A RU2602574C1 (en) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | Device for globoid worms cutting at cnc machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2602574C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1985004127A1 (en) * | 1984-03-13 | 1985-09-26 | Maxaxam Corporation | Apparatus and method for machining an enveloping-type worm screw |
SU1316758A1 (en) * | 1985-09-19 | 1987-06-15 | Предприятие П/Я А-1097 | Method of forming helical surface of double-enveloping worm with concave shape of screws and arrangement for gear=milling machine for machining helical surface of the same |
RU2101139C1 (en) * | 1996-06-26 | 1998-01-10 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Device to lathe for cutting of hourglass worms |
-
2015
- 2015-04-14 RU RU2015113858/02A patent/RU2602574C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1985004127A1 (en) * | 1984-03-13 | 1985-09-26 | Maxaxam Corporation | Apparatus and method for machining an enveloping-type worm screw |
SU1316758A1 (en) * | 1985-09-19 | 1987-06-15 | Предприятие П/Я А-1097 | Method of forming helical surface of double-enveloping worm with concave shape of screws and arrangement for gear=milling machine for machining helical surface of the same |
RU2101139C1 (en) * | 1996-06-26 | 1998-01-10 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Device to lathe for cutting of hourglass worms |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
САМОЙЛОВ С.Н. и др. "Технология тяжелого машиностроения", М., Машгиз, 1962, с.199, 399. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1530085A3 (en) | Method and apparatus for finishing single-start or multistart wormlike or thread-like article | |
JP6527881B2 (en) | Method and apparatus for rapid and adaptive dressing of grinding worms | |
JP7224109B2 (en) | Gear manufacturing machining method for workpiece | |
US9796030B2 (en) | Method and device for fine machining a toothed workpiece, and program for controlling said device | |
CN102528171A (en) | Numerical-control efficient cycloid tooth-shaped grinding machine | |
CN104339038A (en) | Gear machining apparatus | |
JP5891107B2 (en) | Machine Tools | |
CN201763894U (en) | Worm and gear driving structure capable of accurately adjusting backlash | |
JP2014184501A (en) | Gear machining device | |
CN101710350A (en) | Methods for designing and manufacturing double-lead linear contact bias worm drive | |
CN109475990A (en) | Revolving platform for workpieces processing | |
EP2492037A1 (en) | Method of machining gear tooth surface | |
CN107052488A (en) | A kind of ring loft cutting off machine and its processing method | |
CN114619103A (en) | Gear machining method and gear machining device | |
CN204353589U (en) | Internal tooth gear-hobbing machine | |
RU2602574C1 (en) | Device for globoid worms cutting at cnc machine | |
CN112108722A (en) | Full-automatic gear grinding machine device | |
CN206605246U (en) | A kind of Working table structure of vertical turn-milling complex machining center | |
CN2254797Y (en) | Rolling machine for making gear teeth | |
CN204843676U (en) | Two servo digit control machine tools | |
CN109702276B (en) | Method for machining flanks of bevel gear workpieces | |
Kito et al. | Latest technologies for high-precision, high-efficiency gear grinding processing | |
CN106271803A (en) | Rack-and-pinion is without backlash drive mechanism and double servo digital control lathes of application thereof | |
CN201455457U (en) | Indexing mechanism for heavy-duty spiral bevel gear shaving machine | |
CN205237245U (en) | Gear grinding machine |