УСТРОЙСТВО К ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОМУ СТАНКУ ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ПЕРЕМЕННЫМ ШАГОМ
DEVICE FOR SCREW-CUTTING LATHE FOR CUTTING OF HELICAL SURFACES WITH VARIED PITCHES

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к устройствам, расширяющим возможности токарно-винторезных станков в части нарезания винтовых ручьев с переменным шагом на валках станов для прокатки изделий - тел вращения: шаров, цилиндрических и профильных сплошных и полых заготовок.
Известно устройство к токарно-винторезному станку для нарезания винтовых поверхностей с переменным шагом, см. а.с. СССР №268850, В23В 3/00, заяв.15.01.1968 г., опуб. 10.04.1970 г.Устройство содержит ходовой винт, установленный с возможностью осевого перемещения и кинематически связанный с механизмом перемещения в виде кулачка с приводом силового замыкания. При этом кинематическая связь ходового винта с кулачком осуществляется подвижным шлицевым соединением и неподвижной трехступенчатой конически-цилиндрической зубчатой передачей, на выходном валу которой находится кулачок.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и невысокая точность нарезки из-за наличия длинной кинематической цепи передачи вращения от ходового винта до кулачка.
Наиболее близким по технической сущности является устройство к токарно-винторезному станку для нарезания винтовых поверхностей с переменным шагом, содержащее установленный с возможностью осевого перемещения ходовой винт, кинематически связанный с механизмом перемещения в виде кулачка с приводом от червячной передачи, корпус которой установлен с возможностью перемещения вдоль оси ходового винта, и гидроцилиндр, обеспечивающий постоянное прижатие кулачка к опорному ролику стойки (см. а.с. СССР №837643, B23G 3/10, заявл. 03.09.1979 г., опуб. 15.06.1981 г.).
Сменные кулачки при вращении опираются на ролик стойки и обеспечивают осевое перемещение редуктора с ходовым винтом и суппортом станка по закону, определяемому профилем кулачка. Ходовой винт перемещает суппорт токарного станка со значительным усилием.
Недостаток известной конструкции устройства заключается в снижении долговечности устройства за счет износа червячной передачи и профиля кулачка.
Повышенные нагрузки на червячную передачу и кулачковую пару (кулачок и ролик), возникающие при перемещении тяжелого суппорта станка при нарезании винтовых ручьев и при возвращении суппорта в исходное положение для осуществления очередного прохода, приводят к снижению износостойкости червячной передачи и кулачковой пары.
Кроме того, гидроцилиндр, прижимающий кулачок к ролику стойки, осуществляет постоянное силовое взаимодействие кулачка с роликом. Это взаимодействие также значительно сокращает долговечность кулачковой пары, изнашивая рабочую поверхность кулачка, а также наружную и внутреннюю поверхность ролика.
Задача настоящего изобретения состоит в создании устройства, позволяющего повысить долговечность и износостойкость за счет превращения червячной передачи и кулачковой пары из силовых элементов в кинематические, работающие при минимальной нагрузке.
Поставленная задача достигается тем, что устройство к токарно-винторезному станку для нарезания винтовых поверхностей с переменным шагом, содержащее установленный с возможностью осевого перемещения ходовой винт, кинематически связанный с механизмом перемещения в виде кулачка с приводом от червячной передачи, корпус которой установлен с возможностью перемещения вдоль оси ходового винта, и гидроцилиндр, согласно изобретению снабжено гидростанцией и соединенным с ней следящим золотником, взаимодействующим с кулачком и гидравлически связанным с гидроцилиндром, обеспечивающим силовое перемещение корпуса червячной передачи, жестко связанного с ходовым винтом.
Такое конструктивное выполнение устройства позволяет повысить долговечность и износостойкость за счет перемещения подвижного узла устройства (корпуса червячной передачи, ходового винта и суппорта станка) гидравлическим цилиндром, управляемым следящим золотником, на который воздействует профиль кулачка. Таким образом, червячная передача и кулачок, управляющий следящим золотником, из силовых элементов цепи превращаются в чисто кинематические, работающие при минимальной нагрузке и, следовательно, мало изнашиваются и долго сохраняют точность. При этом усилие перемещения суппорта станка, ходового винта, червячной передачи и кулачка при нарезке (и возвращении в исходное положение) обеспечивается не червячной передачей и кулачком, а силовым гидроцилиндром. А незначительное кинематическое усилие на перемещение следящего золотника создается червячной передачей и кулачком.
Кроме того, такое конструктивное выполнение позволяет обеспечить точность устройства за счет заложенных проектом отклонений профиля и шага винтового ручья (профильной бочки рабочего валка), который нарезается на станке.
Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 изображен общий вид устройства к токарно-винторезному станку для нарезания винтовых поверхностей с переменным шагом;
на фиг.2 - то же, вид сверху.
Устройство к токарно-винторезному станку для нарезания винтовых поверхностей с переменным шагом включает ходовой винт 1, соединенный посредством шлицевого соединения с выходным валом 2 коробки подач станка с возможностью осевого перемещения. Ходовой винт 1 кинематически связан с механизмом перемещения в виде кулачка 3 с приводом от червячной передачи 4. Кулачок 3 размещен на валу червячного колеса, а червячный вал связан жесткой муфтой 5 с ходовым винтом 1. Корпус червячной передачи 4 установлен с возможностью перемещения вдоль оси ходового винта 1 посредством гидроцилиндра 6. Устройство снабжено гидростанцией 7 и соединенным с ней следящим золотником 8, взаимодействующим с кулачком 3 и гидравлически связанным с гидроцилиндром 6. Гидроцилиндр 6 обеспечивает силовое перемещение корпуса червячной передачи 4 и связанных с ним ходового винта 1 и суппорта 9 станка.
Устройство к токарно-винторезному станку для нарезания винтовых поверхностей с переменным шагом работает следующим образом.
Корпус червячной передачи 4 перемещается с помощью гидроцилиндра 6 в направляющих параллельно оси ходового винта 1. Таким образом, суппорт 9 станка с резцом, нарезающим винтовой профиль валка 10, получает перемещение одновременно от вращения ходового винта 1 и от его перемещения, дополнительно задаваемого кулачком 3. К станочному постоянному шагу вначале добавляется постоянная величина, задаваемая кулачком 3, а затем эта величина уменьшается, и нарезаемый шаг плавно уменьшается, достигая к концу нарезки величины "станочного шага", определяемого настройкой станка.
Перемещение системы червячная передача - ходовой винт осуществляет гидроцилиндр 6, управляемый следящим золотником 8, на который воздействует профиль кулачка 3. Так как кулачок 3 расположен на подвижной части устройства, то, открывая золотник 8 при своем вращении, он обеспечивает подачу давления гидросистемы в полость гидроцилиндра 6, который смещает корпус червячной передачи 4 с ходовым винтом 1 и кулачком 3 вперед (к передней бабке станка). Затем воздействие на следящий золотник 8 со стороны кулачка 3 прекращается, дополнительное перемещение останавливается и шаг нарезки уменьшается до станочного. После этого профиль кулачка 3 обеспечивает воздействие на следящий золотник 8 в обратном направлении, и гидроцилиндр 6 реагирует на это перемещением системы назад (от передней бабки), шаг нарезки плавно уменьшается и к концу нарезаемого участка вновь достигает значения постоянного "станочного шага".
Предложенное устройство к токарно-винторезному станку для нарезания винтовых поверхностей с переменным шагом по сравнению с известными позволяет повысить долговечность и износостойкость устройства.