УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ С КРИВОЛИНЕЙНЫМИ КОНТУРАМИ

МПКВ23СЗ/16
УСТРОЙСТВО для ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ с КРИВОЛИНЕЙНЫМИ КОНТУРАМИ Область техники, к которой относится полезная модель Полезная модель относится к механизмам, воспроизводящим геометрические фигуры, и может быть использована в промышленности при иэтотовлении деталей со сложными фасонными контурами, очерченными кривыми, в том числе и типа циклоиды и её производных. Уровень техники Известно устройство для обработки деталей, очерченных эпи- и гипоциклоидами и их эквидистантами , инструментом, связанным через дополнительный планетарный механизм с основным планетарным механизмом , включающим установленное с возможностью вращения водило и сателлит, причём центральное колесо и водило дополнительного планетарного механизма жёстко связаны соответственно с водилом и сателлитом основного планетарного механизма, а дополнительный планетарный механизм выполнен со сменными центральным колесом и сателлитом. (1). К причинам , препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве количество возможных для обработки профилей деталей ограничено конструктивными особенностями этого известного устройства. Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является устройство для изготовления изделий с криволинейными поверхностями, включающее установленный с возможностью поворота корпус, связанный с держателем инструмента, неподвижно закрепленное на основании колесо, находящееся в зацеплении с сателлитом, закреплённым на корпусе и связанным посредством первого кривошипного вала с одним из концов держателя инструмента, другой конец которого связан с корпусом посредством второго фивошипного вала. (2). Сущность полезной модели При создании полезной модели решается зедача расширения арсенала технических средств для изготовления изделий с криволинейными контурами. Технический результат - создание устройства для изготовления изделий с криволинейными контурами с широким диапазоном изменения характера кривых. У| занный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что устройство для изготовления изделий с криволин ными контурами, содержащее установленный с возможностью поворота основной корпус, связанный с д эжателем с установленным на нём инструментом, непедвижно закрепленное на основании зубчатое колесо и первый сателлит, закреплённый в основном корпусе, водило которого связано посредством первого кривошипного вала с едним из концов держателя, другой конец которого связан с основным к эпусом посредством второго кривошипного вала, дополнительно  вторым
сателлитом с водилом и, по крайней мере, одним паразитным зубчатым колесом, установленным между неподвижно закреплённым колесом и соответствующим сателлитом и находящимся в зацеплении с ними, причём второй сателлит закреплён в основном корпусе, его водило соединено со вторым кривошипным валом, а держатель выполнен в виде кулисного ме}юнизма, несущего инструментальную головку, с ползуном и осью, причём один из кривошипных валов соединен с ползуном кулисного механизма, а второй - с его осью, при этом ползун установлен с возможностью свободного перемещения вдоль кулисы, а ось - с возможностью вращения кулисы вокруг этой оси.
того, привод круговой подачи основного корпуса выполнен в виде установленного на основном корпусе мотор -редуктора, выходной вал которого жёстко соединён с валом одного из паразитных зубчатых колёс.
Кроме того, кривошипный вал выполнен с возможностью изменения размера эксцентриситета с последующей его фиксацией .
Кроме того, устройство для изготовления изделий с криволинейными контурами дополнительно снабжено, по крайней мере, одним передаточным механизмом, установленным методу соответствующими сателлитом и кривошипным валом с возможностью передачи вращения от водила сателлита кривошипному валу, при этом корпус передаточного механизма жёстко соединён с основным корпусом.
Кроме того, устройство для изготовления изделий с криволинейными контурами дополнительно снабжено, по крайней мере, одним дополнительным передаточным механизмом с двумя выходными валами и вспомогательным держателем, выполненным в виде кулисного механизма с ползуном и осью, установленными между ведилом соответств; щего сателлита и кривошипным валом , при этом выходные валы дололнительного передаточного механизма
соединены с ползуном и осью вспомогательного держателя посредством кривошипных валов.
При исследовании отличительных признаков описываемого устройства не выявлено каких-либо аналогичных решений, касающихся устройств для изготовления изделий с криволинейными контурами, позволяющих осуществить изготовление деталей с широким диапазоном профилей, описываемых кривыми второго и более порядков, за счбт оригинальной комбинации зубчатых передач и К|жвоимпных валов и использования кулисного механизма.
Перечень фигур чертежей и иных материалов
модель поясняется описанием конкретного примера е6 выполнения и
прилагаемыми чертежами, где на:
фиг. 1 схематично изображено заявленное устройство
фиг. 2 схематично изображено заявленное устройство, снабжённое одним
дополнительным передаточным механизмом;
фиг. 3 схематично изображено заявленное устройство, снабжённое пятью
дополнительными передаточными механизмами и двумя вспомогательными
держателями;
фиг.4 - схема крепления ползуна в кулисе;
фиг. 5 - схема крепления оси в кулисе;
фиг.6 - 1шанга- эксцентрик кривошипного вала.
Сведения, подтвер)|едающие возможность осуществления полезной модели Сведения, подтвериздающие возможность осуществления полезной модели заключаются в следующем. Устройство для изготовления изделий с криволинейными контурами состоит из основания 1, в котором жёстко закреплена неподвижная ось 2, планетарного механизма, основной корпус 3 которого укреплён на неподвижной оси 2 с возможностью поворота вофуг этой оси, и держателя 4 с установленным на нём инструментом, связанного с основным корпусом 3 (см. фиг. 1). Планетарный механизм имеет неподвижно закрепленное на неподвижной оси 2 колесо 5 , первый 6 и второй 7 сателлиты, расположенные друг напротив друга по разные стороны от неподвижного колеса 5, с водилами и паразитные зубчатые колёса 8 ,одно , как показано на фиг. 1 и фиг.2, и более, как показано на фиг. 3, расположенные между неподвижным колесом 5 и соответствующим сателлитом 6 и 7, нш(одящиеся с ними в постоянном зацеплении. Количество паразитных зубчатых колёс 8 с одной и с другой стороны может быть различным и определяется необходимыми размерами самого устройства, а также размерами и сл(кностью описываемого контура детали, математически рассчитанного. Для примера приведена конструкция устройства, содержащая по одному паразитному колесу 8 между первым сателлитом 6 и неподвижно закреплённым колесом 5 и между вторым сателлитом 7 и неподвижно закреплённым колесмя 5. Основной корпус 3 укреплён на непедвижной оси 2 традиционным образом посредством подшипников. Паразитные 8 и неподвижное 5 зубчатые колёса выполнены с числом зубьев кратным 2,3,4,5, 6 и т.д., т.е. как можно большему непрерывному ряду чисел , одинаковыми по размеру, расположены они вдоль одной оси ( выстроены в один ряд) и находятся в зацеплении. Сателлиты 6 и 7 могут быть выполнены с числом зубьев, как равным, так и неравным, чем у паразитных 8 и неподвижного 5 зубчатых колес, причём совериюнно не обязательно, чтобы число зубьев одного сателлита было равно числу зубьев другого сателлита. В качестве примера на фиг. 1 и фиг.2 представлен случай, когда число зубьев паразитных 8 и неподвижного 5 зубчатых колёс равно 120, а чиспо зубьев каждого из сателлитов равно 60, т.е. для упрощения описания приняли К1  К2 (коэффициенты уменьшения или увеличения числа зубьев сателлитов влияют на характер профиля обрабатываемой поверхности и подбираются математическим путём). Все зубчатые колёса выполнены, например, косозубыми. Паразитные зубчатые колёса 8 и сателлиты в и 7 установлены в корпусе 3 традиционно посредством подшипников качения, причем их валы могут выходить за пределы основного корпуса 3 и выполнены с возможностью соединения с другими валами, например, с кривошипным валом, посредством традиционного фланцевого соединения или муфтового для быстрой переналадки устройства. В качестве привода круговой подачи основного корпуса 3 на нём установлен мотор -редуктор 9, выходной вал которого традиционным способом соединён посредством муфты с валом одного из паразитных зубчатых кслёс 8. Держатель 4 выполнен в виде кулисного механизма , т.е. в виде кулисы, снабжённой продольным прямолинейным пазом , имеющего ползун 10, установленный в пазу кулисы с возможностью свободного перемещения вдоль паза кулисы. Кроме того кулисный механизм имеет ось 11, установленную с возможностью обеспечения вращения кулисы вофуг оси 11. Снизу кулиса снабжена нап| авляющими, на которых установлена инструментальная головка 12 с механизмом её вертикальной подачи, при этом направляющие обеспечивают перемещение инструментальной головки 12 по горизонтали вдоль кулисы. Ползун 10 может быть выполнен, например, в виде подвижной опоры 13, установленной в продольном прямолинейном пазу кулисы посредством подшипников, например, качения, и стойки 14, закреплённой в этой подвижной опоре 13 с возможностью вращения вокруг собственной оси посредством подшипников. например, качения. Ось 11 также установлена в кулисе с помощью подшипников, например, качения, что позволяет кулисе вращаться вокруг оси 11. Стойка 14 ползуна 10 кулисы жестко соединена с одним из концов первого кривошипного вала 15, эксцентричный конец которого жестко соединен с вод илом первого сэтеллита в, например, посредством любого тради1у4онного соединения, фланцевого, муфтового и т.п.. Ось 11 кулисы жестко соединена с одним из концов второго кривошипного вала 1в, эксцентричный конец которого жестко соединен с вод илом второго сателлита 7, например, посредством любого традиционного соединения, фланцевого , муфтового и т.п.. Первый кривошипный вал 15 и второй кривсштпный вал 16 выполнены с возможностью изменения размера эксцентриситета с последующей его фиксацией . Для этого штанга-эксцентрик 17 соответствующего кривошипного вала может быть снабжена, например, пазом , в котором посредством гаек закреплены входной и вьоседной валы кривошипного вала, установленные на математически рассчитанном расстоянии друг от друга при подготовке устройства к работе. Кроме того, устройство для изготовления изделий с криволинейными контурами может быть снабжено одним и более дополнительным передаточным механизмом 18 с одним и более паразитным колесом и с одним и более вспомогательным сателлитом, например, зубчатым механизмом, установленным ме9кду соответствующим сателлитом . например, первым 6 , и соответствующим кривошипным валом, для данного примера, первым кривошипным валом 15, для чего входной вал передаточного механизма 18 жёстко соединен с ведилом первого сателлита 8, выходной вал передаточного механизма 18 - с первым кривошипным валом 15, при этом корпус передаточного механизма жёстко соединён с основным корпусом, например, посредством двух регулируемых тяг 19, выполненных в виде шпилек с разнонаправленной резьбой на концах. с гайками. Для примера представляем конструкцию устройства для изготовления изделий с криволинейными контурами с пятью передаточными механизмами и двумя вспомогательными держателями. Для реализации устройства с пятью передаточными механизмами  зубчатым передаточным механизмом 18с двумя паразитными зубчатыми колёсами и с двумя вспомогательными сателлитами 20 и 21 и кривошипным валом 15 установлен зубчатый передаточный механизм 22, например, с едним паразитным колесом и с одним сателлитом, входной вал которого соединён с водилом сателлита 20 зубчатого передаточного механизма 18 , и установлен зубчатый передаточный механизм 23, например, также с едним паразитным колесом и с едним сателлитом, входной вал которого соединён с водилом сателлита 21 зубчатого передаточного механизма 18, при этом водило сателлита 8 жёстко соединено с одним из зубчатых колёс передаточного механизма 18, выходной вал передаточного механизма 22 с помощью кривошипного вала 24 соединен с ползуном вспомогетельного держателя, выполненного в виде кулисы 25 с инструментальной головкой, а выходной вал передаточного механизма 23 с помощью кривошипного вала 26 соединен с осью кулисы 25. Вместо инструмента в инструментальной головке кулисы 25 установлен входной вал кривошипного вала 15, выходной вал которого соединён с ползуном 10 держателя инструмента 4. Корпус передаточного механизма 22 и корпус передаточного механизма 23 жёстко соединены либо с основным корпусом 3 , либо с корпусом передаточного механизма 18. например, посредством двух тяг 19 с гайками. Зубчатый передаточный механизм 27 с сателлитами 28 и 29 установлен  вторым сателлитом 7 и кривошипным валом 16, для чего одно из зубчатых колёс зубчатого передаточного механизма 27 жёстко соединено с водилом второго сателлита 7, один из выходных валов зубчатого передаточного механизма 27, например, которым является водило сателлита 28, соединён с входным валом 30 передаточного зубчатого механизма 31 например, также с одним паразитным колесом и с одним сателлитом, при этом выходной вал передаточного зубчатого механизма 31 соединен посредством кривошипного вала 32 с ползуном вспомогательного держателя, выполненного в виде кулисы 33 с инструментальной головкой, ось кулисы 33 жёстко соединена с водилом сателлита 7посредством кривошипного вала 34. Вместо инструмента в инструментальной головке кулисы 33 закреплён юседной вал кривошипного вала 15, выходной вал которого соединён с осью 11 держателя инструмента 4. Корпус передаточного механизма 27 жёстко соединён с основным корпусом 3, например, посредством двух тяг 19 с гайками, а корпус передаточного механизма 31 тягами 19 с гайками - либо с корпусом 3 либо с корпусом передаточного механизма 27. При необходимости между передаточным ме}шнизмом 27 и кривошипным валом 16 можно установить ещд один или несколысо передаточных механизме, как показано выше. Кроме того, в случае необходимости ползун 10 и ось 11 , расположенные на кулисе держателя инструмента 4, можно менять местами. Устройство для изготовления изделий с криволинейными контурами работает следующим образом. Обрабатываемое изделие закрепляется неподвижно или с возможностью относительного п эемещения вокруг или вдоль направляющей изготавливаемой поверхности. Под воздействием мотор- редуктора 9 паразитное зубчатое колесо 8, которое соединено с выходным валом мотор- редуктора 9, начинает вращаться и обкатывается вофуг неподвижно закреплённого на неподвижной оси 2 колеса 5 . поворачивая вокруг оси 2 основной корпус 3 , остальные паразитные зубчатые колёса 8 и сателлиты 6 и 7, при этом вращаются их водила и вращение передаётся кривошипным валам 15 и 16 , что приводит к соответствующим перемещениям держателя 4 инструмента , заставляя кулису как вращаться вофуг математически определённой точки в зависимости от характера кривой, так и совершать колебательное движение с определённой амплитудой и углами поворота. В результате суммой этих видов перемещений (вращений плюс колебаний) образуется какая-либо кривая, например, циклоида, для какой-либо фиксированной точки на кулисе. В этой точке и закреплена инструментальная головка (фреза, лазер и т.д.) Если в конструкцию устройства ввести дополнительный передаточный м анизм 18, соединив, например, водило первого сателлита 6 со входным валом зтого дополнительного, например, зубчатого, механизма 18, а его выходной вал соединить через дополнительные передаточные механизмы 22 и 23 и держатель 25 с первым
кривошипным валом 15, число вариаций движений кулисы увеличится и будет расти по мере введения в устройство других. например, передаточных механизмов 27 и 31 и вспомогательного держателя 33, воздействуя на ползун 10 и ось 11, а инструментальная головка 12 будет очерчивать контур детали с широким диапазоном изменения xapaicrepa кривых, составляющих этот контур и предварительно математически рассчитанный.
Соответствие воспроизведимого вершиной инструмента профиля и обеспечение направления инструмента по нормали к текущим точкам изготавливаемой поверхности создаётся при наладке устройства. Она заключается в подборе значений эксцентричности фивошипных валов и длины держателя инструмента до оси его закрепления на кулисе и настройке, заключающейся в выполнении этих параметров на устройстве регулировкой. Наличие жёсткой связи корпусов дополнительных передаточных механизмов позволяет обеспечить повторяемость любой сложной кривой за счет точного отслеживания соответствующих координат положения кривоижпных валов. Для повторения любой кривой необходимо установить сателлиты с математически подобранным числом зубьев, установить необходимое количество паразитных зубчатых колёс мемоду сателлитами 6 и 7, установить угол  линией, образованной центрами сатеплитов 6 и 7, и линией, образованной вхедным и выходным валом передаточного механизма 18, установить рассчитанные эксцентриситеты кривошипных валов 15 и 16, выставляют на кулисе в определённом положении ползун 10 и ось 11, выставляют инструментальную головку 12 в заданном месте и т.д., т.е. установить все параметры, которые являются линейными и не возникает трудности их измерения, так как тяги 19, шганги -эксцентрики, в том числе и илганга - эксцентрик 17, держатель инструмента 4 снабжены измерительными
линейками, традиционно устанавливаемых на |:шзличных станках для обработки материалов резанием.
Подбор отмеченных параметров производится с использованием математических методов аппроксимации требуемого профиля . Например, при изготовлении детали с контуром типа циклоиды , описывающая циклоиду точка совершает сложное движение : с одной стороны, она , как и все другие точки 1ютящейся окружности, имеет составляющую скорости в направлении качения окружности, с другой стороны - составляющую по 1юсагельной окружности , поскольку как и все другие точки окружности, равномерно вращается вокруг её центра.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной полезной модели ( устройство для изготовления изделий с криволинейными контурами) следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленную полезную модель устройство для изготовления изделий с криволинейными контурами) при её осуществлении , предназначено для использования в промышленности, а именно, при изготовлении деталей со сложными фасонными контурами, очерченными кривыми, в том числе и типа циклоиды и её производных;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пун1сге изложенной формулы полезной модели , подтверждена возможность её осущ4 пвления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов;
средство, воплощающее заявленную полезную модель при её осуществлении, способно обеспечить достижение  усматриваемого заявителем технического
результата: создание устройства для изготовления изделий с криволинейными контурами с широким диапазоном изменения характера кривых.