184057. lajstromszámú szabadalom • Hajtóberendezés csigaköves fogköszörűgéphez
184 057 A találmány tárgya csigaköves fogköszörűgépben alkalmazott hajtóberendezés, amelynek értelmében a tárgyhajtómű és a kőhajtómű paraméterei között olyan optimális viszonyok létrehozása a cél, hogy a megmunkálás pontosságát a lehető legnagyobb mértékre tudjuk növelni. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő hajtóművekkel felépített fogköszörűgép egyaránt alkalmas gyors és ferdefogazású homlokkerekek, bordás tengelyek, stb. megmunkálására. A csigaköves fogköszörűgépek működési elvét, konstrukciós felépítését kellő részletességgel ismerteti Acserkán a „Metallorézsusie sztanki” című könyvében (Masinosztroenyie, Moszkva, 1965) annak 576—579 és 612—616 lapjain. Ezen gépek között a Csepeli Szerszámgépgyár FK320 vagy a „Komszomolec” gyár (Szovjetunió) 5V833 típusú gépei a technika jelenlegi színvonalát képviselik. Az említett gépek igen magas termelékenységet biztosítanak, ezért várható a további térhódításuk, különösen a tömeggyártás területén, például az autóiparban. A csigaköves fogköszörűgépek általában DIN4—DIN6 pontossági osztályú fogaskerekek’ gyártását teszik lehetővé, ennek ellenére ezek, különösen a DIN5 és DIN6 osztályúak, gyakran nem felelnek meg a kívánalmaknak. Az üzemeltetési tapasztalatok és az említett szakirodalom alapján ugyanis megállapítható, hogy a csigaköves fogköszörűgépek megmunkáló pontosságát rendkívül hátrányosan befolyásolja az elektromos hálózat feszültségének ingadozása, emiatt ezeket a gépeket nem közvetlenül, hanem gyakran feszültségstabilizátor közbeiktatásával csatlakoztatják az elektromos hálózatba. Ugyanakkor a tapasztalat azt mutatja, hogy az említett hátrányt, különösen, ha a hálózati feszültség lökésszerűen változik, még ilyen, aránylag költséges berendezés alkalmazásával sem lehet megszüntetni. Célunk az, hogy a találmány segítségével a hálózati feszültség ingadozásának a csigaköves fogköszörűgépek megmunkáló pontosságára gyakorolt káros hatását gyakorlatilag teljesen kiküszöböljük. Találmányunk tárgya tehát olyan csigaköves fogköszörűgép hajtóberendezése, melyben a tárgyorsó forgatását szinkron-reluktancia motor, az úgynevezett tárgymotor, a csigakő hajtását pedig egy másik szinkronreluktancia motor, az úgynevezett kőmotor végzi, és erre a fogköszörűgépre az is jellemző, hogy a tárgymotor tengelyére redukált ©T és a kőmotor tengelyére redukált @K tehetetlenségi-nyomatékok, továbbá a tárgymotor Ÿ T és a kőmotor Y k zavarérzékenységei olyanok, hogy0k ^Tq =0t Y K°. A találmányt részletesebben az alábbiakban magyarázzuk meg: A csigaköves fogköszörűgépeknél két végrehajtó elem van. Az egyik végrehajtó elem a forgó mozgást végző megmunkáló szerszám, vagyis a csigakő, amely egy olyan csiszolókorong, amelynek külső palástján a megmunkálandó fogaskerék modulusának megfelelő profilú csavarhorony van kialakítva. A másik végrehajtó elem a tárgyorsó, mely szintén végez forgó mozgást és 3 a munkadarab befogadására alkalmas módon van kiképezve. A két végrehajtó elem szögsebességeinek arányát a mindenkori munkadarabok fogszáma határozza meg. A szögsebességek mindenkori kívánt arányát a legördü- 5 lés kinematikai lánca biztosítja, mely a két végrehajtó elemet kapcsolja össze. A legördülés kinematikái láncában fogaskerék-áttételek, tengelyek, cserekerekek stb. vannak elrendezve. A technika jelenlegi színvonalát képviselő gépek közös jellegzetessége, hogy a legördülés 10 kinematikai láncában a szokásos mechanikus szakaszokon (fogaskerekek, tengelyek, stb.) kívül egy nemmechanikus kinematikai lánc-szakasz is szerepel, mely a két szinkron-reluktancia motorban — a tárgy- és kőmotorban — és az azokat tápláló közös elektromos háló- 15 zatban realizálódik. Az egyik szinkron-reluktancia motor — az úgynevezett tárgymotor — fogaskerekek, tengelyek, cserekerekek, stb. közbeiktatásával a tárgyorsót forgatja. Megemlítjük, hogy a tárgyorsó forgását általában féke- 20 zik - erre a célra leginkább hidraulikus fékszivattyút alkalmaznak — részben a kinematikai lánc mechanikus szakaszának hézagtalanítása miatt, részben pedig a tárgymotor bizonyos mértékű előterhelése céljából. A tárgyorsó, a már említett forgó mozgáson kívül, mely 25 a szerszám és a munkadarab legördüléséhez szükséges, előtoló és fogásvételi mozgásokat is végez. Az előtolást és a fogásvételi mozgást biztosító kinematikai láncok találmányunk szempontjából mellékesek, ezért csupán utalunk arra, hogy az említett szakirodalom részletesen 30 ismerteti az előtolás és a fogásvételi mozgás kinematikai-láncainak különféle megoldásait. A találmány szempontjából lényeges az a körülmény, hogy a tárgymotor forgórésze és a tárgymotor által hajtott kinematikai lánc-szakaszban lévő gépelemek 35 mindegyike kisebb-nagyobb tehetetlenségi nyomatékkai rendelkezik. Az említett összes elemek tehetetlenségi nyomatékainak a mechanika törvényei szerinti összegezésével megkapjuk a tárgymotor tengelyére redukált 0T tehetetlenségi nyomaték értékét. 40 A másik szinkron reluktancia-motor — az úgynevezett kőmotor — közvetlenül vagy fogaskerék-áttételek, tengelyek, stb. közbeiktatásával a csigakő forgatását végzi. Az első bekezdésben leírtakhoz hasonlóan minden nehézség nélkül meghatározható a kőmotor által hajtott ki- 45 nematikai lánc-szakasz összes elemének és magának a forgórésznek a kőmotor tengelyére redukált 0 R tehetetlenségi nyomatéka. Köztudott, hogy a csigaköves fogköszörűgép megmunkáló pontosságának elengedhetetlen feltétele az, 50 hogy e két említett végrehajtó elem szögsebességeinek aránya a megmunkálási folyamat bármely időpontjában szigorúan azonos legyen a munkadarab fogszáma által meghatározott elméleti aránnyal. Tekintettel arra, hogy az említett azonosság létrehozására szolgáló 55 kinematikai láncban — a legördülés kinematikai lánca ban — a mechanikus szakaszokon kívül egyik nemmechanikus kinematikai lánc-szakasz is szerepel, nyilvánvaló, hogy a nem-mechanikus szakasz pontatlansága közvetlenül rontja a gép megmunkáló pontosságát. A 60 nem-mechanikus szakasz pontossága a tárgy- és kő4 3
