Бочкообразный зуб как нарезать

Обновлено: 24.09.2022

Помогите пожалуйста, нужно узнать технологию изготовления зубчатой полумуфты с бочкообразным профилем зуба. Возможно ли сделать на универсальном зубофрезерном станке 5К32 и какая нужна оснастка. Заранее балагодарен за помощь. Чертеж прилагается

Прикрепленные файлы

На эскизе диаметр впадин зубьев изображен радиусным (как и наружный диаметр). Если этотак -то на 5К32 такой зуб сделать неполучится. Если диаметр впадин прямой, то без проблем. Вам понадобится приспособление и червячная фреза m=3.
Тумба приспособления крепится к Т-образным пазам стола станка болтами. �?з тумбы должна выступать втулка (палец) с резьбой. Сверху деталь зажимается гайкой (через крышку-шайбу). При этом базирование идет повнутреннему диаметру и торцу.
Если такая схема устраивает - могу проконсультировать по конструкции и изготовлению приспособления. Его можносделать "из подручных средств".

Прикрепленные файлы

В том то вся и проблема, что заказчик, далекий от технологии(перекупщик) уперся в радиус по окружности впадин, а технолог не знает как его выполнить и конструктора и мастера, интернет не помог. Есть ГОСТ на зубчатые полумуфты, этот радиус есть, но не образмерен и как выполняется не написано. Держал в руках такие полумфты, но радиуса по окружности впадин не было. Заказ уже сорвался, но для общего развития было бы интересно узнать все таки "КАК!?" да и не мне одному)

1. На зубообрабатывающих станках с ЧПУ.
2. Модернизация станков спец. приспособлением:

Прикрепленные файлы

Нам немного проще, мы изготавливаем много полумуфт как для своего горно-металлургического комбината так и для сторонних заказчиков. А поскольку большинство зуборезных станков не имеют возможности вести обработку по радиусу, то мы его и не делаем. Поверьте, более 40 лет изготавливаем полумуфты для различных приводов и рудомольных мельниц с модулем от 1 до 12 и диаметром до 1 метра и всегда выдерживаем сферу только по наружному диаметру.Если оборудование выставляется точно, то всё работает нормально. Если нет, то компенсировать радиусную впадину можно её занижением на размер который выходит по торцу венца. Пусть зуб будет немного прослаблен - ничего страшного. В горной промышленности открытые передачи, что на мельницах, что на экскаваторах работают с износом до 50% от первоначальной толщины зубьев.

По указанным схемам обработки геометрия зуба "не пляшет". Представьте себе максимальную ширину такого зуба - шар, и на что будут похожи зубья? Поэтому при обработке зуба нужно вращать заготовку по радиусу "А". На обычном фрезерном станке, модульной фрезой, с приспособлением, установленном в делительную головку и позволяющем вращать заготовку перпендикулярно оси вращения делительной головки. �? так - по одному зубу. Насчёт зубофрезерного станка пока ничего не могу сказать, я не технолог.

На обычном фрезерном станке ничего не получится, тем более в делительной головке. Деталь должна вращаться в двух взаимноперпендикулярных плоскостях. В первой для формования радиусной впадины, а во второй для деления на количество зубьев. У делительной головки нет такой способности.

Поскольку нарезать бочкообразные зубья приходится на одной детали из тысяч, то производитель зуборезных станков выдавал это за опцию, которую конечно никто не приобретал и режут напрямую.

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных



Способ осуществляют методом обката вращающимся дисковым инструментом. Заготовку устанавливают из условия совпадения середины зубчатого венца с осевой плоскостью инструмента. Для расширения технологических возможностей за счет обработки колес одного модуля с разным числом зубьев вращающемуся дисковому инструменту в зоне резания сообщают дополнительное плавное движение относительно обрабатываемой заготовки посредством его установки на эксцентричной переходной оправке. При этом кинематическое согласование вращательных движений шпинделя станка с эксцентричной переходной оправкой и инструмента определяют в соответствии с приведенным соотношением. 2 ил.

способ нарезания бочкообразных зубьев цилиндрических колес, патент № 2406595
способ нарезания бочкообразных зубьев цилиндрических колес, патент № 2406595

Формула изобретения

Способ нарезания бочкообразных зубьев цилиндрических колес методом обката вращающимся дисковым инструментом, при котором заготовку устанавливают из условия совпадения середины зубчатого венца с осевой плоскостью инструмента, отличающийся тем, что вращающемуся дисковому инструменту в зоне резания сообщают дополнительное плавное движение относительно обрабатываемой заготовки посредством его установки на эксцентричной переходной оправке, при этом кинематическое согласование вращательных движений шпинделя станка с эксцентричной переходной оправкой и инструмента определяют следующим соотношением:
,
где n шп - число оборотов шпинделя станка с эксцентричной переходной оправкой, мин -1 ; n 0 - число оборотов вращающегося дискового инструмента, мин -1 ; z 0 - число окружных шагов расположения резцов, включая целое число условных шагов в пределах свободного сектора для деления заготовки на зуб.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области обработки резанием и может быть использовано в производстве цилиндрических зубчатых колес.

Известен способ зубонарезания цилиндрических колес дисковыми резцовыми головками большого диаметра (см. журнал СТИН, 2005, № 5, с.24-26).

Суть этого способа заключается в том, что нарезание модифицированных зубьев цилиндрических колес осуществляется вращающейся резцовой головкой большого диаметра (D 0 >200 мм) при z-кратном обкатывании заготовки вдоль оси инструмента с последовательным делением на один зуб, где z - число зубьев колеса. Отсутствие продольной подачи инструмента вдоль оси заготовки приводит к образованию продольно модифицированных зубьев, имеющих вогнутые боковые поверхности.

Основным недостатком этого способа зубонарезания является ограниченность применения колес с вогнутыми боковыми поверхностями зубьев без дополнительной их обработки шевингованием или прикатыванием только для зацепления с цилиндрическими зубчатыми колесами, имеющими соответствующую бочкообразность зубьев.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) является способ нарезания цилиндрических зубчатых колес обкатными резцами (см. SU 917976, В23F 5/26, 1982).

Суть этого способа состоит в том, что с целью обеспечения прямолинейности контактных линий зубьев обработки колес при рассогласованном вращении выходных звеньев цепи деления станка врезание производят в торцовой плоскости, проходящей через середину зубьев, затем резцам сообщают возвратно-поступательное движение продольной подачи с постоянной глубиной реза в большем его сечении.

Основным недостатком этого способа зубонарезания является необходимость совершения дополнительных движений при формообразовании зубчатых поверхностей цилиндрических колес.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение технологических возможностей предложенного способа нарезания бочкообразных зубьев цилиндрических колес за счет возможности обработки одним инструментом зубчатых колес определенного модуля с разным числом зубьев.

В предложенном способе нарезания бочкообразных зубьев цилиндрических колес методом обката вращающимся дисковым инструментом заготовку устанавливают из условия совпадения середины зубчатого венца с осевой плоскостью инструмента, а вращающемуся дисковому инструменту в зоне резания сообщают дополнительное плавное движение относительно обрабатываемой заготовки посредством его установки на эксцентричной переходной оправке, при этом кинематическое согласование вращательных движений шпинделя станка с эксцентричной переходной оправкой и инструмента определяют следующим соотношением:

где n шп - число оборотов шпинделя станка с эксцентричной переходной оправкой, мин -1 ; n 0 - число оборотов вращающегося дискового инструмента, мин -1 ; z 0 - число окружных шагов расположения резцов, включая целое число условных шагов в пределах свободного сектора для деления заготовки на зуб.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема взаимного расположения осей вращающегося дискового инструмента и шпинделя станка с эксцентричной переходной оправкой, на котором осуществляется процесс зубонарезания; на фиг.2 - схема расположения шпинделя станка с эксцентричной переходной оправкой, вращающегося дискового инструмента, установленного на инструментальной оправке, и двухступенчатой понижающей зубчатой передачи для согласования вращательных движений шпинделя станка и инструмента.

На торце шпинделя станка закреплена цилиндрическая с внутренним эксцентрично расположенным отверстием переходная оправка 1, в которой в подшипниках качения установлен дисковый инструмент 2, получающий согласованное со шпинделем станка вращательное движение, например, через двухступенчатую понижающую зубчатую передачу 3, за счет чего положение оси инструмента О 0 периодически изменяется относительно оси шпинделя станка О шп и обрабатываемой заготовки 4.

Для получения бочкообразной модификации зубьев обрабатываемой заготовки 4 должно быть обеспечено определенное взаимное расположение шпинделя станка с переходной оправкой 1 и вращающегося дискового инструмента 2, при котором ось инструмента О 0 , совершающего периодические дополнительные плавные движения, находится на максимальном удалении от обрабатываемой заготовки 4 в момент прохождения каждой очередной режущей кромки через осевую плоскость инструмента N-N. Максимальное расстояние между осями инструмента О 0 и шпинделя станка О шп , определяемое эксцентриситетом е, устанавливается исходя из заданной величины бочкообразности зубьев обрабатываемых цилиндрических колес.

Предлагаемый способ может быть реализован на модернизированном серийном горизонтально-фрезерном станке, оснащенном обкатно-делительным устройством, установленным на столе станка и кинематически связанным с вращательным движением шпинделя.

Для зубонарезания заготовку 4, желательно с предварительно оформленным зубчатым венцом, например штамповкой, устанавливают на оправке обкатно-делительного устройства (см. патент РФ на изобретение № 2280544, обкатно-делительный механизм) таким образом, чтобы середина зубчатого венца совпадала с осевой плоскостью инструмента N-N.

Обработку зубьев заготовки 4 осуществляют по методу z-кратного обката (z - число зубьев нарезаемого колеса) эталонного зубчатого венца по эталонной рейке указанного устройства при кинематическом согласовании с вращательным движением инструмента 2, резцы которого в зоне резания изменяют траекторию движения с круговой на криволинейную за счет плавного отхода инструмента от заготовки, в результате чего формируются бочкообразные поверхности зубьев.

Анализ технологических возможностей предлагаемого способа нарезания бочкообразных зубьев цилиндрических колес подтверждает реальность их расширения, поскольку одним инструментом могут быть нарезаны зубчатые колеса одного модуля с различным числом зубьев, что является убедительным аргументом целесообразности использования данного способа в условиях не только крупносерийного, но и серийного производства при незначительных затратах на модернизацию серийных горизонтально-фрезерных станков.

Учитывая реальную перспективу широкого использования прогрессивных заготовок цилиндрических колес с предварительно оформленным зубчатым венцом, полученным высокопроизводительными процессами пластического формообразования, накатки, порошковой металлургии, становится очевидной экономическая эффективность предложенного способа нарезания бочкообразных зубьев цилиндрических колес.

Использование: машиностроение, в частности производство зубчатых изделий с бочкообразной формой зубьев. Сущность: реализация в процессе обработки бочкообразного непрерывного вращения заготовок при радиальном поступательном движении инструментов со скоростью v 1 относительно оси вращения заготовок позволяет вследствие того что на два порядка превышает скорость движения инструментов существенно увеличить по сравнению с известными способами объемные съемы обрабатываемого материала, достичь оптимальных по производительности скоростей резания современными инструментами материалами. 14 ил.

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ С БОЧКООБРАЗНОЙ ФОРМОЙ ЗУБА методом единичного деления несколькими инструментами в условиях планетарного непрерывного относительного вращения заготовок, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности зубообработки за счет реализации кинематической схемы точения, инструментам сообщают относительно оси планетарного вращения заготовок радиальное поступательное движение, величину скорости которого задают в соответствии с зависимостью
V 1 V 2 ,
где a 1 - толщина срезаемого слоя за один оборот планетарного вращения заготовки;
V 1 - скорость движения инструмента;
V 2 - скорость движения заготовки;
e - величина бочкообразности по толщине зуба;
b - ширина зуба изделия;
- угол профиля зуба изделия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлобработке, в частности к производству зубчатых изделий типа реек с бочкообразными зубьями, а также к производству зубчатых колес с бочкообразной формой зубьев и может быть использовано в автомобилестроении, станкостроении, редукторостроении и т.п.

Известны способы обработки бочкообразных зубьев долбяком в условиях обката или червячным инструментом, когда обрабатываемой детали сообщают дополнительные вращательные движения.

Недостатками этих способов является сложность кинематики станка, его настройки, применение конструктивно сложных режущих инструментов, какими являются долбяк или червячная фреза, низкая производительность, ограниченные технологические возможности.

Известны также способы обработки бочкообразных зубьев копированием дисковыми или пальцевыми профильными инструментами, предусматривающие перемещение инструмента по криволинейной траектории.

Однако эти способы также имеют низкую производительность, что делает их рациональными только для мелкосерийного и единичного производства. Кроме этого технологические возможности упомянутых способов ограничиваются условиями формообразования поверхностей деталей дисковыми и пальцевыми инструментами в связи со значительными погрешностями, вносимыми этими инструментами, опасностью подрезания профилей и т.д.

Применение этих способов позволяет увеличить производительность за счет интенсификации режимов и возможности многопозиционной обработки.

Однако при этом существенно усложняются оборудование и инструмент, особенно в способах, использующих дисковый инструмент с внутренним касанием, и сохраняются ограничения технологических возможностей использования дисковых инструментов, упомянутые выше, которые наиболее значительны при применении инструментов с внутренним касанием. Производительность этих способов, достигаемая в основном за счет многопозиционной обработки, ограничивается допустимой скоростью перемещения заготовок (скоростью подачи) относительно дискового инструмента (или дискового инструмента относительно заготовок).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является упомянутый выше способ, который принят за прототип в данной заявке. Этот способ предусматривает многопозиционную обработку копированием зубчатых изделий несколькими профильными дисковыми инструментами при планетарном непрерывном вращении обрабатываемых заготовок со скоростью, равной скорости подачи.

Недостатками способа, как и предыдущих, являются ограниченные технологические возможности: способ не позволяет обрабатывать зубчатые рейки, зубчатые профили с поднутрением, сложность станка, низкий показатель объемной производительности.

Решить же вопросы увеличения производительности обработки копированием бочкообразных зубьев зубчатых изделий дисковыми профильными инструментами практически невозможно.

Это обусловлено тем, что дальнейшее увеличение производительности при кинематике, свойственной указанному способу, когда скорость результирующего движения инструмента равна скорости резания, а заготовка движется со скоростью подачи, потребует весьма существенных изменений конструкций станков и инструментов и применения технический решений, которые в настоящее время неизвестны. Обработка же зубчатых профилей с поднутрениями указанным способом вообще теоретически невозможна.

Целью изобретения является повышение производительности зубообработки изделий с бочкообразной формой зуба за счет реализации кинематической схемы точения.

Указанная цель достигается тем, что в отличие от известного способа обработки зубчатых изделий с бочкообразной формой зуба методом единичного деления несколькими профильными инструментами в условиях планетарного непрерывного относительного вращения заготовок, в заявляемом способе при реализации кинематической схемы точения инструментам сообщают относительно оси планетарного вращения заготовок радиальное поступательное движение, величину скорости которого задают в соответствии с зависимостью
V V 2 где V 1 - скорость движения инструмента;
V 2 - скорость движения заготовки;
a 1 - толщина срезаемого слоя за один оборот планетарного вращения заготовки;
e - величина бочкообразности по толщине зуба;
b - ширина зуба изделия;
- угол профиля зуба изделия.

Реализация в процессе обработки бочкообразных зубьев кинематической схемы точения в условиях планетарного непрерывного вращения заготовок при радиальном поступательном движении инструментов со скоростью V V 2 относительно оси вращения заготовок позволяет вследствие того, что скорость планетарного вращения заготовок V 2 более чем на два порядка превышает скорость движения инструментов V 1 существенно увеличить по сравнению с известными способами объемные съемы обрабатываемого материала (см. табл. 2), достичь оптимальных по производительности скоростей резания современными инструментальными материалами. Упомянутые свойства приводят к существенному повышению производительности обработки зубчатых изделий с бочкообразными зубьями.

Изобретение поясняется графическими изображениями.

На фиг. 1 изображена общая схема заявляемого способа при обработке зубчатых реек; на фиг. 2 - общая схема заявляемого способа при обработке зубчатых колес; на фиг.3 - параметры бочкообразных зубьев зубчатых реек, обработанных по предложенному способу; на фиг.4 - схема к расчету радиуса планетарного вращения заготовки; на фиг.5 - схема обработки зубчатых реек; на фиг.6 - место I на схеме обработки зубчатых реек; на фиг.7 - сечение В-В на фиг. 6; на фиг.8 - сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.9 - радиальное сечение схемы обработки зубчатых реек на фиг.5; на фиг.10 - схема обработки цилиндрических зубчатых колес; на фиг.11 - место I на фиг.10; на фиг.12 - сечение В-В на фиг.11; на фиг.13 - сечение Г-Г на фиг.11; на фиг.14 - радиальное сечение изображения на фиг.10.

В соответствие с приведенной на фиг.1 и 2, общей схемой заявляемого способа заготовки 1 устанавливают в зоне обработки параллельно оси О-О планетарного вращения, обеспечиваемого роторным устройством. Инструменты, в качестве которых используются резцы 2, устанавливают в инструментальные головки 3 и смещают в осевом направлении планетарного вращения друг относительно друга на расстоянии x 1 , x 2 и т.д., выставляя по шагу зубчатого профиля изделий, например, при обработке зубчатых реек (фиг.1) резцы выставляют в соответствии с расположением зубчатых секций, а при обработке цилиндрических зубчатых колес (фиг.2) резцы выставляют в соответствии с расположением заготовок колес. Каждому инструменту 2 сообщают направленное к заготовке 1 поступательное радиальное движение со скоростью v 1 , а заготовкам планетарное вращение со скоростью v 2 и дискретные установочные перемещения D y , позволяющее по окончании обработки одного зуба устанавливать инструмент для обработки следующего зуба в секции зубчатой рейки или следующей заготовки при обработке цилиндрических зубчатых колес. Движение заготовок D г со скоростью v 2 является основным движением резания, движение инструмента со скоростью v 1 является движением подачи.

Соотношение скоростей перемещения инструмента и заготовки получено при сопоставлении зависимости:
V 1 = n a i , где V 1 - скорость перемещения инструмента, мм/мин;
n - число оборотов при планетарном вращении заготовки, об/мин;
a i - толщина срезаемого слоя при 1-том обороте заготовки, мм; и зависимости:
V 2 = 2Rn, где V 2 - скорость перемещения заготовки мм/мин;
R - радиус планетарного вращения, мм.

Получаем следующее соотношение:
=
Обозначая максимальную толщину среза при врезании инструмента a м и учитывая, что минимальная практически применяемая толщина среза равна 0,04 мм (см. напр. Развитие науки о резании металлов. - М.: Машиностроение, 1967), получаем:

Соотношение для расчета радиуса планетарного вращения заготовки получено из геометрии бочкообразного зуба (см. фиг.3,4).

Обозначим: f - величина бочкообразности по ширине венца зуба, e - величина бочкообразности по толщине зуба, - угол профиля зуба, R = O 1 E - радиус планетарного вращения заготовки вокруг оси О-О 1 .

Обозначим также AB = B
CD = b - ширина зуба по делительной поверхности
KF = h
KT = m - модуль зубчатого профиля.

Из геометрии бочкообразного зуба следуют соотношения (см. фиг.4):
B = 2;
h = mtg ;
R 1 = ;
f = R - ;
e = R 1 - .

Из этих соотношений путем преобразований получаем
R = etg+m-tg+ .

Пренебрегая весьма малыми величинами, получаем: R tg, что дает погрешность расчета не более 1%.

Подставляя это выражение в соотношение, связывающее скорости V 1 и V 2 , получаем зависимость, позволяющую задавать скорость радиального поступательного движения инструментов
V V 2
Более подробно обработка зубчатых реек по заявляемому способу показана на фиг.5-9.

Обрабатываемые рейки 1 устанавливают в роторном устройстве 5, а инструменты 2 устанавливают в инструментальных головках 3 (позиции I, II, III, IV) и смещают вдоль оси планетарного вращения, обеспечиваемого роторным устройством, на расстоянии x 1 , x 2 , x 3 и т.д., выставляя их в соответствии с расположением зубчатых секций на рейке. Заготовкам рейки сообщают планетарное вращение D r радиусом R со скоростью V 2 , а инструменту - поступательное движение со скоростью V 1 в направлении заготовок. Радиальные сечения зоны обработки, расположенные на фиг.9, показывают, что инструмент установлен попарно в каждом радиальном сечении с учетом компенсации сил резания. При наложении радиальных сечений (см. А-А на фиг.9) инструмент расположен по окружности планетарного вращения с угловым смешением друг относительно друга с углами 1 и 2 . В процессе нарезания зубьев инструментам сообщают дискретные установочные перемещения с целью настроечного смещения (деления) для обработки последующих зубьев, что позволяет обработать полностью зубчатый профиль.

Обработка цилиндрических зубчатых колес по заявляемому способу показана на фиг.10-14.

Обрабатываемые цилиндрические зубчатые колеса 4 устанавливают в роторном устройстве 5, а инструменты 2 устанавливают в инструментальных головках 3 (позиции I, II, III, IV) и смещают вдоль оси планетарного вращения, обеспечиваемого роторным устройством, на расстоянии x 1 , x 2 , x 3 и т.д., выставляя их в соответствии с расположением зубчатых колес вдоль образующей их планетарного вращения. Заготовкам зубчатых колес сообщают планетарное вращение D г радиусом R со скоростью V 2 , а инструменту - поступательное движение со скоростью V 1 в направлении заготовок. Радиальные сечения зоны обработки, расположенные на фиг.14, показывают, что инструмент установлен попарно в каждом радиальном сечении с учетом компенсации сил резания. При наложении радиальных сечений (А-А на фиг.14) инструмент расположен по окружности планетарного вращения с угловым смещением друг относительно друга с углами 1 и 2 . Полная обработка зубчатого венца обеспечивается делительными дискретными поворотами заготовок вокруг своих осей после окончания цикла обработки каждого зуба.

Заявляемый способ позволяет обрабатывать различные зубчатые профили:
- прямобочные и выпукло-вогнутые профили зубчатых реек,
- эвольвентные профили зубчатых колес,
- зубчатые профили с прямоугольными впадинами,
- профили зубьев режущих инструментов (протяжки, фрезы),
- зубчатые профили с поднутрениями.

Наибольшая эффективность заявляемого способа достигается при обработке мелкомодульных зубчатых изделий (m < 1 мм) или заготовок мелкозубых инструментов.

В качестве конкретного примера использования предложенного способа приведена обработка партии деталей "Рейка" топливной аппаратуры дизельных двигателей FL-413 ("УралАЗ") и ГАЗ-544 на ярославском заводе дизельной аппаратуры (ЯЗДА). Эта деталь входит в узел регулятора топливного насоса высокого давления.

Она имеет от 6 до 8 зубчатых секций с числом зубьев равным 12 в каждой секции.

Параметры обрабатываемых зубьев детали "Рейка":
- модуль m = 0,75 мм,
- угол профиля = 15 о ,
- величина бочкообразности по толщине зуба e = 0,03 мм,
- ширина зуба b = 9 мм.

Материал детали - сталь АС14.

Инструменты - резцы с механически закрепляемыми многогранными профильными пластинами из сплава ТТ20К9.

Оборудование - станок с ЧПУ, оснащенный роторным устройством.

Заготовки устанавливались в роторное устройство станка, обеспечивающее их планетарное вращение. Устанавливались одновременно 8 деталей параллельно оси планетарного вращения. Радиус планетарного вращения по вершинам зубьев, обеспечиваемый роторным устройством, был рассчитан по соотношению R = tg и составлял 94 мм.

Инструменты устанавливались в инструментальные головки станка и с помощью системы ЧПУ смещались в осевом направлении планетарного вращения и выставлялись в соответствии с расположением зубчатых секций на детали.

Нарезание зубьев проводилось по режимам:
- Скорость резания (скорость движения заготовок) V 1 = 100 м/мин,
- Число оборотов роторного устройства n = 180 об/мин.

Обработка проводилась с уменьшающейся скоростью движения инструмента в соответствии с уменьшающейся величиной толщины среза a 1 по мере углубления инструмента в заготовку. В таблице 1 приведены значения толщины среза a 1 (радиальной подачи резца) при каждом обороте заготовки (ходе заготовки) по мере углубления инструмента.

Величина скорости перемещения инструментов соответствовала зависимости:
V 1 = V 2 и изменялась в пределах: V 1 = 5,4-7,2 мм/мин
Соотношение скоростей движения инструмента и заготовки составило:
= 5.410 -4 -0.7210 -4
То есть в данном случае скорость движения инструмента меньше скорости движения детали примерно на 4 порядка.

Объемная производительность резания (см. Справочник по технологии резания металлов. Кн. 2. Под ред. Г.Шпура, Т.Штеферле. - М.: Машиностроение, 1985, с.125) для заявляемого способа определяется по формуле:
Q w = , мм 3 /с где R - радиус планетарного вращения заготовок, мм,
H 3 - ширина впадины зуба по делительной прямой, мм,
V 1 - скорость движения инструмента, мм/мин.

В результате обработки партии 100 деталей получены следующие результаты:
- Контрольный размер (высота) зубчатой рейки по ролику, устанавливаемому во впадину зуба (по чертежу 9,9- 0,07 мм) - 9,83-9,89 мм
- Шаг зубьев (по чертежу 2,36- 0,01 мм) - 2,355-2,357 мм
- Бочкообразность (по чертежу max 0,03 мм) - 0,028 мм
- Шероховатость боковых поверхностей зубьев (по чертежу R a = 4,0 мкм) - R a = 2,5 мкм.

Использование предлагаемого способа обработки бочкообразных зубьев зубчатых изделий обеспечивает по сравнению с существующими способами более широкие технологические возможности, т.е. обработку профилей зубьев различной формы, в том числе с поднутрениями, в деталях различного конструктивного исполнения из различных материалов, которые дисковыми и пальцевыми инструментами обрабатываются с искажениями, либо их обработка этими инструментами теоретически невозможна. Одновременно существенно увеличивается производительность обработки. Сравнительная оценка производительности при обработке упомянутых деталей "Рейка" различными способами по производственным данным ЯЗДА приведена в табл.2.

Показатели объемной производительности, приведенные в таблице, для способов фрезерования твердосплавной дисковой фрезой и глубинного шлифования рассчитывались по формуле:
Q w = , мм 3 /с где F в - площадь сечения обрабатываемой впадины зуба рейки, мм,
V под - скорость подачи заготовки, мм/мин.

Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что производительность заявляемого способа значительно выше существующих. При этом шероховатость обработанной поверхности в сравнении с фрезерованием улучшается на 2 квалитета. Одновременно, как следует из приведенных на стр.8 данных, обеспечивается высокая и стабильная точность обработки. Возможности способа расширяются при использовании инструментов, оснащенных керамикой и сверхтвердыми материалами. Преимущества по производительности заявляемого способа в наиболее значительной степени проявляются при обработке зубчатых изделий с малыми модулями (особенно с m < 1). Это следует из анализа формулы для объемной производительности и особенностей кинематики способа. Реализация способа возможна при создании соответствующего по кинематике и компоновке станка с ЧПУ или при модернизации существующих высокоточных станков с ЧПУ токарной группы. Внедрение способа планируется на Ярославском заводе дизельной аппаратуры с 1991 г. при изготовлении деталей "Рейка" с бочкообразными зубьями топливной аппаратуры двигателей FL-413 ("УралАЗ") и ГАЗ-544.

При шевинговании дисковыми шеверами можно получить бочкообразную форму зубьев колеса (Рис.1.), устраняющую возможность неправильного зацепления зубьев при небольшом перекосе или непараллельности осей зубчатых колес в передаче и позволяющую сосредоточить нагрузку в середине зуба. Величина бочкообразности Δ, т.е. уменьшения толщины зубьев у торцов, обычно не превышает 0,01-0,03мм. Для получения бочкообразной формы зубьев обычно применяют шевингование с качающимся столом. Схема механизма качания стола показана на Рис.2.

Бочкообразный зуб колеса

Рис.1. Бочкообразный зуб колеса.

Получение бочкообразной формы зубьев колеса

Рис.2. Получение бочкообразной формы зубьев колеса.

Центр 3 качения стола 1 находится точно посередине зубчатого венца обрабатываемого колеса. На станице 2 станка установлен кронштейн 6 с диском 5, который может быть повернут на любой угол и закреплен. По пазу диска перемещается ползушка 4, прикрепленная к столу 1. Во время хода стола ползушка перемещается по наклонному пазу диска 5 и периодически поднимает ту половину стола, на которой происходит в данный момент шевингование. Взаимное положение шевера и колес в процессе шевингования показано на Рис.3.

Получение бочкообразной формы зубьев колеса

Рис.3. Получение бочкообразной формы зубьев колеса.

При шевинговании колес на станках с качающимся столом можно также сократить длину продольного хода стола, так как выход точки скрещивания осей за пределы торца заготовки в данном случае не обязателен.

Эффективность применения качания стола для получения бочкообразного зуба при диагональном шевинговании снижается, а при касательном шевинговании качание стола не дает эффекта.

Другим способом получения бочкообразного зуба является шевингование облегающими шеверам.

Бочкообразный зуб при тангенциальном шевинговании может быть получен с помощью облегающего шевера, зубья которого в среднем сечении имеют вогнутость. При обычном шевинговании применять облегающие шевера экономически неоправдано. [2]

Бочкообразные зубья ( вариант г) позволяют увеличить допускаемый перекос валов в 2 - - 3 раза. Однако нарезание таких зубьев значительно усложняется. Оно возможно только с помощью специальных приспособлений с копиром. Движение подачи фрезы происходит не по прямой, а по некоторой дуге радиуса г. Во всех сечениях, кроме среднего, зуб нарезается как бы с отрицательным смещением. Соответственно смещению изменяется и толщина зубьев в разных сечениях по его длине. [3]

Применение бочкообразного зуба значительно увеличивает допустимый угол перекоса муфты и на 20 % - передаваемый крутящий момент. [5]

Шлифование бочкообразных зубьев на станках с конусными кругами возможно только на последних моделях фирмы Модуль, в которых шлифовальная бабка совершает качательное движение на каждом продольном ходу в конце хода, у торцов зубчатого венца круг приближается к оси колеса. [6]

Применение бочкообразного зуба значительно увеличивает допустимый угол перекоса муфты и на 20 % - передаваемый крутящий момент. [8]

Что представляют собой бочкообразные зубья и как они образуются при нарезании. [9]

При шевинговании бочкообразного зуба длина продольного хода стола принимается меньше ширины обрабатываемого зубчатого венца колеса. При продольном шевинговании возможна обработка колес с неограниченной длиной их зубьев. [11]

При обработке бочкообразных зубьев , особенно узкими шеверами я при большой величине бочкообразное ASg, изменение направления зубьев на их кон-цах возможно за счет выхода режущих точек на торцовые кромки зубьев шевера. [12]

Для получения бочкообразных зубьев режущие кромки располагаются неперпендикулярно к оси фрезы. При изготовлении резцов фрезы им придается угол поднутрения 5 ( фиг. Поэтому в процессе вращения они образуют коническую поверхность резания и нарезаемые зубья получают форму бочки. [13]

Для изготовления бочкообразного зуба существует специальный зуборезный станок мод. [14]

Колеса с бочкообразным зубом ( рис. 17) могут быть обработаны на станках ( зубофрезерных, шевин-говальных, зубошлифовальных) со специальным. [15]

Читайте также: