СБОРНАЯ ЗАТЫЛОВАННАЯ ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА Российский патент 1996 года по МПК B23F21/16 

Изобретение относится к металлорежущему инструменту для обработки зубчатых колес.

Известны затылованные червячные фрезы (ГОСТ 9324-80), режущие зубья которых расположены по винтовой линии, имеют одинаковый профиль и геометрические параметры. Эти фрезы имеют низкую стойкость и следовательно, малопроизводительны, что приводит к их значительному расходу.

Они могут быть как цельными, так и сборными. Существенным их недостатком, ограничивающим стойкость, являются малые задние боковые углы, увеличение которых при радиальном затыловании невозможно из-за технологических ограничений (см. Семенченко И.И. и др.). Проектирование металлорежущих инструментов. М. Машгиз, 1963, с.952, с.700). Другие способы увеличения задних углов не получили широкого распространения. Так, применение косого (углового) затылования приводит к искажению профиля при переточке и требует периодических перешлифовок профиля после нескольких переточек (см. там же).

С целью экономии дорогостоящих быстрорежущих сталей широкое распространение получили сборные конструкции затылованных червячных фрез с режущими элементами в виде цельных зубчатых реек, закрепляемых в продольных пазах корпуса (см. Цвис Ю. В. Моцыгин С.В. Сборные червячные фрезы. М. НИИМАШ, 1976). Стойкость этих фрез несколько выше за счет лучшей прокаливаемости и более качественной термической обработки зубчатых реек.

Однако и этим фрезам присущ тот же недостаток, что и стандартным фрезам: малые задние боковые углы, так как затылование зубьев производится после окончательной сборки, когда цельные зубчатые рейки установлены и закреплены в продольных пазах корпуса фрезы.

Острозаточенные фрезы конструкции ВНИИ сложны, трудоемки в изготовлении, недостаточно надежны из-за большого количества деталей.

В настоящее время известны червячные фрезы по а.с. N 167118, 181953, 348309, 500924 и др. с измененными схемами резания, повышение стойкости которых достигается за счет разделения припуска между чередующимися по витку зубьями и соответствующим разделением сложных П-образных слоев на элементарные.

В качестве прототипа рассмотрена червячная фреза по а.с. N 348309, кл. В 23 F 21/16 от 23.08.72 с режущими зубьями стандартного профиля, чередующимися через один с режущими зубьями, завышенными и уменьшенными по толщине, имеющими максимальный передний угол.

Лимитирующему износу у этих фрез подвергаются зубья стандартного профиля, основной причиной износов которых являются малые задние боковые углы, увеличение которых при радиальном затыловании невозможно из-за рассмотренных выше причин.

Задача изобретения повышение стойкости и следовательно, ресурса червячных фрез с режущими зубьями стандартного профиля чередующимися через один с режущими зубьями, завышенными и уменьшенными по толщине, имеющими максимальный передний угол.

Техническим результатом изобретения является конструкция сборной червячной фрезы, создающей технологические условия для получения увеличенных задних углов при радиальном затыловании.

Поставленный технический результат достигается тем, что у сборной затылованной червячной фрезы с зубьями стандартного профиля, чередующимися через один с режущими зубьями, завышенными и уменьшенными по толщине, имеющими максимальный передний угол, режущие зубья стандартного профиля выполнены за одно целое с корпусом фрезы, а режущие зубья, завышенные и уменьшенные по толщине, имеющие максимальный передний угол, выполнены на цельных зубчатых рейках. Такая конструкция фрезы позволяет осуществлять раздельное затылование режущих зубьев, выполненных за одно целое с корпусом фрезы и режущих зубьев, выполненных на цельных зубчатых рейках.

Раздельное затылование позволяет увеличить задние углы на вершине и, соответственно, боковые.

Проведенный заявителем анализ техники, включающий поиск по патентным и научным источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из выявленного перечня аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Новизна" по существующему законодательству.

Для проверки соответствия заявляемого изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На фиг. 1 показана предлагаемая червячная фреза с проекцией на режущие зубья, выполненные за одно целое с корпусом фрезы; на фиг.2 сечение корпуса по продольному пазу с установленной в нем цельной зубчатой рейкой; на фиг.3
вид А на фиг.1; на фиг.4 совмещенные в радиальной плоскости передние поверхности чередующихся по витку зубьев.

Предлагаемая фреза имеет четное число стружечных канавок и содержит режущие зубья 1 (фиг.1), выполненные за одно целое с корпусом фрезы 2 и режущие зубья 3 (фиг.2), выполненные на цельных зубчатых рейках 4, устанавливаемых и закрепляемых в продольных пазах корпуса с помощью, например, винтов 5, размещаемых в кольцах 6, которые в свою очередь крепятся к корпусу винтами 7. Одновременно роль крепежных элементов могут играть кольца.

Режущие зубья, выполненные за одно целое с корпусом, имеющие стандартный профиль, шлифуются на шлифовально-затыловочных станках до установки в корпус цельных зубчатых реек. Это позволяет увеличить задние углы и длину шлифованного участка задних поверхностей зуба за счет увеличения величины затылования.

Режущие зубья цельных зубчатых реек затылуются в отдельном технологическом корпусе, размеры всех конструктивных элементов которого полностью соответствуют аналогичным размерам рабочего корпуса фрезы, что обеспечивает требуемые величины заужения и завышения при сборке фрезы.

Предлагаемая фреза работает по прогрессивной схеме резания, сущность которой заключается в том, что зубья, уменьшенные по толщине, срезают припуск периферийной режущей кромкой, зубья стандартного профиля боковыми лезвиями.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в машиностроении при обработке зубчатых колес;
для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке средств и методов;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Промышленная применимость" по действующему законодательству.

Изобретение относится к металлообработке, в частности к инструменту для обработки зубчатых колес. Технический результат - конструкция сборной червячной фрезы, обеспечивающей технологические условия для получения увеличенных задних боковых углов при радиальном затыловании. Червячная фреза содержит зубья стандартного профиля, чередующиеся через один с зубьями, завышенными и уменьшенными по толщине, имеющими максимальный передний угол, причем зубья стандартного профиля выполнены за единое целое с корпусом фрезы, а зубья, завышенные и уменьшенные по толщине, имеющие максимальный передний угол, выполнены на цельных зубчатых рейках, устанавливаемых в продольные пазы корпуса. 4 ил.

Сборная затылованная червячная фреза с четным числом реек, установленных в продольные пазы корпуса, отличающаяся тем, что чередующиеся через одну по окружности рейки выполнены за одно целое с корпусом фрезы и их режущие зубья имеют стандартный профиль, а следующие за ними по окружности рейки выполнены с зубьями, завышенными по высоте, зауженными по толщине и с максимальным передним углом.