ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА Российский патент 1997 года по МПК B23F21/16 

Описание патента на изобретение RU2080219C1

Изобретение относится к металлорежущему инструменту для обработки зубчатых колес.

Известна червячная фреза по а.с. N 1726171 кл. B 23 F 21/16, режущие зубья которой, уменьшенные по толщине, чередуются через один с режущими зубьями, заниженными по высоте. При этом передняя поверхность зубьев, уменьшенных по толщине, выполнена в виде двух участков, один из которых примыкает к периферийной режущей кромке, а другой участок расположен под тупым углом к первому и образует передний угол, отличный от нулевого значения.

Существенными недостатками фрезы является высокая трудоемкость ее изготовления и низкое качество обработки зубчатых колес.

В качестве прототипа рассмотрена червячная фреза по а.с. N 500924, кл. B 23 F 21/16 от 06.07.71 с режущими зубьями, уменьшенными по толщине и чередующимися через один с режущими зубьями, выполненными заниженными по высоте, при этом каждый из зубьев имеет общий участок профиля, совпадающий с полным профилем на протяжении 0,025 m по высоте ниже вершины головки заниженного зуба, и передний угол, образованный передней поверхностью зуба и радиальной плоскостью фрезы.

Однако, при работе фрез по а.с. N 500924 значительны колебания сил резания из-за неравномерной загрузки по витку зубьев, что снижает качество обработки зубчатых колес.

Кроме того, эти фрезы трудоемки в изготовлении, т.к. шлифование профиля требует дополнительно нескольких технологических переходов и сложной технологической оснастки для фасонной правки шлифовальных кругов при затыловании боковых поверхностей зубьев, уменьшенных по толщине.

Стойкость фрез по а.с. N 500924 ограничена стойкостью зубьев, уменьшенных по толщине, из-за неблагоприятных условий стружкообразования на переходных участках режущих кромок (от общего участка профиля к зауженной части).

Таким образом, известная фреза не обеспечивает высокого качества обработки из-за значительного колебания силы резания, имеет ограниченную стойкость, трудоемка в изготовлении.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности и снижение расхода червячных зуборезных фрез, снижение трудоемкости их изготовления и повышение качества обработки зубчатых колес.

Поставленный технический результат достигается тем, что у червячной фрезы, режущие зубья которой выполнены уменьшенными по толщине и чередующимися через один с режущими зубьями, выполненными заниженными по высоте, при этом каждый из зубьев имеет общий участок профиля, совпадающий с полным профилем на протяжении 0,025 m по высоте ниже вершины головки заниженного зуба, и передний угол, образованный передней поверхностью зуба и радикальной плоскостью фрезы, отличающаяся тем, что передняя поверхность зубьев, уменьшенных по толщине, выполнена в виде двух участков, один из которых примыкает к периферийной режущей кромке и ограничен радиусом, величина которого выбрана по формуле:
R1=Reu-(e + 0,025m),
где Reu радиус наружного цилиндра фрезы;
e величина занижения зубьев;
m модуль, а
другой участок расположен под тупым углом к первому и образует максимальный передний угол.

Такая конструкция фрезы позволяет улучшить условия работы зуба, уменьшенного по толщине, изменив за счет введения максимального переднего угла на участке ниже линии пересечения передней поверхности образующей цилиндра радиуса R1 направления схода стружек, срезаемых боковыми режущими кромками, тем самым снизив их давление на стружку, срезаемую периферийной режущей кромкой, и следовательно, уменьшить интенсивность износа этих зубьев.

Введение максимального переднего угла на этом участке снижает силы резания, действующие на переднюю поверхность зуба, уменьшенного по толщине, тем самым снижая колебания сил резания в пределах одного оборота, что повышает качество боковых поверхностей зубьев нарезаемого колеса.

Снижение трудоемкости изготовления фрезы обеспечивается исключением фасонного профильного шлифования боковых поверхностей зуба, уменьшенного по толщине, т.к. его заужение обеспечивается введением максимального переднего угла на участке ниже линии пересечения передней поверхности образующей цилиндра радиуса
R1 Reu (e + 0,025m).

Максимальный передний угол обеспечивается заточкой фрезы по передней поверхности зубьев, уменьшенных по толщине на заточных полуавтоматах и универсально-заточных станках, т.е. простой технологической операцией.

На фиг. 1 показана червячная фреза; на фиг.2 вид A на фиг.1; на фиг.3 - узел I на фиг.2 (в увеличенном масштабе на 2 чередующихся по витку зуба); на фиг. 4 вид Б на фиг.2; на фиг.5 вид В на фиг.1; на фиг.6 профили соседних по витку зубьев, совмещенные в плоскости передней поверхности заниженного зуба.

Предлагаемая фреза содержит четное число реек с зубьями, расположенными по винтовой линии. Зубья нечетных реек (1, 3, 5, 7 9, 11) имеют стандартную высоту и переднюю поверхность, состоящую из двух участков: участка cefh (фиг.4) с нулевым передним углом и участка bchm с максимальным передним углом, разделенных линией пересечения ch образующей цилиндра радиуса R1 Reu -(e + 0,025m), где Reu радиус наружного цилиндра фрезы; e величина занижения; m модуль.

Зубья четных реек (2, 4, 6, 8, 12) занижены по высоте и имеют нулевой передний угол.

Фреза работает следующим образом. Зубья нечетных реек (1, 3, 5, 7, 9, 11) режут периметром c-d-e-f-g-h и частично участками c-b и h-m, исключенными из профилирования за счет максимального переднего угла γ на участке bchm. Наличие максимального переднего угла на участке передней поверхности ниже линии ch изменяет направление схода стружек, частично срезаемых участками c-b и h-m боковых режущих кромок зуба, т.к. его влияние на процесс стружкообразования при работе боковых режущих кромок аналогично влиянию отрицательного угла наклона лезвия l Поэтому стружки, срезаемые участками c-b и h-m, перемещаются не перпендикулярно соответствующим боковым режущим кромкам, а в направлениях к основанию зуба, снижая тем самым давление на стружку, срезаемую периферийной режущей кромкой, что приводит к снижению сил резания при работе нечетных зубьев, а следовательно и их величин по отношению к силам резания при работе четных зубьев. Снижение давления на стружку, срезаемую периферийной режущей кромкой, уменьшает интенсивность износа зуба, что приводит к повышению стойкости фрезы.

Зубья четных реек (2, 4, 6, 10, 12) режут и профилируют участками a-d и g-n (по фиг.6). Участки режущих кромок d-c и g-h совпадают с полным профилем исходной рейки и участвуют в формировании галтели впадины зуба нарезаемого колеса.

Схема шлифования профилей зубьев, уменьшенных по толщине, и зубьев заниженных осуществляется также, как и при шлифовании стандартных фрез. Максимальный передний угол на участке зуба, уменьшенного по толщине, обеспечивается фрезерованием стружечных канавок канавочными фрезами с соответствующими углами профиля и последующей заточкой.

Качество галтели впадины зубьев нарезаемого колеса при обработке фрезами предлагаемой конструкции выше, чем при обработке колес известными фрезами.

Похожие патенты RU2080219C1

название год авторы номер документа
ЧЕРВЯЧНАЯ ТВЕРДОСПЛАВНАЯ ФРЕЗА 1997
  • Чурбанов В.Ф.
  • Смольников Н.Я.
RU2120360C1
ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА 1999
  • Чурбаков В.Ф.
  • Смольников Н.Я.
RU2152856C1
ФРЕЗА 1998
  • Смольников Н.Я.
  • Сахаров А.З.
  • Маринченко К.Е.
RU2131796C1
СБОРНАЯ ЗАТЫЛОВАННАЯ ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА 1994
  • Чурбаков В.Ф.
  • Смольников Н.Я.
RU2068323C1
Червячная фреза 1986
  • Чурбаков Владимир Федорович
  • Орлов Александр Дмитриевич
SU1511027A1
Червячная фреза для обработки зубчатых колес 1978
  • Медведицков Сергей Николаевич
  • Смирнов Николай Николаевич
  • Тупикин Василий Дмитриевич
  • Чурбаков Владимир Федорович
SU891279A2
ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ 2009
  • Демидов Валерий Васильевич
  • Ксенафонтов Дмитрий Сергеевич
  • Демидова Елена Валерьевна
RU2416498C1
ЧЕРВЯЧНО-МОДУЛЬНАЯ ФРЕЗА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС С ЭВОЛЬВЕНТНЫМ ПРОФИЛЕМ ЗУБЬЕВ 2011
  • Демидов Валерий Васильевич
  • Гуськова Елена Валерьевна
RU2467840C1
ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ 2011
  • Демидов Валерий Васильевич
  • Гуськова Елена Валерьевна
  • Ксенафонтов Дмитрий Сергеевич
RU2464134C1
ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ 2011
  • Демидов Валерий Васильевич
  • Гуськова Елена Валерьевна
  • Ксенафонтов Дмитрий Сергеевич
RU2464135C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 080 219 C1

Реферат патента 1997 года ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА

Изобретение относится к металлорежущему инструменту для обработки зубчатых колес. Технический результат - повышение стойкости, снижение колебаний сил резания и трудоемкости изготовления фрезы. Червячная фреза имеет режущие зубья, уменьшенные по толщине, чередующиеся через один с режущими зубьями, заниженными по высоте. Каждый из зубьев имеет общий участок профиля, совпадающий с полным профилем на протяжении 0,25 m по высоте ниже головки заниженного зуба. При этом передняя поверхность зубьев, уменьшенных по толщине, выполнена из двух участков, один из которых примыкает к периферийной режущей кромке и ограничен радиусом, величина которого выбрана по формуле R1= Reu(l+0,025 m), где Reu - радиус наружного цилиндра фрезы, l - величина занижения зубьев, m - модуль, а другой участок расположен под тупым углом к первому и образует максимальный передний угол. 6 ил.

Формула изобретения RU 2 080 219 C1

Червячная фреза, режущие зубья которой выполнены уменьшенными по толщине и чередующимися через один с режущими зубьями, выполненными заниженными по высоте, при этом каждый из зубьев имеет общий участок профиля, совпадающий с полным профилем на протяжении 0,025m по высоте ниже вершины головки заниженного зуба, и передний угол, образованный передней поверхностью зуба и радиальной плоскостью фрезы, отличающаяся тем, что передняя поверхность зубьев, уменьшенных по толщине, выполнена в виде двух участков, один из которых примыкает к периферийной режущей кромке и ограничен радиусом, величина которого выбрана по формуле
R1 Reu (e + 0,025m),
где Reu радиус наружного цилиндра фрезы;
е величина занижения зубьев;
m модуль,
а другой участок расположен под тупым углом к первому и образует максимальный передний угол.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2080219C1

SU, авторское свидетельство, 1726171, кл
Прибор для равномерного смешения зерна и одновременного отбирания нескольких одинаковых по объему проб 1921
  • Игнатенко Ф.Я.
  • Смирнов Е.П.
SU23A1

RU 2 080 219 C1

Авторы

Чурбаков В.Ф.

Смольников Н.Я.

Даты

1997-05-27Публикация

1993-02-17Подача