ФРЕЗА Российский патент 1999 года по МПК B23F21/16 

Изобретение относится к металлообрабатывающим инструментам для нарезания цилиндрических зубчатых колес.

Известны дисковые, модульные и червячные зуборезные фрезы, имеющие стандартный профиль режущих зубьев. Однако эти фрезы имеют низкую стойкость из-за несовершенства схемы резания, что приводит к интенсивному износу задних боковых поверхностей зубьев на участках, примыкающих к периферийной режущей кромке (см. Медведицков С. Н. , Высокопроизводительное нарезание фрезами, - М.: Машиностроение, 1981 г. - стр. 104). Для повышения стойкости созданы конструкции дисковых, модульных и червячных зуборезных фрез с измененными схемами резания (а.с. NN 192602, 30052721, 167118 и др.). Однако, несмотря на высокую стойкость при работе этих фрез, снижается чистота поверхностей галтелей впадины зубьев нарезаемого колеса из-за уменьшения количества профилирующих резов и различных модификаций профиля чередующихся по витку или окружности через один режущих зубьев.

В качестве прототипа рассмотрена червячная фреза для обработки зубчатых колес (а. с. СССР 500924, B 23 F 21/16, 1976), имеющая зубья в чередующемся через один по витку порядке, уменьшенные по толщине и заниженные по высоте с общим участком профиля. У таких фрез теряется эффект от применения заужения зубьев, поскольку участок наиболее интенсивного износа лежит вблизи сопряжения периферийных и боковых режущих кромок, и именно в этих местах происходит соприкосновение сходящих потоков срезаемых слоев и возникают дополнительные касательные напряжения, ухудшается качество профилируемых активных участков зубчатых колес из-за снижения количества резов боковыми режущими кромками, т.е. снижается чистота поверхностей галтелей.

Задача изобретения - создать конструкцию червячной зуборезной фрезы с измененной схемой резания, обеспечивающей более качественное формирование впадины зубьев нарезаемого колеса.

Техническим результатом изобретения является повышение чистоты галтелей впадин зубьев нарезаемого колеса, тем самым повышается качество обрабатываемой поверхности.

Поставленный технический результат достигается тем, что у фрезы, имеющей зубья, в чередующемся через один по витку порядке, уменьшенные по толщине и заниженные по высоте с общим участком профиля, последний выполнен в виде радиуса, которым сопряжены периферийные кромки уменьшенного по толщине зуба и боковые кромки заниженного по высоте зуба, при этом центр указанного радиуса расположен на биссектрисе угла, образованного упомянутыми режущими кромками, принадлежащими соседним по витку зубьям.

Впервые предлагается конструкция фрезы, у которой центры радиусов сопряжения находятся в одной точке, что обеспечивает одновременное затылование сопряженных участков суженных и заниженных зубьев. Поскольку боковые кромки заниженных зубьев через общий участок профиля продолжаются периферийными режущими кромками зауженных зубьев и в совокупности образуют стандартный профиль, постольку галтели профилируемых зубьев хорошо сопрягаются с эвольвентными участками профиля профилируемых зубьев, что повышает чистоту их поверхности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены совмещенные профили соседних по витку зубьев в плоскости передней поверхности зубьев фрезы. Фреза для обработки зубчатых колес имеет зубья 1, уменьшенные по толщине, чередующиеся через один с режущими зубьями 2, заниженными по высоте. Радиусы скривления соседних по витку зубьев 1 и 2 сопряжены с периферийной кромкой уменьшенного по толщине зуба 1 и боковыми режущими кромками заниженного по высоте зуба 2, причем центры радиусов закругления соседних зубьев 1, 2 лежат на биссектрисе угла, образованного режущими кромками, принадлежащими соседним по витку зубьям, совпадают и образуют общие участки профиля.

Фреза работает следующим образом. В процессе фрезерования в зону резания входит зуб 1, уменьшенный по толщине и поэтому работающий только периферийной режущей кромкой а-а, причем в работе участвует только часть участков, поскольку эти участки принадлежат обоим режущим зубьям и скруглены общим радиусом с центром на биссектрисе угла, образованного их режущими кромками. Следующим в зону резания входит заниженный по высоте зуб 2, который работает боковыми режущими кромками и частью участков а-б.

Таким образом, сложные срезаемые слои разделяются на элементарные, чем достигается повышенная стойкость фрезы; галтели профилируемых впадин обрабатываемых зубчатых колес имеют гладкие, без остаточных гребешков поверхности, поскольку формируются режущими кромками, сопряженными между собой кривыми а-б.

За счет сопряжения радиусных и прямолинейных участков зубьев в предложенной фрезе упрощается изготовление последних, так как затылование радиусов производится на всех зубьях в один переход. Качество обрабатываемых зубчатых колес, получаемых предлагаемой фрезой, выше за счет улучшения чистоты поверхности галтелей зубьев, профилируемых модифицированными зубьями, имеющими общий участок профиля.

Изобретение относится к металлорежущему инструменту для нарезания зубчатых колес в машиностроительных отраслях (автомобилестроение, тракторостроение и др. ). Зубья фрезы выполнены в чередующемся через один по витку порядке, уменьшенные по толщине и заниженные по высоте с общим участком профиля, последний выполнен в виде радиуса, которым сопряжены периферийная кромка уменьшенного по толщине зуба и боковые кромки заниженного по высоте зуба, при этом центр указанного радиуса расположен на биссектрисе угла, образованного упомянутыми режущими кромками, принадлежащими соседним по витку зубьям. Повышается чистота галтелей впадин зубьев нарезаемого колеса. 1 ил.

Фреза, имеющая зубья в чередующемся через один по витку порядке, уменьшенные по толщине и заниженные по высоте с общим участком профиля, отличающаяся тем, что последний выполнен в виде радиуса, которым сопряжены периферийная кромка уменьшенного по толщине зуба и боковые кромки заниженного по высоте зуба, при этом центр указанного радиуса расположен на биссектрисе угла, образованного упомянутыми режущими кромками., принадлежащими соседним по витку зубьям.