СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННО-ХИМИЧЕСКОЙ ДОВОДКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС Российский патент 2002 года по МПК B23H5/02 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при доводке зубчатых колес.

Известен способ притирки зубчатых колес с применением абразивных материалов [1] . Этот способ заключается в том, что между вращающимися колесами подают абразив с маслом, который возобновляют по мере удаления неровностей. Однако этот способ не позволяет обеспечить точность профиля из-за неравномерного контролируемого съема металла.

Наиболее близким является способ доводки с применением электроэрозионной и электрохимической обработки [2] . Этот способ заключается в том, что на вращающиеся колеса подается одновременно ток от электроэрозионного и электрохимического источников питания. При этом в качестве анода обычно берется колесо большего диаметра. Недостатком этого способа является то, что при различных диаметрах происходит повышенный съем металла с одного из колес и нарушается точность всей пары.

Изобретение направлено на повышение точности поверхности зубчатых передач.

Это достигается тем, что обработку осуществляют в два этапа: сначала обрабатывают колеса от обоих генераторов до получения нулевого градиента тока с использованием в качестве анода колеса большего диаметра, после чего оставляют подключенным к положительному полюсу электрохимического генератора колесо меньшего диаметра и ведут обработку до удаления лунок от предшествующего этапа, затем переключают полярность и ведут обработку до выравнивания поверхности, при этом количество электричества от электрохимического генератора регулируют пропорционально соотношениям диаметров зубчатых колес.

На чертеже представлена схема доводки зубчатых колес.

Зубчатое колесо большего диаметра 1 находится в контакте с зубчатым колесом меньшего диаметра 2. Электроэрозионный генератор 3 через регулятор тока 4 соединен с зубчатыми колесами 1 и 2. Электрохимический генератор 5 через переключатель полярности 6 и прибор для измерения количества электричества 7 соединен с зубчатыми колесами 1 и 2, которые в зависимости от полярности последовательно являются инструментами.

Способ осуществляется следующим образом. Ток от генератора 3 подают на зубчатое колесо большего диаметра 1 и на зубчатое колесо меньшего диаметра 2 через регулятор тока 4. Положительный полюс подключен к колесу большего диаметра, при этом колесо меньшего диаметра является инструментом. Ток от генератора 5 поступает через переключатель полярности 6 на зубчатые колеса 1 и 2 и контролируется прибором для измерения количества электричества 7. Положительный полюс обоих генераторов 3 и 5 подключают на зубчатое колесо большего диаметра 1. Включают вращение зубчатых колес 1 и 2 в паре и оба генератора 3 и 5. Обработку ведут до стабилизации показаний амперметра на электрохимическом генераторе 5, то есть до получения нулевого градиента тока. Это показывает, что площадь контакта всех зубьев одинакова и степень контакта наибольшая, то есть достигнута доводка зубьев по профилю. Затем отключают электроэрозионный генератор 3, оставляя только электрохимический генератор 5. Переключают полярность переключателем 6 электрохимического генератора 5 так, чтобы колесо меньшего диаметра 2 стало анодом. При этом колесо большего диаметра становится инструментом. Обрабатывают колесо меньшего диаметра 2 до удаления лунок от предшествующего этапа обработки. Затем переключают полярность и ведут обработку в течение времени, при котором количество электричества от электрохимического генератора 5 регулируют пропорционально соотношениям диаметров зубчатых колес.

Пример реализации способа.

Выбраны два колеса с модулем 3, диаметром примерно 80 и 20 мм, которые установлены на экспериментальную установку с вращением 9-12 об/мин с электроэрозионным генератором RC-схемы, электрохимическим генератором ВАКР 630. В качестве регуляторов тока выбраны реостаты. Сила тока измерялась амперметрами, время - с помощью реле времени. Был выбран режим электроэрозионной обработки: напряжение U = 35÷45 В, емкость конденсаторов С = 0,5÷0,7 мкФ. Ток на электрохимическом источнике составлял 0,8÷0,9 А при напряжении 3÷5 В. В качестве анода было выбрано колесо диаметром 80 мм. Примерно через 0,5 мин ток достиг величины 0,2-0,22 А и стабилизировался. Глубина лунок при этом составила 0,1-0,12 мкм. Генератор электроэрозионный отключили, а переключатель полярности на электрохимическом генераторе поставили в положение, при котором меньшее колесо стало анодом. Визуально наблюдали выравнивание поверхности малого колеса и фиксировали показания на приборе для измерения количества электричества, использованного на процесс. Полученное количество электричества умножали на соотношение D/d, переключили полярность и вели обработку до получения на приборе для измерения количества электричества приращения, равного расчетному количеству электричества, после чего электрохимический генератор отключили. Общий съем на сторону составил 0,15-0,17 мм, что находится в поле допуска на толщину зуба. Если допуск меньше, то при нарезке зубьев предусматривают припуск, равный съему материала при доводке.

Предлагаемый способ по сравнению с известными отличается повышением кинематической точности колес на 1-2 квалитета, повышением степени контакта зубьев до 95-100%.

Источники информации
1. В.В.Данилевский. Технология машиностроения. - М.: Высшая школа, 1977, с.410.

2. E.V.Smolenzev, V.P. Smolenzev. Improving quality of a linkage of cogwheels/ TWW-97, Konin, 97, p. 135.

3. Б.А.Артамонов и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. t.i. - M.: Высшая школа, 1983.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено при доводке зубчатых колес. Обработку осуществляют в два этапа. Сначала одновременно обрабатывают колеса от обоих генераторов до получения нулевого градиента тока с использованием в качестве анода колеса большего диаметра. Оставляют подключенным к положительному полюсу электрохимического генератора колесо меньшего диаметра и ведут обработку до удаления лунок, образовавшихся после электроэрозионной обработки. Переключают полярность и обрабатывают колесо большего диаметра инструментом в виде колеса меньшего диаметра до удаления лунок с контактных поверхностей зубьев. Количество электричества от электрохимического генератора увеличивают пропорционально соотношениям диаметров зубчатых колес. Способ позволяет повысить кинематическую точность колес и степень контакта зубьев до 95-100%. 1 ил.

Способ электроэрозионно-химической доводки зубчатых колес, осуществляемый с использованием электроэрозионного и электрохимического генераторов, зубчатых колес в качестве анодов, переключателя полярности и прибора для измерения количества электричества, отличающийся тем, что обработку осуществляют в два этапа: сначала обрабатывают колеса от обоих генераторов до получения нулевого градиента тока с использованием в качестве анода колеса большего диаметра, после чего оставляют подключенным к положительному полюсу электрохимического генератора колесо меньшего диаметра и ведут обработку до удаления лунок от предшествующего этапа, затем переключают полярность и ведут обработку до выравнивания поверхности, при этом количество электричества от электрохимического генератора регулируют пропорционально соотношениям диаметров зубчатых колес.