СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ШЕВИНГОВАНИЕМ-ПРИКАТЫВАНИЕМ Российский патент 2009 года по МПК B23F19/06 

Описание патента на изобретение RU2369469C1

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке круговых или арочных зубьев цилиндрических зубчатых колес.

Известен способ нарезания круговых зубьев зубчатых колес инструментом в виде двух планшайб с равномерно расположенными по окружности выступами, на которых размещают по одинаково направленным спиралям режущие элементы, при этом планшайбам сообщают вращение в противоположном направлении с постоянным сдвигом фаз на угол , где z - число выступов каждой впадины [А.с. СССР №1296327, В23F 9/02, Бюл. №10, 1987].

Недостатком способа является то, что он позволяет обрабатывать только бочкообразные зубья, линия которых отличается от дуги окружности.

Известен способ обработки круговых зубьев колес цилиндрических и винтовых передач методом непрерывного деления, инструментом со спиральной формообразующей поверхностью, при этом угол скрещивания осей инструмента и заготовки равен 90° [А.с. СССР №429909, В23F 9/02, В23F 9/08, Бюл. №20, 1974]. Инструмент или заготовку приводят в относительное прямолинейное движение в направлении, перпендикулярном оси заготовки или инструмента, либо в круговое движение вокруг оси производящего колеса и сообщают заготовке или инструменту дополнительное движение подачи вдоль оси инструмента.

Недостатком способа является то, что он не позволяет обрабатывать круговые симметричные зубья.

Известен способ обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием, включающий свободный обкат шевера-прикатника, имеющего режущие кромки, смещенные по винтовой поверхности, и обрабатываемого колеса, установленных на параллельных осях, при этом зацепление шевера-прикатника с обрабатываемой колесом выполняют внеполюсным, а обработку ведут с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов, включающих поворот шевера-прикатника в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания, включающих поворот шевера-прикатника в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, при этом используют шевер-прикатник, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса, кроме единицы [Пат. РФ №2224624, МПК7 В23F 19/06, Бюл. №6, 2004].

Недостатком способа является ограничение минимального числа зубьев обрабатываемой заготовки. Это объясняется тем, что при малых числах зубьев заготовки невозможно обеспечить требуемое условие внеполюсного зацепления между инструментом и заготовкой из-за заострения зубьев инструмента.

Задача изобретения - расширение технологических возможностей способа обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием, создание возможности обработки зубчатых колес с малым числом зубьев.

Поставленная задача решается тем, что способ обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием включает свободный обкат инструмента, имеющего режущие кромки, смещенные по винтовой поверхности, и обрабатываемого колеса, при этом зацепление инструмента с обрабатываемой колесом выполняют внеполюсным, а обработку ведут с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, при этом используют инструмент, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса, кроме единицы, причем инструмент и заготовку-колесо устанавливают на пересекающихся под углом 90° осях, обработку производят инструментом, линия зубьев которого имеет круговую или арочную форму, а режущие кромки круговых или арочных зубьев инструмента расположены на плоском производящем колесе.

На чертеже изображена схема способа обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием.

Инструмент 1 выполнен в виде плоского производящего колеса, установленного на цилиндрическую оправку 2, и жестко закреплен на ней гайкой 3. Заготовка-колесо 4 установлена свободно на цилиндрическую оправку 5.

Способ обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием пригоден для обработки заготовки-колеса с предварительно формообразованными высокопроизводительными методами: литья, пластического деформирования, механической обработки и др. зубьями. Согласно способу инструмент 1 устанавливают на цилиндрическую оправку 2 и фиксируют гайкой 3. Заготовку-колесо 4 устанавливают свободно на цилиндрическую оправку 5 и вводят в плотное (беззазорное по боковым сторонам) зацепление с инструментом 1. После чего инструменту 1 сообщают вращательное движение - движение обката в прямом и обратном направлениях с угловой скоростью ω0. При этом заготовка-колесо 4 вращается со скоростью ω. Указанное движение является рабочим потому, что при нем осуществляется срезание тонких слоев стружки и выглаживание боковых поверхностей зубьев заготовки-колеса 4 за счет профильного скольжения режущих кромок инструмента 1 по боковым поверхностям зубьев заготовки-колеса 4. Обработка боковых поверхностей зубьев по всей их длине обеспечивается при соблюдении двух условий: во-первых, наличием режущих кромок, смещенных на соседних зубьях инструмента 1 друг относительно друга, образованных в результате пересечения боковых поверхностей его зубьев с винтовыми поверхностями стружечной канавки; во-вторых, отсутствием общих множителей чисел зубьев инструмента и обрабатываемой заготовки-колеса 4. Формообразование боковых поверхностей зубьев обрабатываемой заготовки-колеса 4 совершается за количество оборотов инструмента 1, равное числу зубьев обрабатываемой заготовки-колеса 4. Заготовка-колесо 4 при этом совершает количество оборотов, равное числу зубьев инструмента 1. Далее производят врезание - сближение пересекающихся под углом 90° осей инструмента 1 и заготовки-колеса 4, с прерывистой подачей Sвp на величину 0,03…0,05 мм. Так завершается один рабочий цикл. За полный цикл обработки, для удаления всего припуска с боковых поверхностей зубьев заготовки-колеса 4 необходимо осуществить от двух до пяти рабочих циклов. При достижении номинального межосевого расстояния aw подачу врезания Sвp прекращают. Для улучшения качества обработки, после окончания рабочих циклов, осуществляют выхаживание - вращение инструмента в прямом и обратном направлениях на номинальном межосевом расстоянии и на пересекающихся под углом 90° осях.

Для обеспечение высоких параметров производительности и качества обработки число зубьев z0 инструмента 1 должно иметь наибольшее возможное значение, а также определяться рациональными размерами его внешнего диаметра d0. Диаметр начальной окружности заготовки колеса dw выбирается таким, чтобы он находился за пределами его активного участка профиля, то есть обеспечивалось предполюсное или заполюсное зацепление Р. В этом случае на всем рабочем участке профиля зубьев будут отсутствовать точки, на которых скорость скольжения равна нулю.

Предлагаемый способ был реализован при обработке цилиндрического зубчатого колеса с круговыми зубьями с модулем m=2 мм, числом зубьев z=l1, коэффициентом смещения исходного контура χ=0, номинальным радиусом кривизны арки зуба R=20 мм, выполненного из стали 20Х. Предварительное формообразование зубьев заготовки-колеса осуществлялось одной резцовой головкой. Окончательная обработка велась инструментом со следующими параметрами: модуль m0=2 мм, число зубьев Zo=31, коэффициент смещения исходного контура χ0=1,909 мм. Режимы обработки: снимаемый припуск, определяемый по развертке начального цилиндра в среднем сечении зуба, - 0,12 мм, частота вращения инструмента n=125 мин-1, подача врезания 0,03 мм на рабочий цикл, количество рабочих циклов - 4, количество циклов выхаживания - 2.

Кинематическая точность зубчатого колеса после обработки шевингованием-прикатыванием повышается на 1 степень, а нормы плавности - на 2-3 степени.

Представленные данные свидетельствуют о возможности применения предлагаемого способа для эффективной обработки цилиндрических зубчатых колес с малым числом зубьев, а также о высокой производительности и исправляющей способности предлагаемого способа.

Похожие патенты RU2369469C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ШЕВИНГОВАНИЕМ-ПРИКАТЫВАНИЕМ 2011
  • Маликов Андрей Андреевич
  • Сидоркин Андрей Викторович
RU2479389C1
СПОСОБ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 2006
  • Валиков Евгений Николаевич
  • Борискин Олег Игоревич
  • Белякова Валентина Александровна
  • Ямников Александр Сергеевич
  • Маликов Андрей Андреевич
RU2314183C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ШЕВИНГОВАНИЕМ-ПРИКАТЫВАНИЕМ 2011
  • Маликов Андрей Андреевич
  • Сидоркин Андрей Викторович
  • Ямников Александр Сергеевич
RU2483845C1
СПОСОБ ШЕВИНГОВАНИЯ-ПРИКАТЫВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 2001
  • Карпухин В.П.
  • Ямников А.С.
  • Валиков Е.Н.
RU2224624C2
СПОСОБ ОТДЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 2012
  • Маликов Андрей Андреевич
  • Сидоркин Андрей Викторович
  • Разуваев Михаил Львович
RU2503524C1
СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ 2014
  • Валиков Евгений Николаевич
  • Белякова Валентина Александровна
  • Индан Алексей Андреевич
  • Попов Александр Леонидович
RU2602576C2
СТАНОК ДЛЯ ШЕВИНГОВАНИЯ - ПРИКАТЫВАНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 1992
  • Ананьев В.Н.
  • Валиков Е.Н.
  • Пьеро К.
  • Чибисов К.Г.
RU2068754C1
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 2013
  • Маликов Андрей Андреевич
  • Сидоркин Андрей Викторович
RU2539281C1
Способ электрохимикомеханической обработки арочных зубьев цилиндрических зубчатых колес 2018
  • Маликов Андрей Андреевич
  • Сидоркин Андрей Викторович
  • Рахметов Станислав Львович
RU2701977C1
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 2011
  • Маликов Андрей Андреевич
  • Сидоркин Андрей Викторович
  • Ямников Александр Сергеевич
  • Кузнецов Евгений Юрьевич
RU2446923C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 369 469 C1

Реферат патента 2009 года СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ШЕВИНГОВАНИЕМ-ПРИКАТЫВАНИЕМ

Способ предназначен для обработки зубчатых колес с круговой или арочной формой зуба и включает свободный обкат инструмента, имеющего режущие кромки, смещенные по винтовой поверхности, и обрабатываемого колеса. При этом зацепление инструмента с обрабатываемым колесом выполняют внеполюсным, а обработку ведут с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса. При этом используют инструмент, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса, кроме единицы. Инструмент и заготовку-колесо устанавливают на пересекающихся под углом 90° осях, обработку производят инструментом, линия зубьев которого имеет круговую или арочную форму, а режущие кромки круговых или арочных зубьев инструмента расположены на плоском производящем колесе. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 369 469 C1

Способ обработки цилиндрических зубчатых колес с круговой или арочной формой зуба шевингованием-прикатыванием, включающий свободный обкат инструмента, имеющего режущие кромки, смещенные по винтовой поверхности, и обрабатываемого колеса, при этом зацепление инструмента с обрабатываемым колесом выполняют внеполюсным, а обработку ведут с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, при этом используют инструмент, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса кроме единицы, инструмент и заготовку-колесо устанавливают на пересекающихся под углом 90° осях, обработку производят инструментом, линия зубьев которого имеет круговую или арочную форму, а режущие кромки круговых или арочных зубьев инструмента расположены на плоском производящем колесе.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2369469C1

СПОСОБ ШЕВИНГОВАНИЯ-ПРИКАТЫВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 2001
  • Карпухин В.П.
  • Ямников А.С.
  • Валиков Е.Н.
RU2224624C2
Способ шевингования конических колес с криволинейной формой зубьев по их длине 1950
  • Якиманский В.В.
SU93657A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ 0
  • А. А. Истомин
SU375767A1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ КРУГОВЫХ ЗУБЬЕВ КОЛЕС ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ И ВИНТОВЫХ ПЕРЕДАЧ 1972
SU429909A1
МИКРОТВЭЛ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2006
  • Денискин Валентин Петрович
  • Курбаков Сергей Дмитриевич
  • Федик Иван Иванович
  • Черников Альберт Семенович
RU2328783C1

RU 2 369 469 C1

Авторы

Маликов Андрей Андреевич

Валиков Евгений Николаевич

Ямников Александр Сергеевич

Сидоркин Андрей Викторович

Даты

2009-10-10Публикация

2008-02-27Подача