СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС Российский патент 2011 года по МПК B23F1/06 

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, в частности к способам чистовой обработки зубьев закаленных колес с твердостью до 60 HRC.

Зубчатые колеса с высокой твердостью рабочих поверхностей (например, после цементации и закалки) применяются в высоконагруженных передачах, несущая способность которых определяется прочностью зубьев на изгиб. Опасным сечением в этом случае является корневое сечение зуба, т.е. переходная поверхность от эвольвентной поверхности зуба к поверхности впадин (выкружки). При чистовой обработке зубчатого колеса после закалки рабочая поверхность зуба подвергается шлифовке для повышения точности на зубошлифовальных станках, при этом поверхность выкружки либо также шлифуется, что ведет к существенному снижению изгибной прочности зубьев, либо остается нешлифованной, что приводит к появлению ступеньки на выкружке и, следовательно, к образованию концентратора напряжений на зубьях, либо требует применения при черновом нарезании зубьев специального зубофрезерного инструмента с «протуберанцем», что усложняет производство.

Известен способ чистовой обработки закаленных зубчатых колес резанием твердосплавным лезвийным инструментом (см., например, а.с. №104646). Однако этот способ используется для обработки эвольвентных участков профилей зубьев прямолинейным твердосплавным режущим инструментом.

Наиболее близким принятым за прототип является способ обработки выкружки зуба профильным радиусным резцом (см. патент FI №37004 от 21.06.1967 г.).

Предлагается способ обработки цилиндрических зубчатых колес, основанный на предварительном закаливании зубьев твердостью до 60 HRC, последующем шлифовании эвольвентного профиля зубьев до нешлифуемой переходной поверхности у ножки зуба, в котором чистовую обработку переходной поверхности у ножки зуба осуществляют твердосплавным режущим инструментом с профилем режущей части по дуге окружности радиусом, равным (0,35…0,45)m, где m - модуль зацепления.

Способ поясняется чертежом.

Преимуществом способа является упрочнение переходной поверхности у ножки зуба и устранение концентраторов напряжений (уступов) на границе боковой шлифованной поверхности зубьев с поверхностью у ножки зуба в результате обработки лезвийным инструментом впадины зуба на участке АВ.

Способ осуществляется в следующей последовательности. Зубчатое колесо с предварительно обработанными закаленными зубьями с шлифованной боковой поверхностью зубьев устанавливается на зубофрезерном станке.

Режущий инструмент с одним или двумя зубьями, профиль которых соответствует профилю переходной поверхности у ножки зуба, устанавливается симметрично межосевому перпендикуляру между осями вращения инструмента и зубчатого колеса. Обработка производится при непрерывном вращении инструмента вдоль оси вращения заготовки

Заявляемый способ позволяет обрабатывать зубчатые колеса, закаленные до твердости 60 HRC без снижения изгибной прочности. Кроме того, в результате формирования на переходной поверхности зубьев остаточных напряжений сжатия и уменьшения высоты микронеровностей у ножки зубьев изгибная прочность передачи увеличивается.

Способ включает предварительное закаливание зубьев твердостью до 60 HRC с последующей чистовой обработкой шлифованием эвольвентного профиля зубьев до нешлифуемой переходной поверхности у ножки зуба. Для повышения прочности зубьев за счет упрочнения переходной поверхности у ножки зуба ее чистовую обработку осуществляют твердосплавным режущим инструментом с профилем режущей части по дуге окружности, радиус которой равен (0,35…0,45)m, где m - модуль зацепления колес. 1 ил.

Способ обработки цилиндрических зубчатых колес, включающий предварительное закаливание зубьев твердостью до 60 HRC с последующей чистовой обработкой шлифованием эвольвентного профиля зубьев до нешлифуемой переходной поверхности у ножки зуба, отличающийся тем, что чистовую обработку переходной поверхности у ножки зуба осуществляют твердосплавным режущим инструментом с профилем режущей части по дуге окружности, радиус которой равен (0,35…0,45)m, где m - модуль зацепления колес.