ЧЕРВЯЧНАЯ МНОГОЗАХОДНАЯ ФРЕЗА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 2012 года по МПК B23F21/16 

Описание патента на изобретение RU2464133C2

Изобретение относится к области зуборезных инструментов, а именно к червячным многозаходным фрезам, и может быть использовано при зубофрезеровании зубчатых деталей.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению по совокупности признаков является червячная многозаходная фреза для нарезания зубчатых деталей, содержащая последовательно расположенные по винтовой линии на каждом витке фрезы режущие зубья и стружечные канавки между рядами зубьев фрезы [см. Полохин О.В. Нарезание зубчатых профилей инструментами червячного типа. - М.: Машиностроение, 2007. - 240 с. (С.71, рис.2.5)] и принятая за прототип.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известной червячной многозаходной фрезы, принятой за прототип, относится то, что коэффициент равномерности фрезерования, равный отношению угла контакта фрезы с заготовкой к угловому шагу ее стружечных канавок между рядами зубьев [см. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальностям «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и инструменты» / Г.Н.Сахаров, О.Б.Арбузов и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 328 с. (с.84, ф.2.26)], может принимать значение меньше единицы. При такой величине коэффициента равномерности фрезерования имеет место большая неравномерность фрезерования: сила резания и ее момент непостоянны и их изменения носят циклический характер с периодом колебаний, равным времени поворота фрезы вокруг своей оси вращения на один угловой шаг стружечных канавок между рядами зубьев. Величина амплитуд этих колебаний значительна, поскольку все режущие зубья ряда, расположенные вдоль стружечной канавки, практически одновременно начинают процесс резания, причем предшествующий ряд зубьев уже не режет, а последующий - еще не режет. Такие колебания силы резания и ее момента вызывают аналогичные колебания в технологической системе станка, из-за которых снижается точность нарезаемых зубчатых деталей [см. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1977. - 380 с.].

Сущность изобретения направлена на повышение точности нарезаемых зубчатых деталей. Как известно, точность нарезаемых зубчатых деталей зависит от колебаний в технологической системе станка, которые в основном возникают из-за колебаний силы резания и ее момента [см. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1977. - 380 с.]. Амплитуды колебаний силы резания и ее момента зависят от равномерности фрезерования, которая определяется отношением угла контакта фрезы с заготовкой и углового шага стружечных канавок между рядами зубьев фрезы: увеличение этого отношения приводит к повышению равномерности фрезерования [см. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальностям «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и инструменты» / Г.Н.Сахаров, О.Б.Арбузов и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 328 с. (с.219-220)]. Угол контакта червячной фрезы с заготовкой определяется величиной ее наружного диаметра и глубиной фрезерования, которая зависит от высоты зубьев нарезаемых деталей. Для заданных параметров червячной фрезы и нарезаемых зубчатых деталей угол контакта фрезы с заготовкой остается постоянным, т.е. повышение равномерности фрезерования путем увеличения этого фактора невозможно. Повышение равномерности фрезерования при использовании червячных многозаходных фрез путем уменьшения углового шага стружечных канавок между рядами зубьев фрезы нежелательно, так как это приведет к уменьшению углового шага стружечных канавок зубьев на витке и, как следствие, к снижению полного периода ее стойкости из-за уменьшения длины рабочей части зубьев (уменьшается количество возможных переточек фрезы) [см. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальностям «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и инструменты» / Г.Н.Сахаров, О.Б.Арбузов и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 328 с. (с.221)].

В связи с вышеизложенным равномерность фрезерования червячной многозаходной фрезой можно повысить только путем уменьшения углового шага стружечных канавок (путем увеличения числа стружечных канавок) между рядами зубьев фрезы при условии, что угловой шаг стружечных канавок зубьев на витке не уменьшится. Одновременное выполнение этих условий возможно за счет того, что угловой шаг стружечных канавок между рядами зубьев кратен величине угла, полученного от деления углового шага стружечных канавок зубьев на витке на число заходов фрезы, а число стружечных канавок между рядами зубьев фрезы равно произведению числа зубьев на витке на число заходов фрезы.

Таким образом, при использовании червячной многозаходной фрезы предлагаемой конструкции по сравнению с многозаходной червячной фрезой, принятой за прототип, одновременно обеспечивается и повышение равномерности фрезерования в несколько раз за счет увеличения числа стружечных канавок между рядами зубьев фрезы и неизменность полного периода ее стойкости (сохраняется количество возможных переточек фрезы) благодаря тому, что угловой шаг стружечных канавок зубьев на витке не уменьшается.

Технический результат - повышение точности нарезаемых зубчатых деталей.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что червячная многозаходная фреза для нарезания зубчатых деталей содержит последовательно расположенные по винтовой линии на каждом витке фрезы режущие зубья и стружечные канавки между рядами зубьев фрезы.

Особенность заключается в том, что угловой шаг стружечных канавок между рядами зубьев кратен величине угла, полученного от деления углового шага стружечных канавок зубьев на витке на число заходов фрезы, а число стружечных канавок между рядами зубьев фрезы равно произведению числа зубьев на витке на число заходов фрезы.

На чертежах представлено: на фиг.1 изображен общий вид предлагаемой червячной многозаходной (в частности двухзаходной) фрезы для нарезания зубчатых деталей; на фиг.2 изображен вид слева на фиг.1 предлагаемой червячной многозаходной (в частности двухзаходной) фрезы для нарезания зубчатых деталей с угловым шагом стружечных канавок между рядами зубьев фрезы εкф и с угловым шагом стружечных канавок зубьев на витке εкз.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Червячная многозаходная фреза для нарезания зубчатых деталей (фиг.1, фиг.2), содержит последовательно расположенные по винтовой линии на каждом витке фрезы режущие зубья и стружечные канавки между рядами зубьев фрезы, причем угловой шаг стружечных канавок между рядами зубьев фрезы εкф кратен величине угла, полученного от деления углового шага стружечных канавок зубьев на витке εкз на число заходов фрезы, а число стружечных канавок между рядами зубьев фрезы равно произведению числа зубьев на витке на число заходов фрезы. Угловой шаг стружечных канавок зубьев на витке εкз (в градусах) равен частному от деления 360° на число зубьев на витке. У червячной двухзаходной фрезы, изображенной на фиг.1 и фиг.2, εкфкз/2.

Работа червячной многозаходной фрезы для нарезания зубчатых деталей осуществляется следующим образом.

При работе предлагаемой червячной многозаходной фрезы благодаря увеличенному числу стружечных канавок между рядами зубьев фрезы в резании одновременно участвует большее число рядов зубьев по сравнению с многозаходной червячной фрезой, принятой за прототип. Это приводит к повышению равномерности фрезерования, при которой амплитуды колебаний силы резания и ее момента уменьшаются по сравнению с прототипом. Уменьшение амплитуд колебаний силы резания и ее момента приводит к уменьшению амплитуды колебаний в технологической системе станка и, следовательно, к повышению точности нарезаемых зубчатых деталей [см. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1977. - 380 с.].

Похожие патенты RU2464133C2

название год авторы номер документа
ЧЕРВЯЧНАЯ ОДНОЗАХОДНАЯ ФРЕЗА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ 2010
  • Демидов Валерий Васильевич
  • Гуськова Елена Валерьевна
RU2444421C1
ЧЕРВЯЧНАЯ ЗУБОРЕЗНАЯ ФРЕЗА ГРЕБЕНЮКА 2009
  • Гребенюк Геннадий Петрович
RU2429952C2
ЧЕРВЯЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ 1998
  • Настасенко Валентин Алексеевич
RU2169061C2
ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА 2005
  • Чумиков Андрей Борисович
  • Михайлова Тамара Николаевна
  • Заславский Игорь Яковлевич
  • Преображенский Юрий Викторович
  • Гуров Александр Иванович
  • Жуков Сергей Владимирович
  • Меленкова Лариса Вилленовна
  • Непряхин Виталий Валентинович
  • Урусов Виктор Валериевич
RU2281837C1
МНОГОЗАХОДНАЯ ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА 2019
  • Зорин Василий Александрович
RU2739050C1
Фреза червячная незатылованная и способ ее изготовления 1986
  • Романов Владимир Федорович
  • Шевченко Анатолий Николаевич
SU1360924A1
Червячная фреза 1980
  • Мартыненко Вадим Анатольевич
  • Мартыненко Надежда Михайловна
  • Василенко Светлана Васильевна
SU933317A1
Многозаходная червячная фреза 1991
  • Ткачик Николай Григорьевич
  • Шушкевич Ярослав Иванович
SU1804976A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА ЗУБЬЕВ ЧЕРВЯЧНОЙ ФРЕЗЫ 2013
  • Ничков Андрей Владимирович
  • Ничков Александр Григорьевич
  • Ничкова Светлана Александровна
  • Закураев Виктор Владимирович
RU2590735C2
Способ нарезания плоских зубчатых колес 1986
  • Жужжалкин Геннадий Васильевич
  • Азеев Виктор Константинович
  • Забабурин Валерий Викторович
SU1323264A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 464 133 C2

Реферат патента 2012 года ЧЕРВЯЧНАЯ МНОГОЗАХОДНАЯ ФРЕЗА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ

Фреза содержит последовательно расположенные по винтовой линии на каждом витке фрезы режущие зубья и стружечные канавки между рядами зубьев фрезы. Для повышения точности нарезаемых зубчатых деталей угловой шаг стружечных канавок между рядами зубьев витков фрезы кратен величине угла, полученного от деления углового шага стружечных канавок зубьев на витке на число заходов фрезы, а число стружечных канавок между рядами зубьев фрезы равно произведению числа зубьев на витке на число заходов фрезы. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 464 133 C2

Червячная многозаходная фреза для нарезания зубчатых деталей, содержащая последовательно расположенные по винтовой линии на каждом витке фрезы режущие зубья и стружечные канавки между рядами зубьев фрезы, отличающаяся тем, что угловой шаг стружечных канавок между рядами зубьев витков фрезы кратен величине угла, полученного от деления углового шага стружечных канавок зубьев на витке на число заходов фрезы, а число стружечных канавок между рядами зубьев фрезы равно произведению числа зубьев на витке на число заходов фрезы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2464133C2

Справочник инструментальщика./Под ред
И.А
Ординарцева
- Л.: Машиностроение, 1987, с.536, 537, рис.13.21
МНОГОЗАХОДНАЯ ЧИСТОВАЯ ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА 0
SU195841A1
Многозаходная червячная фреза 1976
  • Помазков Виктор Иванович
  • Лейн Анатолий Михайлович
  • Тимашев Михаил Александрович
SU624738A1
Многозаходная червячная фреза 1981
  • Смирнов Николай Николаевич
  • Сахаров Александр Зиновьевич
SU1004031A2
GB 794912 A, 14.05.1958.

RU 2 464 133 C2

Авторы

Демидов Валерий Васильевич

Гуськова Елена Валерьевна

Даты

2012-10-20Публикация

2010-12-03Подача