Головка зубодолбежная для кругового контурного строгания Советский патент 1984 года по МПК B23F21/04 

ел

со

Изобретение относится к машиностроению, в частности к металлообработке, и может бьть использовано при обработке резаниеМ; nanprn rep, цилиндрических зубчатЬк колес по методу контурного кругового строгания.

Известна зубодолбежная головка для кругового- контурного строгания цлиндрических зубчатых колес, состоящая из корпуса. с .радиальными пазами, в которых расположены черновые и чистовые резцы, взаимодействующие с конусоь5 поДачи и отвода. Читовые резцы выполнены короче черновых, при этом конус подачи чистовьпс резцов имеет у основания скос, выполненный 170Д углом,, большим угла конуса Резание осуществляется за счет возвратно-поступательного движения заготовки. Подача резцов в радиальном направлении осуществляется конусом прдачи на каждый двойной ход заготовки, .которая имеет возможность периодического поворота на угол, кратный угловому шагу обрабатываемого зубчатого контура, при выходе резцов из зоны обработки за счет опускания штосселя с заготовкой в крайнее нижнее положение,. Основной съем металла производят черновые резцы, производя обработку

по профильной схеме резания. Чистовые резцы в это время работают вхолостую. В конце обработки чистовые резцы за счет скоса на конусе подачи опережают черновые резцы и производят окончательную обработку, при это черновые резцы в работе не участвуют Черновые и чистовые резцы имеют идентичный профиль режущей части lj.

Недостатком известной конструкции зубодолбежной головки, работают;ей по профильной схеме резания, являются тяжелые условия формообразования стружки, особенно по радиусу сопряжения впадины зуба и его профил и как следствие возникновение сил резания значительной величины, которые могут превысить тягов то силу станка и )тредел прочности отдельных его уз.пов. На практике в местахсопряжения дна впадины и бокового профиля происходит .не срезание слоя металла, а его выдавливание и прессование. Стружка, имеющая сложную фасонную конфигурацию, не имеет возможности свободного среза и завивания, что приводит -к возникновению тяжелейших условий резания на вершинных режугцйх кромках резцов, несущих основную нагрузку резания (до 70%) что вызывает резкое снижение стойкости режущер части инструмента и повышенный износ. Из общего числа резцов зубодолбежной головки только часть резцов (черновые) выполняют основной съем -1еталла5 что естественно вызывает их повьщ1енный износ вплоть до полного разрушения и, как следствие, сн -тение стойкости зубодолбежной головки в целом. Другая группа резцов (чистовые)5 вступая в работу на заклчительном этапе обработки, также находится в неблагоприятных условиях резания, так как и в этом случае реализуется профильная схема резания с присуядими ей недостатками при обработке сложных фасонных контуров.

Цель изобретения - повышение стойкости режущей части резцов путем улучшения условий формообразования профильной стружки, ее дробления и равномерного распределения нагрузки между черновыми и чистовыми резцами при обработке наружных и внутренних зубчатых контуров.

Поставленная цель достигается тем, что в зубодолбежной головке для кругового контурного строгания цилиндрических зубчатых колес, снабжен ной черновыми и чистовыми резцами и устройством для их радиальной подачи у причем количество резцов меньдае впадин обрабатываемого зубчатого колеса., черновые и чистовые резцы установлены в чередующемся порядке в соотношении 2:1 в одной плоскости на одном диаметра, ограничивающем их вьшет, при этом черновые резцы имеют рабочий профиль, совпадающий с рабочей частью чистовых резцов на участке, соответствующем обработке неактивной части профиля обрабатываемого зубчатого колеса.

На фиг.1 представлена конструкция зубодолбежной головки для контурного кругового строгания зубчатого .контура внутреннего зацепления, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1 на фиг.3 профиль режу1цей части чистового профильного резца, предназначенногодля обработки зубчатого контура наружного заце.пления, на фиг.4 профиль режущей части чистового профильного резца, предназначенного для обработки зубчатого-контура внутрен- него зацепления на фиг,5 - профиль режу3щей части чернового прорезного резца, на фиг,6 - диаграмма обработки. Устройство содержит корпус 1, в радиальных пазах 2 которого расположены -чистовые профильные 3 и черновые прорезные 4 резцы, взаимодействующие соответственно хвостовой частью 5 и 6 с конусом 7 подачи и конусом 8 отвода. Вершинные режущие кромки 9 профиля резцов 3 и 4.расположены в одной плоскости на одном диаметре D . Профильные резцы 3 снабжены полным профилем 10, соответствующим профилю обрабатываемого зубчатого контура заготовки 11, уСотановленной в приспособлении 12 зубодолбежного модернизированного станка мод. 5А130 с возможностью периодического поворота (S -деления) на каждый рабочий ход (S - рез имя) от механизма возвратно-поступательного движения станка. Прорезные резцы 4 имеют рабочий профил 13, совпадающий с рабочей частью чистовых профильных резцов на участ ке Vi , соответствующем обработке неактивной части профиля обрабатыва мого зубчатого колеса. Боковые стороны 14 и 15 прорезных резцов 4 мог иметь поднутрение. Количество резцов в зубодолбежно головке при обработке по методу кон турного кругового строгания выбирается максимально ВОЗМОЖНЬПУ, исход из конструктивных особенностей их размещения в головке и условия дост жения максимальной производительнос ти обработки, так как число резцов одновременно участвующих в работе п МО пропорционально производительност Исходя из условия прочности перемы ек между радиальными пазами 2 кор;пуса 1 и габаритных размеров резцов при обработке наружного зубчатого контура число резцов принимается ориентировочно 32-36, при обработке внутреннего зубчатого контура 16-20. При этом при обработке наруж ного зубчатого контура необходимо выполнение условия Pm-mMtoKp, 0) (1) а при обработке внутреннего зубчато контура соответственно 594 где - минимальный окружной шаг расположения резцов в зубодолбежной головке, 01;.р окружной шаг зубьев обрабатываемого зубчатого контура. Из условия повышения кинематической и геометрической точности обрабатываемых зубчатых контуров необходимо, чтобы одни и те же резцы обрабатывали различные впадины, т.е. необходимо выполнение условия некратности углового расположения резцов в головке числу К, определяемому из сотношения:К--5 2q где 2,, число зубьев обрабатываемого колеса, число пазов делительного диска механизма поворота и деления обрабатываемого зубчатого колеса зубодолбежного станка. Следовательно , цеК Х- (- лое число При это условие отпадает. Соотношение между прорезными и профильными резцами А и 3 определяется из условия снижения температурно-силовой напряженности на вершине резцов и возможности образования профильной стружки 16, имеющей подрез (утонение) 17. В силу того, что соотношение толщины срезаемого слоя по впадине и боковым сторонам профиля приблизительно равно трем, то прорезные и профильные резцы должны быть расположены в чередующемся порядке в соотношении 2: 1, т-.е. на два черновых прорезных резца один чистовой профильный. Такое соотношение является наиболее оптимальным, так как при этом значительно проще обеспечить выполнение условия некратности отношения углового шага между резцами в головке и углового шага зубьев обрабатываемого зубчатого колеса к числу. К, т.е. выполнение условия (4) а кроме того, поскольку во время обработки прорезных резцов-в два раза больше чем профильных, то это оказывает значительное влияние на улучшение процесса резания за счет

образования стружки прямоугольной формы.

При соотношении резцов 1:1, что является частным случаем при , кда не требуется соблюдения условия некратности (4), габариты делительного диска в станке в 2 раза больше чем при , что затрудняет его применение в механизме деления зубодолбежного станка. При значениях К, отличных от единицы при соотношении резцов 1:1 условие некратности (4) нарушается, что ведет к образованию профильной стружки без ее подреза. Выполнение зубодолбежно головки с другими соотношениями количества черновых и чистовых резц возможно, но нецелесообразно, так к ведет к снижению производительности процесса обработки из-за увеличения числа дополнительных проходов чистовыми профильными резцами.

В процессе обработки межзубой впадины профильные резцы 3 снимают профильную стружку 16, имеющую подрез 17 в месте сопряжения бокового профиля впадины зубчатого контура с ее дном. Прорезные резцы 4 снимают стружку 16 прямоугольной формы.

Устройство работает следующим образом.

Профильные 3 и прорезные 4 резцы устанавливаются в радиальные пазы 2 корпуса 1, опираясь своей хвостовой частью 5 и 6 на конус 7 подачи, который, перемещаясь вдоль своей оси, осуществляет их радиальную подчу (Span) на врезание, а конус 8 отвода - отвод (ЗотЬооо) при обратном (хэФаом) оде заготовки 1 1 . При этом вершинные режущие кромки 9 резцов 3 и 4 располагают в одной плоскости и на одном диаметре I) , осуществляя одновременное врезание в контур обрабатываемой заготовки 11. Каждая группа резцов профильные и прорезные, обрабатывает идентичный профиль на глубину , а затем до полной глубины профиля впадины каждая группа резцов работает по своему прямому назначению, т.е. профиль.ные резцы 3 обрабатывают весь iвпадины, прорезные резцы 4 - дно впадины, при этом в сочетании осуществляется комбинированная схема резания двумя группами резцов, что иллюстрирует диаграмма на фиг.6. Движение резания осуществляется возвратнопоступательным перемещением закрепленной в приспособлении 12 заготовки 11 вдоль своей оси. На каждый рабочий ход заготовка 11 совершает поворот (деление) вокруг своей оси, при этом профильные резцы 3 осуществляют проход по впадине, ранее подготовленной прорезным резцом 4, снимая стружку 16 с подрезом 17 в месте сопряжения боковых сторон и дна впадины. Подрез 17 обеспечивается предварительным проходом прорезного резца 4. Диаграмма (фиг.6) наглядно иллюстрирует комбинированную схему резания зубчатого контура двумя группами резцов, схе-. му резания резцами каждой группы отдельно, вид стружки, характер профиля впадины, получаемой после прохода резцов каждого типа. Резцы 3 и 4 осу цествляют обработку одновременно, при этом прорезные резцы образуют

стружку прямоугольной формы, длина которой соответствует ее свободному срезу и завиванию. Профильные резцы 3 снимают профильную (фасонную) стружку 16 с подрезом 17, который

являясь концентратором напряжения, обеспечивает в этих местах разлом стружки в процессе ее среза и завивания.

Предлагаемая конструкция зубодолбежной головки обеспечивает равномерное распределение нагрузки резания на вершинные режущие кромки черновых (прорезных) резцов и чистовых (профильных) резцов, так как они

одновременно участвуют в обработке зубчатого контура, что способствует значительному улучшению условий формообразования профильной стружки, дроблению ее сложных фасонных контуров ,

)

:а

Фиг.З Фиг.4 род.псду Фиг. 5

Уиаграппа oSptriamm jySvanoto титула Збут tflynfrtf/ru резцвб, tr /

Впадины аВ оаты1аётго iyo /noia immgfxr

5

§11

ir

li

If

If

iS

sit

ГОЯОВКА ЗУБОДОЛБЕЖНАЯ ДЛЯ КРУГОВОГО КОНТУРНОГО СТРОГАНИЯ цилиндрических зубчатых колес,снаб-женная черновыми к чистовыми резцами и устройством для их радиальной по дачи, причем количество резцов меньше числа впадин обрабатываемого зубчатоЧ го колеса, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента путем улучшения условий формообразования стружки и ее дробления, черновые и чистовые резцы установлены в чередующемся порядке в соотношении 2:1. в одной плоскости на одном диаметре, ограничивающем их вылет, при этом черновые резцы имеют рабочий профиль, совпадающий с рабочей частью чистовых резцов на участке, соответствующем обработке неактивной части профиля обрабатываемого зубчатого колеса. (Л с

Э

n

Псореэныг резцы - нечетноге Профильные резцы - uerTTHeie

an

3

Л

tpua. 6