Способ нарезания червячных колес Советский патент 1985 года по МПК B23F11/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении червячных и узковенцовых цилиндрических зубчатых к лес (прямозубых и косозубых) с эвольвентным профилем. Цель изобретения - повышение пр изводительности обработки путем не прерывного винтового движения инструмента -и упрощение реализации способа путем дополнительного разв рота инструмента. На фи1.1 показана схема нарезания червячного колеса; на фиг.2 фрагмент профиля зуба цилиндрического зубчатого колеса. Колесо 1 обрабатывается инструментом, например фрезой-летучкой 2 с прямолинейными боковыми профилир ющими режущими кромками 3 и 4 и углом профиля d , Профиль зуба фрезы-летучки симметричен. Колесо и фрезу-летучку 2 согласованно вра щают вокруг своих осей Оя-Оа и 0,с угловыми скоростями Wjv и соответственно. Фрезе-летучке 2 придают винтовое перемещение, парамет винта которого идентичен соответствующему параметру винта червяка, с котором зацепляется нарезаемое зубчатое колесо. Для этого фрезулетучку 2 дополнительно разворачивают вокруг межосевого перпендик ляра; 5 шпинделя станка и оси вращения колеса. Указанный межосевой перпендикуляр 5 нормален плоскости чертежа фиг,1, в связи с чем изобр жен на нем точкой 5, Угол дополнительного разворота фрезы-летучки 2 вокруг межосевого перпендикуляра 5 назначают равным .-„, cos4 Кроме того, фрезе-летучке 2 соо щают дополнительное перемещение в тангенциальном направлении колеса со скоростьюS g, а колесу - допол нительное вращение вокруг своей .оси Ол-Ок со скоростью u) . Вращ ние колеса ,с угловой скоростью и) может осуществляться в том же направлении, что и вращение со ско1 , ростью Ы , либо в противоположном направлении. Перемещение фрезы-летучки 2 со скоростью Зуйнг вращение детали 1 с угловой скоростью и) jf согласовывают друг с другом и с исходным вращением колеса 1 и фрезылетучки 2, совершаемыми с угловыми скоростями и1л и ш соответственно так, что за один полный оборот фрезы-летучки 2 вокруг своей оси Оу-Оу колесо 1 поворачивается на угол . тангенциальная подача фрезы-летучки;Wy- частота вращения фрезы-летучки-, ц) - начальный диаметр фрезы-летучки;cf - угол наклона зубьев колеса, знак которого берется с учетом направления наклона: знак + для правого наклона зубьев и знак - для левого наклона 2(v - число зубьев обрабатьшаемой о детали; К 11; 12... - целое число - угол деления. Формула для расчета величины угла f получена исходя из условия прохождения резцом фрезы-летучки впадины зубчатого колеса после придания последнему дополнительного вращения. Формула для расчета величины угла Ч выведена исходя из условия получения профиля зубьев колеса в пределах допуска, а именно: высота огранки не должна превьшгать допускаемой величины. Таким образом, винтовое движение фрезы-летучки 2 является непрерывным. Требуемый характер согласования величин скоростей вращения колеса 1 и фрезы-летучки 2 осуществляется соответствующей настройкой гитар зубофрезерного станка: гитары деления и гитары протяжного суппорта. Величина угла деления 1 определяется так. При обработке колес профиль их зубьев приобретает огранку, образуемую двумя профилирующими резами. Линии 6 и 7 двух последовательных профилирукяцих резов касаются теоретического профиля 8 зуба

311

детали 1 в точках 9 и 10 соответственно. В результате этого эвольвентный участок 9-10 профиля зуба колеса 1 фактически заменяется отрезком 9-10-11 ломаной линии, образуя тем самым огранку эволбвентного профиля зуба. Высота огранки связана с углом V поворота колеса 1 за время между двумя последовательными профилирукю ими резами, который рассчитьшается исходя из максимально допустимой высоты огранки профиля зубьев колеса, а угол деления f равен ,

(3)

Согласование величин скоростей , U). соответствии с зависимостями (1) и (2), осуществляемое соответствукщей настройкой кинематических цепей зубофрезерного станка и обеспечивающее Hetipeрывное винтовое движение фрезы-летучки 2 относительно колеса 1, приводит к тому, что линия 6 профилирукнцего реза, касательная к теоретическому эвольвентному профилю 8 в точке 9,касается профиля следующего зуба колеса.1 в точке 12, еще следующего - в точке 13 и так далее, а за время одного полного оборота

46114

колеса вокруг своей оси перемещается в точку 10, положение которой определяется максимально допустимой высотой огранки (т.е. углом У ).

5 При этом линия 6 занимает положение линии 7. Последняя в свою очередь перемещается в новое положение (промежуточная точка 14 становится точкой линии 7 профиля 8, когда линия 6 касается профиля 8 в точке 12),

Полная обработка всех зубьев зубчатого колеса производится за одно тангенциальное перемещение фрезы-летучки 2, при котором заготовка

15 зубчатого колеса 1 совершает

СС„

(4)

оборотов.

п

т

ot,

и et где oty - углы давления эвольвентного профиля зубьев- Колеса у окружности выступов и впадин соответственно.

В соответствии с рассматриваемым способом могут быть нарезаны не только червячные колеса, но и прямозубые цилиндрические зубчатые колеса с шириной зубчатого венца В i(10-12)m , где т- модуль зубчатого колеса, и косозубые зубчатые кот леса с шириной зубчатого венца .

СПОСОБ НАРЕЗАНИЯ ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС инструментом с прямолинейными боковыми профилирукмдими режущими кромками, при котором колесо и инструмент согласованно вращают вокруг своих осей, а инструменту придают винтовое перемещение, параметр винта которого идентичен соответствующему параметру винта червяка, предназначенного для работы с нарезаемым червячным колесом, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения производительности обработки и упрощения реализации способа, инструмент разворачивают вокруг межосевого перпендикуляра колесоинструмент и сообщают ему дополнительное перемещение в тангенциальном направлении к колесу, которому сообщают дополнительное вращение вокруг своей оси, согласованное с тангенциальным перемещением инструмента и вращениями колеса и инструмента, при этом за один полный оборот инструмента вокруг своей оси колесо поворачивают на угол, определяемый зависимостью , где Z. - число зубьев обрабатывае мого колеса; K, t1;t2... - целое числоj - угол деления{ Ч - угол поворота колеса за один оборот инструмента, а угол дополнительного разворота инструмента определяют из соотношения 25, 45 .«.csib cosSji- tl . tX CD U O) где 5, тангенциальная подача инструмента LOjj- частота вращения инструмента Wu начальный диаметр инстру- , ментаi t - угол наклона зубьев колеса (знак + - для правого наклона зубьев; - - для левого).

ттг.