Способ бочкообразного шевингования цилиндрических зубчатых колес Советский патент 1988 года по МПК B24B1/04 B23F19/06 

J Т

00 Од 4 4ib

4

Изобретение относится к металлообработке и может найти применение при шевинговании зубьев цилиндрических зубчатых колес.

Целью изобретения является повышение точности обработки за счет повышения жесткости ультразвукового ше винговального станка путем исключения механизма качательного движения стола.

При перемещении шеве ра от середины венца колеса к торцам амплитуду ультразвуковых колебаний, возбуждаемых в инструменте или колесе, берут переменной. При изменении величины а плитуды ультразвуковых колебаний изменяется, величина нагрузки в зоне контакта шевера и .колеса, т.е. изменяется усилие внедрения режущего кли на зубчика шевера в материал зуба колеса, что приводит к изменению толщины снимаемого слоя. Управляя величиной амплитуды ультразвуковых колебаний в зависимости от положения кон такта обработки по длине зуба колеса можно регулировать величину съема материала зуба, т.е. получать заданную продольную модификацию зуба, в частности бочкообразную форму зуба колеса.

Изменение амплитуды ультразвуковых колебаний при перемещении контакта обработки в процессе шевингования обеспечивает возможность полу- чения бочкообразной формы зубьев, что позволяет исключить из конструкции ультразвукового шевинговального станка механизм качательного движения стола. Это способствует значи- тельному повьппению жесткости ультразвукового шевинговального станка и упрощению его конструкции.

На чертеже показана схема обработки по предложенному способу.

Шевер 1 и обрабатываемое зубчатое колесо 2, установленное в опорах 3, находятся в беззазорном з,ацеплении ось 4 шевера устанавливается под углом к оси 5 колеса 2. Угол наклона зубьев шевера отличается ot угла наклона зубьев колеса на величину угла скрещивания осей. Шеверу 1 сообщается возвратно-поступательное движение Так как оси шевера и колеса располо жены под углом, в процессе обкатки воспроизводится кинематика винтовой зубчатой передачи. Точка А касания передвигатеся по боковой поверхности

зуба. При приложении нагрузки в районе точки касания образуется площадка, имеющая эллиптическую форму. Размеры площадки зависят от геометрических параметров шевера, колеса и величины приложенной нагрузки. Глубина внедрения шевера в колесо определяется величиной нагрузки.

При возбуждении ультразвуковых колебаний в шевере или колесе при беззазорном зацеплении колебания возникают и fe зон.е контакта, при этом нагрузка в этой зоне зависит от амплитуды, направления и частоты ультразвуковых колебаний. j Изменением амплитуды ультразвуковых колебаний можно регулировать глубину внедрения режущей кромки шевера в деталь.

Величина бочкообразности зубьев составляет обычно 0,0075-0,015 мм на 25 мм длины зуба.

Обработку целесообразно начинать при амплитудах 2-2,5 мкм, так как при меньших значениях амплитуды ультразвуковые колебания не оказывают заметного влияния на процесс резания.

Определение максимальной амплитуды колебаний проводится расчетным путем с учетом поправочных коэффициентов, которые получают экспериментально.

Например, при возбуждении радиальных колебаний в шевере или колесе амплитуда может быть определена на основании зависимости для определения припуска на шевингование по межосевому расстоянию. При зацеплении 20°

1,37K4,

где л - величина бочкообразности зубьев колеса,

К - коэффициент, учитывающий влияние УЗ колебаний, равен 1-25. При 21 0,010 мм амплитуда должна составлять f 0,017 мм (для прямозубых колес).

При возбуждении тангенциальных колебаний, например, в шевере, амплитуда рассчитывается по формуле

т макс cosR

ш

где (jj угол наклона винтовой линии шевера.

При обработке для обеспечения боч кообразности зубьев косозубого колеса при .л 0,01 мм, Вщ 15°, амплитуда должна быть на-с. 0,013 мм.

Формулы для расчёта амплитуды колебаний при возбуждении колебаний в колесе могут быть получены на основании геометрических расчетов.

Использование предложенного способа позволяет повысить точность обработки. Формула изобретения

Способ бочкообразного шевингования цилиндрических зубчатых колес ше-

вером, совершающим возвратно-поступательное движение при возбуждении ультразвуковых колебаний в шевере или колесе, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности обработки, при перемещении шевера от середины венца колеса к торцу изменяют амплитуду смещений щевера или колеса, а максимальное значение амплитуды определяют по величине боч- кообразности зубьев колеса, углу наклона винтовой линии зубьев шевера и колеса и направлению возбуждаемых колебаний.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии шевингования цилиндрических зубчатых колес. Целью изобретения является повьшение точности обработки за счет повышения жесткости ультразвукового станка путем исключения механизма качательного движения стола. Шевер 1и обрабатьгоаемое зубчатое колесо 2находятся в беззазорном зацеплении. Ось шевера 1 устанавливается под углом к оси зубчатого колеса 2. Шеверу 1 сообщается возвратно-поступательное движение. В шевере 1 или зубчатом колесе 2 возбуждают ультразвуковые колебания. При перемещении шевера 1 от середины венца колеса к торцу изменяют амплитуду смещений шевера 1 или колеса 2. Максимальное значение амплитуды определяют по величине боч- кообразности зубьев колеса, углу наклона винтовой линии зубьев шевера 1 и колеса 2, по направлению возбуждаемых колебаний. 1 ил. с