Способ обработки пары сопряженных цилиндрических зубчатых колес с арочными зубьями Советский патент 1993 года по МПК B23F9/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для черновой и чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес.

Известен способ, согласно которому инструменту, имеющему форму диска, на торцовой поверхности которого закреплены резцы, сообщают вращательное движение резания и поступательное движение обката, согласованное с вращательным движением заготовки, в плоскости, касательной к основному цилиндру нарезаемого колеса.

Недостатком известного способа является невысокая производительность обработки, так как при нарезании зубьев необходимо применение единичного деления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ обработки цилиндрических зубчатых колец с арочными зубьями методом обката с непрерывным делением инструментом дисковой формы со спиральной формообразующей поверхностью, ось которого перекрещивается с осью обрабатываемого колеса под углом 90°.

Недостатком известного способа является невысокая производительность. Это объясняется тем, что для обработки левой и правой боковых поверхностей зуба обрабатываемого колеса необходимо применение двух различных инструментов, что увеличивает длительность цикла обработки за счет увеличения числа технологических операций.

Целью изобретения является способ обработки, повышающий производительность за счет сокращения числа технологических операций.

XI

00

VI

о VJ VJ

GO

Цель достигается тем, что инструменту сообщают прямолинейное поступательное перемещение в плоскости, касательной к основному цилиндру колеса, а колесу сооб-, щэют дополнительное вращательное движение, согласованное с поступательным инструмента, при этом для обработки второ; го элемента зубчатой пары используют инструмент с такой же спиральной формообразующей поверхностью, что и для обработки первого, но другого направления .спирали.

На фиг.1 показано взаимное расположение инструмента и обрабатываемого колеса; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Инструмент 1 закреплен в шпинделе, а колесо 2 - на оправке зубообрабатывающе- го станка, оси которых перекрещиваются под углом 90°. Шпиндель с оправкой связаны кинематической цепью (на фигурах не показана), которая накладывает связь на следующие движения; на вращательное движение колёса и инструмента (движение обката) и на вращательное движение колеса и поступательное движение подачи инструмента в плоскости, касательной к основному цилиндру колеса.

Инструмент представляет собой диск, на торцовой поверхности которого выполнена формообразующая поверхность в виде многовитковой спирали, Формообразующая поверхность описана профилем постоянного сечения, левый (выпуклый) элемент 3 которой вступает во взаимодействие с правой поверхностью 4 зуба обрабатываемого колеса, а правый (вогнутый) элемент 5 - с левой поверхностью б зуба.

Способ осуществляют следующим образом.:

Инструмент 1 устанавливают на полную глубину врезания и сообщают ему и колесу 2 вращательное движение обката, Затем инструменту сообщают движение подачи в плоскости, касательной к основному цилиндру колеса, а колесу сообщают дополнительное вращательное движение, согласованное с поступательным инструмента. При таком относительном движении колеса и инструмента и происходит съем металла. Обработку колеса прекращают лишь после выхода последнего витка инструмента из зацепления с колесом.

Вначале впадину между зубьями формирует первый виток спиральной формообразующей . поверхности, параметр кривизны элемента 3 которого в делительной плоскости равен гмакс, а элемента 5 - Гмакс-S, где S - толщина витка в делительной плоскости. Поэтому радиус кривизны боковой поверхности А зуба обрабатываемого

колеса 2 на начальном цилиндре равен Гмакс. Поскольку радиус кривизны остальных витков меньше максимального, то элемент 3 формообразующей поверхности остальных

витков может лишь касаться плоскости симметрии боковой поверхности 4 зуба обрабатываемого колеса, но не изменять ее форму, так как поверхность 4 является охватывающей, а поверхность 3 - охватываемой, поэтому радиус кривизны этой поверхности на начальном цилиндре остается равным Гмакс. Так формируется правая поверхность зуба обрабатываемого колеса.

Левая поверхность 6 зуба обрабатываемого колеса вначале формируется правым элементом 5 первого витка, параметр кривизны которого в делительной плоскости равен Гмахс-S. В дальнейшем по мере осуществления подачи радиус кривизны

элемента 5 уменьшается до величины Гмин, соответственно до Гмин уменьшается и радиус кривизны поверхности б зуба обрабатываемого колеса, так; как поверхность б является охватываемой, в поверхность 5 обхватывающей.

Второй элемент зубчатой пары, например шестерню, обрабатывают в той же последовательности. Инструмент используют с таким же профилем спиральной формообразующёй поверхности, но другого направления спирали. . ..

Профиль зуба колеса (шестерни) в плр- скости симметрии зубчатого венца зависит от профиля формообразующей поверхности

инструмента. Например, если профиль формообразующей поверхности прямобочный трапецеидальный, как показано на фигуре, то профиль зуба колеса в плоскости симметрии получается эвольвентным. Поэтому при

зацеплении колеса и шестерни в еоприкос новение входят выпукло-вогнутая поверхность одного элемента зубчатой пары с двояковыпуклой поверхностью другого. Поскольку радиус продольной кривизны охватываемой (двояковыпуклой) поверхности меньше радиуса продольной кривизны охватывающей (выпукло-вогнутой), то получается передача сопряженной парой зубчатых колес с локализованным пятном контакта,

передача, нечувствительная к погрешностям монтажа.

Отсюда следует, что каждый элемент зубчатой пары обрабатывают одним инструментом за один проход, Поэтому отпадает

необходимость в переналадке станка, что обуславливает повышение производительности обработки сопряженной пары. Форму л а изобретения Способ обработки пары сопряженных

цилиндрических зубчатых колес с арочными

зубьями в условиях обката с непрерывным делением инструментом со спиральной фор,- мообразующей поверхностью, ось которого перекрещивается под углом 90° с осью обрабатываемого колеса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности обработки за счёт сокращения длительности цикла обработки, инструменту сообщают прямолинейное поступательное перемещение в плоскости, касательной к основному цилиндру колеса, а колесу сообщают дополнительное вращательное движение, согласованное с поступательным движением инструмента, при этом для обработки второго элемента зубчатой пары используют инструмент с идентичной спиральной формообразующей поверхностью противоположного направления спирали.

Использование: в машиностроении, для черновой и чистовой обработки цилиндрит ческих зубчатых колес. Сущность изобретения заключается в том, что для обработки сопряженной пары используют два инструмента со спиральной формообразующей поверхностью. Каждое зубчатое колесо пары нарезают одним инструментом за один проход. Обработку осуществляют в условиях непрерывного деления, причем ось инструмента перекрещивается под углом 90° с осью обрабатываемого колеса. Каждому инструменту сообщают прямолинейное поступательное перемещение в плоскости, касательной к основному цилиндру колеса, которому сообщают дополнительное вращательное движение, согласованное с поступательным движением инструмента. Для второго колеса пары используют инструмент, формообразующая поверхность которого имеет противоположное направление спирали. 2 ил. со С

Фиг . {