Способ обработки зубчатых колес Советский патент 1993 года по МПК B23F5/22 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для нарезания зубьев на сферической поверхности.

Сферические зубчатые колеса применяются в зубчатых венцах втулок зубчатых 5 муфт, а также с целью компенсации несорс- ности валов, включая их значительные угловые смещения и повороты. Зубья на сферической поверхности могут быть спрофилированы на зубофрезных станках двумя 10 способами за счет сообщения оси заготовки во время профилирования углового перемещения или за счет радиальной подачи инструмента от системы ЧПУ либо от специальных копиров.. : 15

По первому способу реализовать зубо- профилировзние чрезвычайно сложно, технически, по второму способу вносится погрешность из-за того, что при профилировании линии диаметра фрезы не перпенди- 20 кулярна касательной к криволинейной образующей зубчатого колеса, причем погрешность тем больше, чем больше кривизна сферы.

За прототип принят способ пррфилиро- 25 вания зубь-ев инструментом, зубья которого выполнены на внутренней поверхности вращения. Способ осуществляется в условиях обката и автоматически обеспечивает изготовление зубьев на сфере, радиус которой 30 раеев дополнительному радиусу внутрен- ней:рёйки, Недостатком этого способа является то, что радиус кривизны внутренней, рейки постоянен и не совпадает, как правило, с делительным радиусом нарезаемого 35 сферического зубчатого колеса.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счёт профилирования зубьев на сферической поверхности, радиус которой отличён от ради- 40 уса рейки инструментом с прерывистой режущей поверхностью, образованной элементами инструментальной рейки, а перед .. обработкой заготовку зубчатого колеса устанавливают в центральное положение, ког- 45 да вершина режущего элемента расположена в плоскости среднего сечения обрабатываемого зубчатого колеса, затем заготовке сообщают поворот до касания ее торца вершиной режущего элемента, затем 50 во время профилирования обрабатываемому зубчатому колесу сообщают поворот в направлении, противоположном, вращению инструмента вокруг оси, параллельной оси вращения ийструмента, лежащей в плоско- 55 сти среднего сечения зубчатого колеса на угол, соответствующий центральному углу, образованному сферической поверхностью.

На фиг. 1 изображена схема нарезаниД зубьев на сферической поверхности: на

фиг.2 - кинематическая реализация способа на зуборезном станке.

На фиг.1 и 2 обозначено: Г- корпус зуборезной головки; 2 - державка элемента режущего инструмента; 3 - режущий инструмент; 4 - заготовка; 4 - стол зубофрезер- ного станка; б - насадка к зубофрезерному станку, устанавливаемая взамен фрезерного суппорта; 7 - вал; 8 - поворотная планшайба; 9 - вал передающий вращение на планшайбу; Z1...Z7-зубчатые колеса; ПОв - набор сменных зубчатых колес; пин и п3аг - частоты вращения инструмента и заготовки; R - делительный радиус инструмента; г - делительный радиус сферического зубчатого колеса.

А,В,С - направления установочных перемещений заготовки и фрезерного суппорта станка; у -угол поворота заготовки во время профилирования зубьев.

Корпус 1 представляет собой жесткое кольцо, установленное на стол станка (зубо- фрезерного ибо специального). В корпусе 1 равно расположены по его диаметру отверстия которых установлены державки 2 режущих элементов 3. Режущие элементы - круглые долбяки, рейки и др. Каждый режущий элемент имеет профиль зуборезной рейки, делительные линии которых,находятся на делительном радиусе инструмента R.

Реечный профиль каждого из режущих элементов смещен относительно друг друга, на величину кратную шагу, исходя из поворота нарезаемого зубчатого колеса на шаг за один оборот корпуса 1 вокруг своей оси.

При установке плоскости среднего сечения и находящаяся в ней линия перпендикулярная оси заготовки, совпадают с линией диаметра инструмента. При нарезании делительные линии режущих элементов, касаютсяделительного диаметра профилируемой Заготовки г.

Для профилирования зубьев на сфере (шаре) необходим также поворот заготовки 4 вокруг оси, перпендикулярной, оси заготовки, на центральный угол р.

При этом будет профилироваться зуб, продольный профиль которого наклонен к Оси детали на угол подъема спирали внутренней зуборезной рейки. Чтобы избежать Этого наклона зуба необходимо заготовку повернуть на этот угол. При парном зацеплении наклон взаимно компенсируется.

Способ осуществляется следующим образом.

В корпусе зуборезной головки 1 с помощью державок 2 устанавливаются режущие зуборезные элементы 3. Элементы располагаются так, что их делительные линии касаются общего радиуса R (фиг.1), а сами элементы смещают на величину, кратную шагу нарезаемого колеса за оборот кор- пуса, Заготовку 4 устанавливают в приспособлении специального либо зубо- резного станка в центральном положении, когда вершина режущего элемента расположена в плоскости среднего сечения обраба- тываемого зубчатого колеса, затем заготовке сообщают поворот и перемеще- ние к резцам резцовой головки до касания ее торца вершиной режущего элемента. Средняя линия режущего элемента касается при этом делительной окружности г заготовки. Во время профилирования обрабатываемому зубчатому колесу сообщают поворот в направлении, противоположном вращению инструмента вокруг оси, параллельной оси вращения инструмента, лежащего в плоскости среднего сечения зубчатого колеса, на угол, соответствующий

центральному углу, образованному сферической поверхностью.

Изобретение осуществляется следующим образом (фиг.2).

На столе зуборезного станка 5 установлен корпус 1 с державками 2 и режущими элементами 3, На суппорте зубофрезного станка установлена насадка 6, в корпус которой установлена заготовка 4, получающая вращение, согласованное с вращением стола 5 от инструментального шпинделя станка через вал 7 и систему конических и цилиндрических передач zi...z. Поворот заготовки осуществляется через гитару Inoe, вал 9, зубчатую пару 8, которая соединена с приспособлением для установки заготовки. Необходимые перемещения осуществляют в направлениях А, В, С.

Таким образом, заявляемый способ позволяет спрофилировать зубья на сферической поверхности.

Использование: в машиностроении, в частности, при нарезании зубчатых профилей на сферической поверхности. Сущность изобретения заключается в том. что в корпусе зуборезной головки 1 с помощью державок 2 устанавливаются режущие зуборезные элементы 3. Элементы располагаются так, что их делительные линии касаются общего радиуса, а сами элементы Смешают на величину, кратную шагу нарезаемого колеса за оборот корпуса. Заготовку устанавливают в приспособлении специального либо зуборезного станка в центральном положении, когда вершина режущего элемента расположена в плоскости среднего сечения обрабатываемого зубчатого колеса. Затем заготовке сообщают поворот и перемещение к резцам резцовой головки до касания ее торцом вершины режущего элемента. Средняя линия режущего элемента касается при этом делительной окружности заготовки. Во время профилирования обрабатываемому зубчатому колесу сообщают поворот в направлении, противоположном вращению инструмента вокруг оси, параллельной оси вращения инструмента, лежащего в плоскости среднего сечения зубчатого колеса, на угол, соответствующий центральному углу, образованному сферической поверхностью. 2 ил.

Формула изобретения . Способ обработки зубчатых колес в условиях обката инструментом с внутренней производящей поверхностью, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет профилирования зубьев на сферической поверхности, используют инструмент с прерывистой режущей поверхностью, образованной элементами производящей рейки, при этом перед обработкой заготовку зубчатого колеса устанавливают в.центральное

положение, когда вершина режущего элемента расположена в плоскости ее среднего сечения, затем заготовке сообщают поворот до касания ее торца вершины режущего элемента, а во время профилирования зубьев заготовке сообщают поворот на угол, соответствующий центральному углу, образованному сферической поверхностью заготовки в направлении, противоположном вращению инструмента вокруг оси, параллельной оси его вращения и лежащей в плоскости среднего сечения.