Резцовая головка-протяжка Советский патент 1978 года по МПК B23F21/26 

1

Изобретение относится к обработке металлов, в частности к режущим инструментам, применяемым на зуборезных станках, и может быть использовано в производстве гипоидных и конических колес с криволинейными зубьями в автомобильной, тракторной, станкостроительной и других отраслях промышленности.

Известны зуборезные резцовые головки, которые применяют для обработки гипоидных и конических колес с криволинейными зубьями методом обката 1.

Эти резцовые головки имеют дисковый корпус с центральным конусным отверстием, которое совместно с задним торцом служит для установки резцовой головки на шпиндель зуборезного станка В корпусе резцовой головки выполнены радиальные пазы, в которых закреплены внутренние и наружные резцы. Внутренние резцы предназначены для обработки выпуклой стороны, а наружные - вогнутой стороны зубьев.

Недостатком этой конструкции является низкая производительность при обработке ведомых конических колес с большим передаточным числом.

Известны также резцовые головки-протяжки, которые примечшют для чистового нарезания зубьев ведомых колес полуобкатных конических и гипоидных пар с передаточным отношением 3:1 и выше методом копирования. В радильных пазах дискового корпуса головки-протяжки поочередно установлены и закреплены внутренние и наружные резцы. Резцы разбиты на две группы: получистовые, вершины которых расположены на одинаковой высоте, и калибрующие в коли честве двух резцов установленных ниже (юлучистовых резцов 2.

Получистовые резцы располагают как можно ближе один к другому, чтобы на определенном участке корпуса разместить наибольшее количество режущих элементов. Калибрующие резцы установлены один от другого на расстоянии, превышающем ширину венца обрабатываемого колеса, и каждый из них начинает обрабатывать деталь после того, как предществующий выйдет из зоны резания.

Радиус расположения боковых режущих кромок внутренних резцов, начиная с первого получистового, убывает пропорционально величине снимаемого припуска, а радиус расположения наружных резцов соответственно возрастает. Между первым получистовым и последним калибрующим резцами предумсотрено расстояние для деления заготовки на один шаг. Такая конструкция резцовой головки-протяжки позволяет производить обработку впадины зуба колеса за один оборот головки.

Резцы резцовой головки-протяжки производят обработку только боковыми режущими кромками. Вершины резцов в резании не участвуют, так как черновую обработку производят на 0,2-0,25 мм глубже высоты зуба. Припуск, снимаемый каждым резцом, зависит от модуля обрабатываемого колеса и принимается в пределах 0,02- 0,04 мм.

Недостатком данной конструкции резцовой головки-протяжки является значительное колебание припуска, оставляемое получистовыми резцами под калибрующие, в результате чего резко снижается точность обработки зубьев ведомых конических колес и чистота их поверхности.

Кроме того, последние получистовые резцы вступают в резание, когда предшествующий резец еще находится в зоне обработки.

Таким образом в резании попеременно участвуют или- наружный или внутренний резец или одновременно оба получистовых резца. Сила резания изменяется по величине и направлению. Появляются отжимы и вибрация заготовки, которые в значительной степени увеличивают неравномерность припуска, оставляемого под калибрующие резцы.

Целью изобретения является повышение точности изготовления и чистоты поверхности обрабатываемых зубьев колес за счет обеспечения равномерного и стабильного припуска под калибрующие резцы.

Эта цель достигается тем, что между получистовы.ми и калибрующими группами резцов установлена группа, состоящая из двух чистовых резцов, верщины которых расположены ниже последних получистовых, но выше калибрующих резцов, причем расстояние между режущими кромками чистовых резцов в головке-протяжке равно расстоянию между калибрующими резцами, а расстояние между первым чистовым и предшествующим получистовым равно расстоянию между получистовыми резцами.

Кроме того, вершины последних двух получистовых резцов в резцовой головкепротяжке устанавливают на 0,05-0,10 мм выше предыдущих получистовых резцов.

Уменьшение деформаций и отжимов чистовых резцов вследствие устранения контакта вершин чистовых резцов с образованным в основании зуба буртиком и их поочередно-раздельное участие в резании позволяк.т а высить точность и чистоту поверхности обрабатываемых колес за счет обеспечения стабильного и равномерного припуска под калибрующие резцы. Этому же способствует и увеличение высоты последних

получистовых резцов на 0,05-0,10 мм относительно предшествующих.

На фиг. 1 изображена описываемая резцовая грловка-протяжка, вид сверху; на фиг. 2 - корпус резцовой головки в сече нии; на фиг. 3 - схема закрепления и базирования резцов; на фиг. 4 - схема расположения наружных и внутренних резцов в резцовой головке-протяжке; на фиг. 5 схема снятия припуска с боковых поверхностей зубьев; на фиг. 6 - схема работы первого чистового резца; на фиг. 7 - схема работы второго чистового резца.

Резцовая головка-протяжка (фиг. 1) состоит из дискового корпуса 1 с центральным конусным отверстием 2, которое совместно с задним опорным торцом 3 (фиг. 2) служит для точной установки резцовой головки на шпиндель зуборезного станка.

Резцовую головку-протяжку закрепляют четырьмя винтами, которые вставляют 0 в отверстия 4. Резьбовые отверстия 5 служат для выжимных винтов, которые предназначены для снятия головки со шпинделя станка.

В радиальных пазах корпуса поочередно установлены наружные и внутренние рез5 цы и прецизионные подкладки 6.

Каждый резец закрепляют зажимным винтом 7, который расположен под углом 10° к опорной плоскости резцовой головки. Наклонное положение зажимного винта 7 позволяет точно базировать резец по выступу 8 (фиг. 3) без дополнительного подстукивания по его вершине.

Резцы в головке разбиты на три группы: получистовые 9, чистовые 10 и калибрующие 11. Группа получистовых резцов содержит резцы . Группа чистовых и, группа калибрующих резцов содержат по два резца 22, 23 и 24, 25.

радиус расположения боковых режущих кромок внутренних резцов 12, 14, 16, 18, 20, 22 и 24, начиная с 12, убывает пропорционально величине снимаемого припуска, а радиус расположения наружных резцов 13, 15, 17, 19, 21, 23 и 25, начиная с 13, со5 ответственно возрастает.

Получистовые резцы (фиг. 4), за исключением двух последних, имеют одинаковую высоту. Последние два получистовых резца 20 и 21 имеют максимальную высоту

0 в головке и превыщают предыдущие получистовые резцы на 0,05-0,10 мм. Вершины чистовых резцов 22 и 23 расположены ниже получистовых. но выше калибрующих резцов 24 и 25.

Расстояние между режущими кромками чистовых резцов 22 и 23 в головке-протяжке соответствует расстоянию между калибрующими резцами 24 и 25, а расстояние между первым чистовым 22 и предшествующим получистовым 21 резцом равно

0 расстоянию между получистовыми резцами.

В процессе вращения резцовой головкипротяжки каждый получистовой резец снимает припуск по всей высоте зуба обрабатываемого колеса.Причем получистовые резцы, имеющие одинаковую высоту, работают только боковой режущей кромкой и удаляют припуск, сечение которого имеет форму вытянутого прямоугольника 26 (фиг. 5). По мере врезания получистовых резцов в основания боковой поверхности зуба 27 образуется буртик 28.

Верщины получистовых резцов, кроме первых двух 12, и 13, скользят по этому буртику, в результате чего возникают повыщенные деформации и отжимы, которые при увеличении щирины буртика значительно возрастают.

Так как последние два получистовых резца 20 и 21 установлены на 0,05-0,10 мм выше предыдущих резцов 12-19, то они снимают припуск не только с боковой поверхности зуба 29, но и с основания буртика 30. Тем самым основание буртика занимается и обеспечивается стабильный зазор между верщинами последующих чистовых резцов 22 и 23, расположенных, как правило, на одинаковой высоте с получистовыми 12-21, и буртиком.

Из опыта известно, что увеличение высоты последних получистовых резцов 20 и 21 на 0,05 мм гарантирует отсутствие контакта верщин чистовых резцов 22 и 23 и буртика даже при обработке очень вязких металлов. Превышение высоты последних получистовых резцов 20 и 21 относительно предществующих более, чем на 0,10 мм вызовет лищь увеличение нагрузки на резцы, что экономически неоправданно.

Первый чистовой резец 22 (фиг. 6) вступает в работу, когда предыдущий получистовой 21 еще не закончил обработку. Поэтому первый чистовой резец 22 работает в худших условиях, чем второй чистовой резец 23, который участвует в резании один (фиг. 7).

В описываемой конструкции резцовой головки-протяжки второй чистовой резец 23 используют для обработки рабочей стороны зуба, которая 90% времени эксплуатации находится в работе. В зависимости от направления спирали зубьев колеса чистовой резец 23 может быть или наружным или внутренним.

Создание первому чистовому резцу 22 одинаковых условий при резании как и у второго чистового резца 23, потребует увеличения расстояния между режущими кромками последнего получистового 21 и первого чистового 22. Это вызовет уменьшение

количества получистовых резцов по крайней мере на два, и тем самым соотБетственно увеличится нагрузка на резцы.

Обеспечение стабильного и равномерного п-рииуска под калнбрующ);е резцы Ja счс: введения группы чистовых резцов позволяет значительно увеличить точность обрабатываемых колес и чистоту их поверхности. Так, например, при обработке резцовой головкой-протяжкой новой конструкции методом копирования ведомого конического колеса из стали марки 25ХГНМТ погрешность окружных шагов была снижена с 35-45 до 20-30 мкм, а также была снижена шероховатость боковых поверхностей зубьев. Кроме того, себестоимость корпусов резцовых головок-протяжек и рез5цов новой конструкции значительно снижена по сравнению с резцовыми головкамипротяжками, имеющими блочные резцы.

Формула изобретения

1.Резцовая головка-протяжка для чис0товой обработки рабочих и нерабочих сторон зубьев ведомых колес полуобкатных конических и гипоидных передач методом копирования, в радиальных пазах дискового корпуса которой поочередно установлены

5 наружные и внутренние резцы с соответственно прогрессивно увеличивающи.мся и уменьщающимся радиальным расстоянием разбитые на две группы - получистовые и калибрующие, отличающаяся тем, что, с целью повыщения точности изготовления и

0 чистоты поверхности обрабатываемых зубьев колес за счет обеспечения равномерного и стабильного припуска под калибрующие резцы, между получистовыми и калибрующими группами резцов уста-новлена группа,

35 состоящая из двух чистовых резцов, верщины которых расположены ниже последних получистовых, но выше калибрующих резцов, причем расстояние между режупдими кромками чистовых резцов в головке-протяжке равно расстоянию меж0ду калибрующими резцами, а расстояние между первым чистовым и предшествующим получистовым резцом равно расстоянию между получистовыми резцами.

2.Головка-протяжка по п. I, отличающаяся тем, что вершины последних двух

получистовых резцов установлены на 0,05- 0,10 мм выше предыдущих получистовых резцов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

0

1. Калашников С. .Н. Зуборезные резцовые головки. «Машиностроение, 1972, с. 1420.

2. Патент США № 2125943, кл. 29-105, 1968.