Инструмент для отделочной обработки зубчатых колес Советский патент 1981 года по МПК B23F19/02 

I

Изобретение относится к чистовой обработке звольвентных зубчатых колес, а именно обработки их методом хонингования.

Известна алмазно-металлическая сборная хонг рейка, профиль рабочих поверхностей зубьев которсж выполнен прямолинейным с углом исходного контура, равным углу зацепления. Алмазоносный слой расположен на металлическом корпусе зуба, толщина которого равна нормаль- ц ному шагу зубьев, а ширииа составляет (1,0, ..., 1,5) В, где В - ширина зубчатого венца колеса 1 .

Зубья набраны в кассету и закреплены губками. Тошость изготовления хои-рейки соот- ,5 ветствует классу А, что достигается путем шлифования всех поверхностей зубьев рейки, включая и поверхность алмазного слоя.

Хон-рейка позволяет обрабатывать зубчатые колеса с любой высокой коррекцией и различ- jg ным числом зубьев. Правка алмазного слоя проводится на плоско-шлифовальном станке. При износе алмазного слоя зуба к его металлической поверхности припаивается новый алмазоносный слой, а при поломке зуба он заменяется иовым зубом.

. Обработка зубьев зубчатых колес (хонишоваиие зубьев) происходит в результате скольжения боковых поверхиостей зубьев хон-рейки по боковым поверхностям обрабатьтаемого зубчатого колеса.

При обработке зубьев колес хон-рейкой, с припаянным к ее зубьям заранее изготовленным алмазоносным слоем, наибольший износ алмазоносного слоя происходит в области полика зацепления, составляющей 18-20% всей площади поверхности зуба.

Известна также конструкция инструмента для отделочной обработки зубчатых колес, содержащая зубья, на рабочей поверхности которык расположены чередующиеся вдоль образующей безалмазные и алмазные злемеиты с повышением концентрадии последних в области пятна контакта, расположенного в зоне полюса зацепления 2.

Недостатком известной конструкции является недостаточно высокая работоспособность в результате плохих условий для охлаждения. 3 Цель изобретения - повышение работоспособности инструмента и улучшение условий охлаждения. Для достижения поставленной цели алмазные элементы установлены на рабочей поверхности профиля зуба по чередующимся с постоянным шагом- кривым, касательные к которым пересекают образующую под углом, увеличивающимся к полюсу зацепления. При этом в зоне полюса зацепления содержание алмазных элементов на единицу поверхности больше на 20-25%, чем на других участках рабочей поверхности зуба. На фиг. 1 и 2 изображен вид сборной хонрейки; на фиг. 3 и 4 - программы расстановки зерен в абразивсодержащем слое; на фиг. 5 - схема абразивного участка с программированным расположением абразивных зерен. Инструмент содержит сборный корпус 1, левый сухарь 2, алмазньш слой 3, вьшолненный в виде дуг окружностей (фиг. 3) и прямых линий (фиг. 4), зуб 4, крепежный винт 5, прижимиой винт с контргайкой 6, правый сухарь 7, подслой никеля 8, меди 9, клеевые отпечатки 10 программы, абразивные зерна 11 связка 12, корпус 13 зуба. Инструмент вьшолнен следующим образом. На зубья 4 хон-рейки нанесен абразивный (алмазоносный) слой 3, в котором абразивные (алмазные) геометрически ориентированные или неориентированные зерна расположены по заданной программе, выбираемой в зависимости от требуемой производательности хонингования, свойств обрабатьшаемого материала, характера износа зубьев с учетом зернистости абразива. Программа расстановки зерен реализована в виде клеевых отпечатков 10, нанесенных на металлические поверхности каждого зуба 4 хон-рейки в виде чередующихся наклонных прямых линий или линий, выполненных дугами окружности (фиг. 3 и 4), на которые в дальнейшем нанесены абразивные (алмазные) зерна 11, закрепляемые связкой 12. Количество абразивных зерен выбранной зе нистости прямо пропорционально длине элеме та программы. В результате программирования на каждом зубе 4 хона образован абразивный слой 3 с чередующимися абразивными и безабразивными участками. Геометрические параметрь программы, опре деляющие шаг и форму абразивных (алмазосодержащих) элементов, выбираются и рассчи тываются в зависимости от требуемой производительности хонингования с учетом прочности абразивных зерен, свойств обрабатьтаемог материала и необходимости увеличения числа зерен на 20-25% в зоне вблизи полюса зацепления по сравне}шю с числом их на единице боковой поверхности зуба, а также участие в работе резания одновременно не менее двух абразивных элементов. Геометрические параметры программы расстановки, вьшолне1шые, например, чередующимися дугами окружности и обеспечивающие повышение численности зерен на единице поверхности зоны полюса зацепления относительно боковой поверхности зуба на 25%, выбираются И рассчитьшаются следующим образом (фиг. За), Выбирается коэффициент программы К, представляющий собой отношение расстояния от вершины зуба до линии полюса зацепления, равное 0,5, к радиусу едти программы расстановки зерен. Рекомендуется выбирать его в пределах 0,5, ..., 1,0. Рассчитьтается длина дуги на участке зуба 4, занимающего расстояние 0,125 I. Найденная длина дуги увеличивается в 1,25 раза. Вычерчивается развертка боковой поверхности зуба 4, и прямыми линиями обозначаются границы зоны симметрично полюсу зацепления, составляющей 25% боковой поверхности зуба. Из центра О, находящегося на расстоянии (1-К)г проводится дуга АВ радиуса г до пересечения с верхней границей этой зоны в гочке в . К ней дочерчивается дуга ВС 0,1561 и раствором циркуля делается засечка на горизонтальной лшши, проходящей через полюс зацепления . Полученную точку С соединяют с прямой точкой В и из центра отрезка D восстанавливают перпендикуляр до пересечения с лучом 00. Полученная точка О является новым центром, из которого раствором циркуля О в проводится дуга вс. На ножке зуба построение производится аналогично (фиг. 3). Следуюипш элемент программы строится на paccTOHiBffl от первого. Построение элемента программы, вьшолненного отрезками прямых (фиг. 3) производится следующим образом. Отрезки прямых от вершины до линии, ограничивающей зону вблизи полюса зацепления, располагаются под углом, обеспечивающим участие в работе резания не менее двух абразивных (алмазных) элементов. В зоне вблизи , полюса зацепления длина линий увеличивается на 25%, что обеспечивается выбором соответствующего угла наклона линий. Предлагаемая сборная хон-рейка позволяет обрабатьшать зубчатые колеса с любой высотной коррекцией, с различным числом зубьев (до п-2 зубьев хон-рейки), повысить точность зубтатых колес, снизить уровень шума на 3-5 дБ, увеличить производительность обработки,снизить удельный расход абразива.

Наличие в абразивном (алмазоносном) слое безабразивных (безалмазных) участков способствует улуч1лению условий охлаждения и выноса продуктов износа из зоны резания, снижению теплонапряженности процесса и склонности к засаливанию.

Программирование расположения зерен способствует повышению числа режущих зерен в инструменте до 60%.

Формула изобретения

Инструмент для отделочной обработки зубчатых колес, содержащий зубья, на рабочей поверхности которых расположены чередующиеся вдоль образующей безалмазные и алмазные

элементы с повьпиением концентрации последшх в области полюса зацепления, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособноста инструмента и улучшения условий охлаждения, алмазные элеменш расположены по чередующимся с постоянным шагом кривым, касательные к которьп пересекают образующие под углом, увеличивающимся к полюсу зацепления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гулида Э. Н. Технология отделочных операций зубообработки щлшздрических колес. Львов, Высшая школа, 1977, с. ИЗ.:

2.Авторское (жидетельство СССР № 308825, кл. В 23 F 21/28, 1969,