Дисковый шевер Советский патент 1982 года по МПК B23F21/28 

(54 ) ДИСКОВЫЙ ШЕВЕР

Изобретение относится к .области зубообработки, и может быть исполь зовано для крупносерийного и массового производства зубчатых колес. Известен шевер, выполненный в ви де зубчатого колеса, режущие кромки зубьев которого смещены на определе ную расчетом величину 1. Такой шевер не позволяет учитыва отрицательное влияние фактора неравенства контактных напряжений на правых и левых профилях зубьев, воз никающих в процессе обработки. Цель изобретения - обеспечение стабильности процесса зубообработки Поставленная цель достигается тем, что в предложенном шевере режу щие кромки выполнены с различным по величине наклоном на разноименных сторонах профилей зубьев шевера, причем наклон кромки на-стороне зуба первой вступающей в контакт с обрабатываемым зубом детали, выполнен с меньшим углом, чем на другой его стороне, и разность в,еличин углов наклона дЧ определяют зависи мостью . 8M.-taf ASin сбШц ЛЧ--2С. 4М .31ПС6Ы„ .R 61Ы где М - тормозной момент в onopaix вращения обрабатываемой детали, н.м ; R - рсщиальная сила воздейс гвия шевера на деталь, н ; - угол между рабочей линией контактной зоны и режущей кромкой на зубе шевера, град ;- . oLuUg - угол станочного зацепления в торцовом сечении, град ; 61 ujg - диаметр начальной окружности обрабатываемого зубчатого колеса, м. На фиг. 1 изображена схема зубошевингования цилиндрического прямозубого колеса косозубым шевером ; на фиг.2 - схема контакта зуба невера предложенной конструкций с разноименными сторонами зубьев колеса ; на фиг.З л 4 - правые (фиг. 3) и левые (фиг. 4) боковые поверхности зубьев шевера со стр ужечными канавками | на фиг. 5 и б - боковые поверхности зубьев шевера с условно выделенными контактными зонами, при правом (фиг. 5) и левом (фиг. 6) углах наклона стружечной канавки к торцовой поверхности шевера ; на фиг. 7 и 8 проекции зон контакта зУбьев шевера

и колеса при правом (фиг. 7 и левом (фиг. 8 )углах наклона стружечной канавки на плоскость, касательную к эвольвентным поверхностям зубьев s точке контакта.

Зубообработка выполняется по схеме (фиг. 1)., в которой шевер 1 является ведущим, а колесо 2 - ведомым элементом станочного зацепления. При этом колесо 2 устанавливают на столе станка 3 в приспособление 4 (например, во вращающиеся центрыУ. Стол вместе с колесом совершает возвратно-Д1оступательные движения вдоль оси колеса (движение продольной подачи Sn) Процесс резания, состоящий в соскабливании микростружек режущими кромками на зубьях шевера 1 с боковых поверхностей зубьев колеса 2, осуществляют за счет проскальзывания косых зубьев шевера (выполненных по винтовой линии с углом подъе;ма ) по отношению к зубьям колеса, с которыми они составляют винтовую пару.

Режущие кромки на зубьях шевера образованы стружечными канавками 5, б, выполненными под углоы к торцовой поверхности шевера. Врезани режущих кромок в боковые поверхности зубьев колеса происходит под действием радиальной силы R (см. фиг. 2), возникающей вследствие радиальной подачи шевера на колесо 5р (см. фиг. 1 и 2 /.

Процесс зубошевингования данным инструментом в течение всего цикла .обработки осуществляется без реверса

Целесообразность выполнения стружечных канавок предложенным образом вытекает из схемы шевингования (см. фиг. 1 и 2 ) и анализа зоны резания (см. фиг. 3-8 ).

Если рассматривать станочное зацепление в статике, то контактные напряжения в зоне резания на правых и-левых профилях зубьев, создаваемые реакциями Q и Q2 радиальной- силы R, будут равны между собой. Следовательно, при одинаковых углах наклона канавок в Чр 4, ширина зон врезания 2 режущих крсмок зубьев шевера 1 (см фиг. 7, 8 ) на боковыех поверхностях правых и левых профилей зубьев колеса будет одинакова, а отсюса и-ширина срезаемой микростружки должна быть одинакова для обеих зубьев.

Однако в диналшке, т.е. при обкатывании элементов згщепления ширина микростружки, срезаемой с правых Н левых профилей зубьев колеса, а следовательно, и качество их обработки будут различными в силу влияния, целого ряда факторов. Одним из весьма действенных является фактор нарушения равновесия контактных напряжений на правых и левых профилях зубьев при обкатывании. Контактные напряжения на профилях зубьев, первыми вступающих в контакт ( см. фиг, 2 - профили 1 - 9) будут больше, чем на профилях, вступающих в контакт вторыми (профили 8 - 10 в силу того, что при обкатывании шевера кроме создания момента резания Ир должен преодолеть момент трения A- в опорах приспособления 4 для установки детали (см. фиг ij. Причем величина М.- будет тем выше, чем больше Sp, а следовательно, и сила R.

Нарушения равенства контактных напряжений приводит (при равенстве Чп 1/д)к тому, что качество обработки правых и левых профилей зубьев колеса различно.

Выполнение стружечных канавок на правых и левых -профилях зубьев шевера с различным наклоном к торцовой плоскости, т.е. Чу,1#Ч, при этом ()r,-ft позволяет компенсировать отрицательное влияние нарушения равенства контактных напряжений.

Исходя из соответствующих теоретических предпосылок, величину л Ч ; на которую необходимо уменьшить оптимальный угол наклона режущей кромки на правых и увеличить на левых профилях зубьев шевера при заданном направлении его вращения, определяют , по следующей зависимости:

SMytt A-sinotujp

4M.S«notu)jj -fRdu;p

По вышеприведенной зависимости величина рассчитывается .для конкретного станочного зацепления. Тормозной момент MT и радиальную силу R при заданной подаче можно определить экспериментальным путем.

Выполнение кромок с различным по величине наклоном на разноименных сторонах профилей зубьев шевера повышает стойкость инструмента в среднем на 20% по сравнению со стандартным расположением стружечных канавок.

Формула изобретения

Дисковый шевер с режущими кромками на боковых сторонах профилей зубьев, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности процесса зубоотработки, режущие кромки выполнены с различным по величине на слоном на разноименных сторонах, причем наклон кромки на стороне зуба первой, вступающей в контакт с обрабатываемым зубом детали выполнен с меньшим углом, чем на другой его стороне, и разность

углов наклона определяют зависимостью

.. 8W,-tqj s n

d У 2 arctiy -;

4M -SinetiUj +Rdu o

где М - тормозной момент в опорах

вращения обрабатываемой детали, н.м;

R - радиальная сила воздействия шевера на деталь, н ;

Л - угол между рабочей линией контактной зоны и режущей

кромкой на зубе шевера, град ;

et. - угол станочного згщепления в торцовом сечении, гргш ;

ЗШд - диаметр начальной окружнорти обрабатываемого зубчатого колеса, м .

Источники информации, {Принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ 2231518, кл. В 23 F 21/28, 1974.