Инструмент для накатывания зубчатых профилей
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве эвольвентных зубчатых профилей. Цель изобретения - расширение технологических возможностей инструмента путем накатывания эвольвентных зубчатых профилей и повышение качества за счет увеличения точности накатываемого зубчатого профиля. Инструмент состоит из двух накатных роликов 1 и 2 с переменной геометрией формообразующего зубчатого профиля на угле α и участком загрузки - выгрузки на угле 360° - α. Формообразующий зубчатый профиль выполнен с изменяющейся от 0 до 1,25 модуля нормального по синусоидальному закону высотой головки зуба по хорде делительной окружности в нормальном сечении. Оси вращения накатных роликов и оси их делительных окружностей смещены по отношению к осям наружных диаметров формообразующих зубчатых профилей в сторону минимальной высоты их формообразующих зубьев на величину, равную 0,625 модуля нормального. Накатные ролики накатывают зубчатый профиль заготовки 3 постепенным внедрением на всей длине зуба за один неполный оборот каждого из роликов, что обеспечивает получение качественного эвольвентного зубчатого профиля. 4 ил, 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1516208 A 1 (5D 4 В 21 Н 5 02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4364978/25-27 (22) 13.01.88 (46) 23.10.89. Бюл. № 39 (71) Научно-производственное объединение по кузнечно-прессовому оборудованию и гибким производственным системам для обработки давлением «ЭНИКмаш» (72) Э. В. Виноградов (53) 621.923.77 (088.8) (56) Лапин В. В., Писаревский М. И., Самсонов В. В., Сизов 1О. И. Накатывание резьб, червяков, шлидев и зубьев.
Л .: Машиностроение, 1 986. с. 28 в 29, 2!1-2!2.
2 (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ НАКАТЫ ВАН11Я
ЗУБЧАТЫХ ПРОФИЛЕЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве эвольвентных зуб чатых профилей. Цель изобретения — расширение технологических возможностей инструмента путем накатывания эвольвентных зубчатых профилей и повышение качества за счет увеличения точности накатыва«мого зубчатого профиля. Инструмент состои« из двух накатных роликов 1 и 2 с переменной геометрией формообразующего «убчатого прсфиля на угле к и участков з»1516208
0 "р=ш (Z+ (,25), гле m
I p) зки-выгрузки <ш угле 360* — с(. ФормоОбразук>щий зубчатый профиль выполнен с изменяющейся от 0 до 1,25 модуля нормального llo синусоидальному закону высогой головки зуба пo хорде делительной окружности в нормальном сечении.
Оси вра!цен«я накатных роликов и оси их лелительных Окружностей смещены Il() отношению к <ням наружных диаметров формо1)зобретение относится к обработке меL
Пел(изобретения — расширение гех Оло(.ичеcки. в<г можностей путем возможt<()("1« накалгывания эвольвентных зубчатых профилей, IIOI
ПРОф«ЛЯ. ((и фиг 1 изображеH схематич!Н> ипстр> мент, поперечш>е сечение (в положении
««чала накатыва
ГО же, в к<3<к чиом положении пака гывания; на фи! .. 3 взаимо«о.ю кение 1«;!метров
Осей инстрл мента; на фиг. 4 — сл л<а
<и>з.t(. écTB,IH инcfpл л(л нг l н;1 1ет l,ë h и;>и;13к,(тыва н<1«.
1 1 1i c р л л1(. н г < >(то и 1 и .3 л в л х I I i! K i! г I I hl > роликов 1 !! 2, содержащих ((>(>p>1<)<>()p3зу Y>ILLèc l частки с и <меняющейся по сиiiл СОи Lit tt I<0÷ó закону 0Т 0 10 125гп Hhl(отой ! О. l()(
<л б
Нормального. (.мещения осей tipltiiH fit из л с. 1()flHH полл >felt«H Bblcolhl ножки Анализ применяемости модулей .«оьев и лиаметров злб 13Thlx колес выявил, что 7 3„ 3% всех применяемых колес имек>т молуль в ltpc.l(лах 1 — 5 мм. из HHx cBi.t lttp 70Я, ил(ек)т х«>.(уль 1,0 — 3,5 мм, наружный LH; 1 13р>> жны и 1ftаметр HBK3THOI pO, lff K3 Of!PC.LÐ. f Я ЮТ, И (ОЛЯ И 3 С. tOBHR fl;);1 Bi<. I f>ного деления МОЛЛ Л Ь; число злбьев ролика в лелительной Окрл ж ности на > Г.че 3(ч0 Технологические возможносги по диаметрам накатываемых профилей определяют из соотношеHHH 1 вруiKHblH лиаме! р нак тно o llpoпрофиля изделия. У! Ол х рассчитывается гаким образом, чтобы Ллина Луги Лелительной <>кружпо«ти накатника была не менее 1, 4,1,<ины дели-! «льной Окружности накат IH;I<. м<н О излелия 30 (чтобы <аготовка н3 угле 2<1! с «лана не м«нес 1, 2 оборота! . Пол О жение плоскости. и р<) х 1я п(ей чер(.3 Оси ври гцения роликов xioiK(бы-.ь гори30H i 3 li>Iio< (фиг. 1 и 2), ИЧИ ll<)1 < Г(ОМ В З3 ВИСИ МОС1 И 01 КОН К(3 TH bi X 35 У. ловиit (1пс((>л мент работаег сле LLI<>t: им Образом (Зыставляют расстояние межлу осями вращения накатных роликов на диаметр заготовки 3 в положении роликов 1 и 2, ориентир< в(1 ннь!л друг относител ьно:ц>уга таким Обри<Им, чтобы концентрично расположенные Ocft вращения и целительных окружностей и и оси наружных лиам(тров б формообра <уюших зубчатых профилсй лежали в 45 одной IlëîcKîñòи ° прохоляшей ч -рез ось заго гонки и были симметричны очносительно этой оси (фиг. 1), фиксируют это расстояние и сообщают роликам синхронное вращате,(ьное движение в олном направлении. В положении роликов лля за(рузки, опре50 деленное цикловой диаграммой, Осуществляется подача заготовки в рабочую зону и фиксация ее на оси вращения. Заготовка может вращаться в результате сил трения, возникающих при соприкосновении с ней формообразующего зубчатого профиля или ирину лите.(ьно, обеспечиваемое кинемаTf 0 ло (,2ë(I и смещенным на (!,625m осям 1516208 вращения и делительных окружностей накатные ролики накатывают зубья изделия 4 постепенным внедрением в заготовку на всей длине зуба за один неполный оборот каждого из роликов и несколько оборотов заготовки. В положении роликов для выгрузки, также определение цикловой диаграммой, происходит удаление изделия из рабочей зоны. Далее рабочий цикл повторяется. Ползучесть металла протекает параллельно передним граням формообразующего инструмента. При воздействии инструмента с постоянной геометрией формообразующих кромок схема получения профиля будет такой, как представлена на фиг. 4а. При полном формообразовании будет полученпрофиль зуба, изображенный на фиг. 46. Такая волокнистость может быть допустима для многих деталей общего назначения. Однако в случаях, когда предъявляются жесткие требования к механической усталости и устойчивости при воздействии химических и др. сред, он неприемлем. При использовании инструмента с изменяющейся формой зубчатого профиля формообразование зуба происходит по схеме, изображенной на фиг. 4в. При этом будет получен профиль, изображенный на фиг. 4г с выпуклой волокнистостью без появления кратера на вершине зуба при равномерНоН и с одним направлением изгиба волокнистой структуре, без ффекта кавитации на боковой поверхности зуба. СМещение концентрично расположенных осей диаметров делительных окружностей и осей вращения роликов относительно осей диаметров наружны, окружностей на 0,625m обеспечивает: получение на накатных роликах переменной изменяющейся от 0 до 1,25m по синусоидальному закону высоты головки зуба по хорде делительной окружности в нормальном сечении и совпадение диаметров делительных окружностей и наружных в месте минимальной (нулевой) высоты головки зуба, тем самым мы имеем технологическую заготовку и точную технологическую базу по наружному диаметру для изготовления и контроля изделия, увеличение в три с лишним раза (200 против 60 ) длины у частка формообразования (при прочих равных условиях); постепенное и плавное внедрение инструмента в заготовку на величину, равную двум эксцентриситетам (2/0,625m= 1,25m) для формообразования впадины, ножки и головки зуба колеса за один неполный оборот инструмента и несколько оборотов изделия; получение волокнистой структуры накатываемого профиля без появления кратера на вершине зуба и эффекта кавитации на боковой поверхности его. Другая величина смешения не обеспечивает равенство объема металла, вытесняемого из впадин в головки, т.е. не обеспечивает точности формообразования зуба. Ниже приведены данные, иллюстрирующие зависимость точности формообразонания зуба и величины смеще ния концентри (но расположенных осей делительных вк11ужностей и осей вращения роликов по отношению к осям наружных диаметров. е0,625m 0,7 m 0,55 m Ь125m 1,4 m 1,1 m Ь 1,0 m l,3 m 0,7 m h225m 27 m 1,8m где е — величина смешения осей; m — модуль накатываемого профиля; h- — высота ножки зуба; Ь вЂ” высота головки зуба; h — полная высота зуба. При е=0,7 m толщина зуба уменьшается, зуб формируется большей высоты, возможна поломка слабого звена привода или инструмента или нарушение формы зуба. При е=0,55 m толщина зуба увеличи25 вается, зуб формируется неполной высоты. При е=0,625 m формируется зуб стандартной высоты, равной 1,25 модуля нормальногоо. Обеспечение достаточно высокой точности иллюстрируется также относительно ЗО малыми линейными приращениями диаметральных размеров инструмента в пределах угла а, в диапазоне m=1,5 — 3 5 мм для инструмента с D"-;=360 мм (таблица) . Примечание. F, — радиальное биение инструмента. 35 VBK видно из приведенных данных, при о» соотношении — — — >4 о точность изделий * выше, при — — в-(4,5 — ниже. При необходимости получить более высокую точность зубья накатываемого изделия подвергают шлифованию или калиброванию. Благодаря изменяющейся рабочей форме инструмента перпендикулярно подаче, обес45 печивается получение качественного профиля при накатывании более крупных модулей и материалов, к которым предъявляются повышенные требования к механической усталости, устойчивости при воздействии химических и др. сред, корро50 зийной стойкости. Участок загрузки-выгрузки на угле 360 — а обеспечивает сохранение точности профиля после накатывания при выходе из зацепления при вращении накатников и заготовки и облегчает проведение межоперационной транспортировки заготовки и изделия. 1516208 Формула изобретения 1,5 2,0 2,5 3,5 0,1126 0,1501 0,1113 0,1319 0,187 0,1783 0,2261 Г,Г, Инструмент для накатывания зубчатых профилей, содержаший два вращающихся накатных ролика, расположенных на осях, каждый из которых выполнен в виде зубчатого колеса с переменной в радиальном направлении геометрией формообразующего зубчатого профиля на угле а и участком загрузки-выгрузки на угле 360" я, отлинаюи1ийся тем, что, с целью расширения гехнологических возможностей путем возможности накатывания эвольвеHTHblx зубчатых профилей, повышения качества за счет увеличения точности накатываемого зубчатого профиля, формообразующий зубчатый профиль роликов выполнен с изменяюгцейся от 0 до 1,25 модуля нормального по синусоидальному закону высотой головки зуба по хорде делительной окружности в нормальном сечении, а оси вращения накатных роликов и оси их делительных окружностей смещены по отношению к осям наружных диаметров формообразующих зубчатых профилей в сторону минимальной высоты их формообразуюгцих зубьев на величину, равную 0,625 модуля нормального. 0,2242 0,2613 4,5 0,2453 4,75 0,3197 4,25 1516208 нее 3bsny aas Составитель Ж. Соколова Редактор Г Волкова Техред И. Верее Корректор H. Король Заказ 6325, 10 Тираж 572 Подписное BHHH1IH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С(.(Р 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
