Способ обработки зубчатых колес

 

Изобретение относится к области машиностроения , в частности к изготовлению зубчатых колес. Цель изобретения - повышение точности обработки зубчатых колес с малым числом зубьев и большим модулем, характеризующихся большой величиной разности радиусов кривизны на головке и ножке зубьев. Поставленная цель достигается тем, что шлифование зубчатых колес в условиях обката выполняют при несовпадении геометрической оси колеса с осью его поворота Коррекцию движений обката выполняют путем перемещения оси поворота колеса перпендикулярно направлению перемещения его геометрической оси. Величину и направление этого перемещения задают в соответствии с зависимостью Ј r-(l/tgl/2), где Д - текущее значение величины перемещения, оси поворота колеса , грасстояние от плоскости перемещения геометрической оси колеса до начальной прямой инструментальной рейки, образованной режущими кромками шлифовальных кругов; I - текущее расстояние от reoMej- рической оси колеса до плоскости, проходящей через ось поворота перпендикулярно перемещению геометрической оси. Достижение поставленной цели обеспечивается за счет возможности использования для компенсирующих перемещений отдельного привода, например шагового двигателя 1 ил. (/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 F 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ®бац

Н МНДщ p)g »,.

БУ1О е.И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4393882/08 (22) 18.03,88 (46) 07,12.91. Бюл. N 45 (71) Производственное объединение "Московский станкостроительный завод" (72) В.С, Зубрович, Н,Т. Трушэкин и Е,И. Фрадкин (53) 621.924.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1611609, кл, B 23 F 5/02, 1987. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению зубчатых колес. Цель изобретения — повышение точности обработки зубчатых колес с малым числом зубьев и большим модулем. характеризующихся большой величиной разности радиусов кривизны на головке и ножке зубьев. Поставленная цель достигается тем, что шлифование зубчатых колес в

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению зубчатых колес.

Цель изобретения — повышение точности обработки зубчатых колес с малым числом зубьев и большим модулем, Изобретение поясняется чертежом, на. котором представлена схема образования эвольвентного профиля при шлифовании предложенным способом.

На чертеже приняты следующие обозначения:1 — обрабатываемое зубчатое колесо; 2, 3 — шлифовальные круги; 4 — обкатной ролик; 5 — обкатные ленты; r — радиус окружности обката обрабатываемого колеса;

04Р— длина общей нормали колеса в охвате кругами; рт — текущий радиус кривизны. Ж 1696192 А1 условиях обката выполняют при несовпадении геометрической оси колеса с осью его поворота. Коррекцию движений обката выполняют путем перемещения оси поворота колеса перпендикулярно направлению перемещения его геометрической оси. Величину и направление этого перемещения задают в соответствии с зависимостью

Л= r— - (1/tgl/2), где Л вЂ” текущее значение величины перемещения оси поворота колеса; r- расстояние от плоскости перемещения геометрической оси колеса до начальной прямой инструментальной рейки, образованной режущими кромками шлифовальных кругов; I — текущее расстояние от геоме1рическойоси колеса до плоскости, проходящей через ось поворота перпендикулярно перемещению геометрической оси. Достижение поставленной цели обеспечивается за счет возможности использования для компенсирующих перемещений отдельного привода, например шагового двигателя. 1 ил.

1 эвольвентного профиля; Π— геометрическая ось колеса; О, Π— ось поворота колеса при

1 . l l обработке способом согласно изобретению;

P, P — полюс станочного зацепления в двух

l положениях обкатэ; p — угол поворота колеса при обработке точки профиля с радиусом р, .V — направление перемещения оси колеса в процессе обката от среднего положения в положение обработки точки F профиля с радиусом кривизны р,; в — направление поворота колеса вокруг геометрической оси при перемещении оси колеса в направлении V при обработке традиционным способом;

V — направление перемещения оси поворота колеса при обработке способом col гласно изобретению; и — направление поворота колеса вокруг оси поворота при

1696192 обработке предлагаемым способом; Л- величина перемещения оси поворота колеса; !

-текущее расстояние от среднего положения обката до оси колеса при обработке традиционным способом; I — текущее рас-! стояние от оси колеса до плоскости, проходящей через ocb поворота колеса перпендикулярно перемещению оси колеса: Q — плоскость, проходящая через ось поворота колеса перпендикулярно перемещению оси колеса; Т вЂ” плоскость перемещения геометрической оси колеса; N— начальная прямая инструментальной рейки; у — угол поворота колеса в результате движения спиралеобразования; д — текущее значение перемещения оси поворота колеса в случае обработки косозубого колеса, При шлифовании зубчатого колеса 1 традиционным способом двумя тарельчатыми кругами 2, 3 О-градусным методом круги 2, 3 устанавливают так, что расстояние между режущими кромками равно длине общей нормали М/кр в охвате кругами, а профилирующие точки (не обозначены) кругов 2, 3 лежат на касательной к окружности обката r колеса 1 (в данном случае r=rb, где

rb — радиус основной окружности колеса). В процессе обката ось О колеса 1 перемещается в плоскости Т, перпендикулярной торцовой плоскости (не показано) колеса 1.

Обкатной ролик 4. радиус которого равен радиусу r за вычетом толщины обкатных лент 5, закреплен соосно с обрабатываемым колесом 1 и обкатывается по лентам 5, которые одним концом закреплены на обкатном ролике 4, а другим — на стойке лент (не показано).

Для того чтобы обработать точку F, в которой радиус кривизны эвольвенты равен

Р,, ось О колеса 1 должна переместиться на расстояние != В4р/2-рт от среднего положения обката. Точка С обкатного ролика 4 приходит в точку А, лежащую на касательной к окружности обката r, а колесо поворачивается вокруг геометрической оси О на угол р в направлении стрелки а, Точка F перемещается в точку F, в которой находит-! ся профилирующая точка круга 2.

При шлифовании зубьев согласно изобретению ось поворота О колеса 1 распола-! гают параллельно геометрической оси О колеса 1 на линии, совпадающей с начальной прямой N инструментальной рейки (не показано). На чертеже изображен частный случай, когда ось поворота 0 расположена ! в плоскости Q, проходящей через полюс P станочного зацепления при среднем положении обката, Необходимость в обкатном ролике и обкатных лентах при обработке данным способом отпадает.

При перемещении оси О колеса 1 на расстоянии I колесо 1 поворачивается в

5 направлении стрелки и вокруг оси О на угол а, не равный углу rp. Для того чтобы колесо 1 повернулось на угол р ось О по-! ворота перемещают в направлении стрелки

V на величину Л.В результате этих движе-!

10 ний точка С, лежащая на окружности обката

r, приходит в точку А, а точка F профиля зуба колеса 1 перемещается в точку F, где нахо-! дится профилирующая точка круга 2. В этот момент круг 3 обрабатывает противополож15 ный зуб колеса 1 в точке с радиусом кривизны эвольвенты, равным !л/кр — рт, Можно записать

Р =.p„ к

2 гю откуда

Л=г- Р Р

tg cp

М/кр I так как — pT =- I и <р = т (из условия об2 разования эвольвенты)

Лг=г — —, ! (1)

t9g

I где Л вЂ” текущее значение величины перемещения оси поворота колеса;

r радиус окружности обката обрабатываемого колеса; ! — расстояние от геометрической оси колеса до плоскости, проходящей через ось поворота перпендикулярно перемещению оси колеса;

<р — угол поворота колеса.

B случае обработки косозубого колеса, имеющего наклон зубьев на окружности обката, равный Р (не показано), колесо 1 по мере его перемещения вдоль своей оси надо повернуть на дополнительный угол у, который, как известно, определяют из соотношения 9Я г где L — текущее значение перемещения колеса вдоль своей оси в процессе продольной подачи (не показано);

P — угол наклона зубьев на окружности обката г,.

Из чертежа следует

55 О = (r — Л) tg у = (r — Л) tg, (2), где д — текущее значение перемещения оси поворота колеса параллельно перемещению геометрической оси колеса.

1696192

ЗО

Соотношение (1) справедливо не только для случая зубошлифования О-градусным методом тарельчатыми кругами, но и для случая зубошлифования угловым методом тарельчатыми, коническими и плоскими кругами, О-градусным методом шлифования плоскими кругами, а также нарезания эвольвентных зубьев цилиндрических колес г ри раздельных движениях обката и деления. Соотношение (2) справедливо для случая шлифования на станках с дополнительным движением спиралеобразова- ния, например на станках, работающих двумя тарельчатыми кругами. В этом случае необходимо смещение оси поворота на величину д, Способ осуществляется следующим образом.

Цилиндрическое зубчатое колесо 1 эвольвентного профиля обрабатывается в условиях раздельных движений обката и деления одним или несколькими инструментами. При этом ось 0 поворота колеса 1 располагают параллельно геометрической оси 0 колеса 1 на линии, совпадающей с начальной прямой инструментальной рейки, В процессе обработки измеряют расстояние от оси 0 колеса 1 до плоскости Q, проходящей через ось 0 поворота колеса

1 перпендикулярно перемещению оси 0 колеса 1. Расстояние измеряют с помощью известных средств, например датчика перемещения. Ось 0 колеса перемещают в

i процессе обката в плоскости 0 в направлении к плоскости Т перемещения оси 0 колеса 1, если ось колеса удаляется от плоскости Q и в противоположном направлении, если ось 0 колеса 1 приближается к плоскости Q в процессе возвратно-поступательного движения. Величину перемещения

Лоси 0 определяют в соответствии с привеI денной зависимостью (1). Перемещение оси

0 осуществляют с помощью известных

I средств, например посредством привода с шаговым двигателем. Текущие значения перемещений оси 0 поворота определяют с помощью вычислительного устройства, на вход которого подают сигнал с датчика перемещений (геометрической оси 0 колеса 1 и сигнал, пропорциональный радиусу окружности обката r, а нэ выходе получают сигнал управления шаговым двигателем привода перемещения оси 0 поворота коI леса 1, При обработке косозубых колес с продольной подачей перемещение оси 0 поворота колеса 1 зависит не только от фазы обката, но и от продольного перемещения колеса 1 относительно инструментов, причем перемещение оси 0 поворота в зависиI мости от продольного перемещения колеса и угла наклона зубьев осуществляют в соответствии с соотношением (2).

Таким образом, достижение поставленной цели — повышение точности обработки зубчатых колес с малым числом зубьев и большим модулем, характеризующихся большой величиной разности радиусов кривизны на головке и ножке зубьев, обеспечивается за счет возможности использования для компенсирующих перемещений отдельного привода, например шагового двигателя.

Формула изобретения

Способ обработки зубчатых колес в условиях обката шлифовальными кругами, режущие кромки которых образуют профиль инструментальной рейки, при согласованном перемещении геометрической оси колеса с осью. его поворота, которую в исходном положении располагают от плоскости перемещения геометрической оси на расстоянии, равном радиусу обката, с коррекцией движений обката путем перемещения оси поворота колеса, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности обработки зубчатых колес с малым числом зубьев и большим модулем, оси поворота сообщают перемещение перпендикулярно направлению перемещения геометрической оси колеса, величину и направление которого задают в соответствии с зависимостью

h,=r — —, I

СЯ— .! г где Л вЂ” текущее значение величины йеремещения оси поворота колеса;

r — расстояние от плоскости перемещения геометрической оси колеса до начальной прямой инструментальной рейки, образованной режущими кромками шлифовальных кругов; ! — текущее расстояние от геометрической оси колеса до плоскости, проходящей через ось поворота перпендикулярно перемещению геометрической оси колеса.

1696192

Составитель И. Кузнецова

Редактор Г. Наджарян Техред М.Моргентал Корректор С, Шевкун

Заказ 4262 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101