Гребенчатая фреза

Изобретение относится к области машиностроения, зуборезному инструменту для обработки гиперболоидных зубчатых колес методом копирования с периодическим делением. Фреза имеет кольцевые витки. Для повышения долговечности изготавливаемых зубчатых колес посредством модификации режущих кромок фрезы в зависимости от погрешностей, возникающих при изготовлении и работе зубчатой пары, режущие кромки у вершины и основания каждого кольцевого витка фрезы модифицированы на участках, равных 0,2 высоты витка, соответственно протуберанецем и фланком постоянного радиуса, определяемого по приведенной формуле. 5 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к инструменту для нарезания гиперболоидных зубчатых колес методом копирования с периодическим делением.

Известна прямозубая зуборезная гребенка, боковые режущие кромки которой выполнены по кривой эллипса (АС 75589. Способ профилирования зубьев прямозубых зуборезных гребенок. Класс 49d, 14, опубл. 30.06.1949) - [1].

Известна червячная фреза для нарезания цилиндрических зубчатых колес методом обкатки под последующее шлифование и шевингование, боковые режущие кромки которой имеют протуберанец и фланк, выполненные дугообразными с постоянным радиусом кривизны (С.Н.Калашников, А.С.Калашников. Зубчатые колеса и их изготовление. Москва, Машиностроение, 1983, с.129) - [2]. Протуберанец и фланк боковых режущих кромок данной фрезы выполнены из технологических соображений для обеспечения в изготавливаемом зубчатом колесе выхода шлифовального круга и шевера из зоны обработки при последующих операциях технологического процесса.

Известна выбранная в качестве ближайшего аналога гребенчатая фреза с кольцевыми витками для изготовления гиперболоидных зубчатых колес. Боковые режущие кромки этой фрезы выполнены прямолинейными - (АС 1514515. Способ изготовления гиперболоидных зубчатых колес, МПК B23F 1/06, опубл. 15.10.89, Бюл. №38) - [3].

Недостаток - боковые режущие кромки гребенчатой фрезы выполнены без учета влияния погрешностей, возникающих при изготовлении, сборке, работе зубчатой пары и ведущих к снижению долговечности изготавливаемых такой фрезой зубчатых колес.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении долговечности зубчатых колес, изготавливаемых такой гребенчатой фрезой модификацией боковых режущих кромок гребенчатой фрезы в зависимости от погрешностей, возникающих при изготовлении, работе зубчатой пары.

Технический результат достигается тем, что в гребенчатой фрезе с кольцевыми витками для обработки гиперболоидных зубчатых колес методом копирования с периодическим делением новым является то, что боковые режущие кромки данной фрезы выполнены с протуберанцем у вершины каждого витка и фланком у основания каждого витка фрезы на участках 0,2 высоты витка, где протуберанец и фланк выполнены дугообразными с постоянным радиусом кривизны в зависимости от погрешностей, возникающих при изготовлении и работе зубчатой пары. Радиус дугообразных участков боковых режущих кромок гребенчатой фрезы определяется по формуле:

где R - радиус модифицированного участка в мм;

h1 - высота зуба зубчатого колеса в мм;

ΔΣ - величина суммарной погрешности, учитываемой при модификации боковых режущих кромок гребенчатой фрезы в мм, равная

ΔΣш+ffxpи,

где Δш, ff, Δхр, Δи - составляющие величины суммарной погрешности, учитываемой при модификации боковых режущих кромок гребенчатой фрезы, где:

Δш - параметр, учитывающий шероховатость боковой поверхности зубьев в мм;

ff - допуск на отклонение профиля в мм;

- параметр, учитывающий суммарный допуск двух равновероятных величин fx и fp в мм, где fx - параметр, учитывающий допуск на предельное смещение средней плоскости зуба колеса в мм; fp - параметр, учитывающий допуск на отклонение шага в мм;

параметр, учитывающий изгиб зуба под нагрузкой в мм, где Ft - окружная сила, приложенная на вершине зуба в Н; - толщина зуба по хорде окружности впадин в мм; b - ширина зубчатого венца в мм.

Сущность изобретения представлена на фиг.1-5, где фиг.1 - инструмент и профили боковых режущих кромок инструмента-аналога и предлагаемого инструмента; фиг.1,а - профиль боковых режущих кромок инструмента-аналога; фиг.1,б - профиль боковых режущих кромок предлагаемого инструмента; фиг.2 - погрешности, учитываемые при модификации участков боковых режущих кромок гребенчатой фрезы; фиг.2,а - параметр Δш, учитывающий шероховатость боковой поверхности зубьев; фиг.2,б - допуск ff на отклонение профиля, где: hl - высота зуба зубчатого колеса; фиг.2,в - параметр fx, учитывающий допуск на предельное смещение средней плоскости зуба колеса; фиг.2,г - параметр fp, учитывающий допуск на отклонение шага; фиг.2,д - параметр Δи, учитывающий изгиб зуба под нагрузкой, где: hl - высота зуба зубчатого колеса; - толщина зуба по хорде окружности впадин; Ft - окружная сила, приложенная на вершине зуба; Fn, Fr - нормальная и радиальная составляющие окружной силы Ft соответственно; фиг.3 - профиль модифицированных боковых режущих кромок гребенчатой фрезы, где: R - радиус дугообразных участков боковых режущих кромок гребенчатой фрезы; hв - высота витка фрезы; Δ - глубина модификации боковых режущих кромок гребенчатой фрезы; фиг.4 - относительные положения нарезаемого колеса, воображаемого производящего колеса и инструмента; фиг.5 - сечение А-А на фиг.4.

Нарезание зубчатых колес гребенчатой фрезой осуществляется следующим образом.

Обрабатываемому колесу 1 и инструменту 2 сообщают вращательные движения вокруг своих осей O1-O1 и О33 с угловыми скоростями соответственно ωк и ωф (фиг.4). Кроме того, колесу 1 сообщают дополнительное вращение с угловой скоростью ωпк вокруг оси O1-O2 воображаемого производящего колеса 3, параметры которого идентичны параметрам обрабатываемого колеса.

Зубообработку производят при различных межосевых расстояниях между обрабатываемым 1 и воображаемым производящим 3 колесами, сначала при расстоянии, равном диаметру начальной окружности обрабатываемого колеса 1 в горловом его сечении, а затем при расстоянии, равном сумме радиусов начальных окружностей в его торцовом и горловом сечениях. Одновременно обрабатывают сразу несколько впадин 4, при этом ось инструмента 2 О33 устанавливают под углом к оси обрабатываемого колеса 1 90°-β, где β - угол наклона зубьев обрабатываемого гиперболоидного колеса 1 к его оси на начальном гиперболоиде в сечении А-А, перпендикулярном к направлению зуба и проходящем через межосевой перпендикуляр М-М, один из витков 5 инструмента 2 устанавливают симметрично относительно межосевого перпендикуляра М-М, а при переходе от обработки одной группы впадин 4 к другой обрабатываемое колесо поворачивают на угол деления, который равен 360°/П, где П - соответствует количеству переходов П1, округленному до ближайшего большего целого числа и определенному по формуле П1=zк/k, где zк - количество зубьев обрабатываемого колеса 1, k - количество витков 5 инструмента 2.

Наружный диаметр кольцевых витков 5 гребенчатой фрезы 1 выполнен равным наружному диаметру воображаемого производящего колеса в горловом его сечении. Шаг tк инструмента между соседними витками (фиг.5) выполнен равным шагу tпк воображаемого производящего колеса 3 в его нормальном сечении А-А, проходящем через межосевой перпендикуляр М-М.

Повышение долговечности зубчатых колес, изготавливаемых такой гребенчатой фрезой, будет достигнуто за счет отсутствия первоначального кромочного контакта на головке и ножке зубьев колес в момент их входа в зацепление, а незначительная величина зазора между контактирующими поверхностями на головке и ножке зубьев позволит получить контакт по всей высоте зубьев после непродолжительной приработки.

В качестве примера приведем расчет радиуса участков боковых режущих кромок гребенчатой фрезы для нарезания гиперболоидного зубчатого колеса (допуски назначены из таблиц как для червячной передачи 8-ой степени точности). Исходные данные fx=±0,053 мм, fp=±0,02 мм, Δш=0,007 мм, ff=0,014 мм, Ft=4000 H, β=45°, b=40 мм, =9 мм, h=6,75 мм.

Результаты расчета

ΔΣ=0,007+0,014+0,0149+0,0152=0,0511 мм

С учетом влияния погрешностей изготовления и работы зубчатой пары, учитываемых при модификации участков боковых режущих кромок гребенчатой фрезы, получен инструмент, позволяющий повысить долговечность зубчатых колес, изготавливаемых такой гребенчатой фрезой.

Гребенчатая фреза с кольцевыми витками для обработки гиперболоидных зубчатых колес методом копирования с периодическим делением, отличающаяся тем, что режущие кромки у вершины и основания каждого кольцевого витка фрезы модифицированы на участках, равных 0,2 высоты витка, соответственно протуберанцем и фланком постоянного радиуса R, определяемого по формуле

где h1 - высота зуба зубчатого колеса, мм;

ΔΣш+ffxpи - величина суммарной погрешности, учитываемой при модифицировании боковых режущих кромок гребенчатой фрезы, мм;

Δш - параметр, учитывающий шероховатость боковой поверхности зубьев, мм;

ff - допуск на отклонение профиля, мм;

- параметр, учитывающий суммарный допуск двух равновероятных величин fx и fp, мм;

- параметр, учитывающий изгиб зуба под нагрузкой, мм;

fx - параметр, учитывающий допуск на предельное смещение средней плоскости зуба колеса, мм;

fp - параметр, учитывающий допуск на отклонение шага, мм;

Ft - окружная сила, приложенная на вершине зуба, H;

- толщина зуба по хорде окружности впадин, мм;

b - ширина зубчатого венца, мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к тяжелому и среднему машиностроению, буровой технике, нарезанию зубьев фрезой на боковой поверхности режущего инструмента, относящегося к высокомодульным системам с большим окружным торцовым шагом типа райбера или фрезера.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при производстве конических зубчатых колес на станке ЧПУ, предназначенном для обработки цилиндрических зубчатых колес методом обкатки.

Изобретение относится к машиностроению , в частности к черновой обработке зубчатых колес среднего модуля. .

Изобретение относится к станкостроению , в частности к производству зубчатых колес. .

Изобретение относится к машиностроению , в частности к обработке зубчатых изделий . .

Изобретение относится к металлобработке, в частности к нарезанию зубчатых колес с эвольвентным профилем зубьев. .

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, в частности к технологии чистовой обработки зубьев цилиндрических косозубых колес внутреннего зацепления

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к нарезанию цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем с помощью дискового лезвийного инструмента на станках с ЧПУ

Изобретение относится к обрабатывающей головке для металлообрабатывающих машин, предпочтительно зуборезных или зубошлифовальных станков согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения

Изобретение относится к области обработки резанием и может быть использовано в производстве зубчатых колес. Заготовку устанавливают и закрепляют на рабочей оправке. Резцовые головки наклоняют к начальной прямой под одинаковым углом, при котором режущие кромки резцов образуют в среднем сечении зубчатого венца обрабатываемого колеса исходный контур производящей рейки со стандартным углом профиля. Затем сообщают заготовке вращательное движение с одновременной подачей обката. Далее вырезают впадину зубчатого венца с последующим делением заготовки на зуб и реверсированием ее обката для возврата в исходное положение. Для образования эллиптического характера линии зуба оси резцовых головок наклоняют под углом в пределах от 55° до 90°. В результате обеспечивается расширение технологических и эксплуатационных возможностей зубчатых колес с криволинейной формой зубьев. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при фрезеровании затылков зубьев долбяка с прямыми и косыми зубьями. Станок содержит электродвигатель, смонтированные на станине подвижный стол, несущий заготовку изделия, инструментальную стойку, несущую подвижную каретку с фрезерным суппортом, на котором установлен инструментальный шпиндель, и управляемый генератор пачек импульсов для осуществления установочных перемещений и настройки на снимаемый припуск и размер. На ходовой винт радиальной подачи инструментальной стойки установлен высокомоментный двигатель, выполненный со встроенным импульсным датчиком обратной связи. Инструментальная стойка выполнена с линейным импульсным датчиком, обеспечивающим посредством управляемого делителя частоты заданное соотношение величин вертикального и радиального перемещения фрезерного суппорта. Повышается точность обработки зубчатых колес за счет увеличения жесткости привода, обеспеченной простой модернизацией универсального зубофрезерного станка. 2 ил.

Изобретение относится к области обработки материалов резанием и предназначено для нарезания глобоидных червяков. Станок содержит смонтированный на станине подвижный стол для установки заготовки, инструментальную стойку с подвижной кареткой, на которой смонтирована шпиндельная бабка для установки инструментального шпинделя и электроприводы. К задней стойке подвижного стола закреплен корпусом гидроцилиндр, шток которого закреплен к опорной стойке станины. С гидроцилиндром связан трубопроводом золотниковый гидрораспределитель, щуп которого установлен с возможностью перемещения по копиру с обеспечением постоянного контакта. Копир установлен на станине с возможностью вертикального перемещения и связан со шпиндельной бабкой. Горизонтальное перемещение копира обеспечено винтовой парой по горизонтальным направляющим суппорта. Обеспечивается высокое качество зубообработки, упрощается конструкция станка. 1 ил.

Способ включает нарезание методом обкатки конических шестерен с использованием одиночной вращающейся дисковой фрезы (36), в которых часть способа нарезания методом обкатки по существу включает в себя уменьшение (38) угла (40) обкатки заготовки во время обкатки. Достигается уменьшение или исключение режущего воздействия на заднюю сторону (42) фрезы. 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, зуборезному инструменту для обработки гиперболоидных зубчатых колес методом копирования с периодическим делением

Наверх