Спосіб обробки зубців циліндричних зубчастих коліс шевингованием-коткуванням

 

Винахід відноситься до області машинобудування, зокрема до обробки зубців циліндричних зубчастих коліс.

Відомий спосіб шевінгування зубчастих коліс примусовим обкатом з використанням шевера з похилими різальними кромками, що полягає в зменшенні різниці швидкостей ковзання зубів інструмента щодо зубців оброблюваного колеса за рахунок виконання їх зачеплення внеполюсним, а шевер для цього виготовляють зі зміщенням вихідного контуру рейки. [А.с. СРСР №963747, B23F 21/28, 1982].

Недоліком способу є те, що він не визначає геометричні і кінематичні параметри процесу, що негативно позначається на продуктивності і точності обробки.

Відомий спосіб обробки циліндричних зубчастих коліс шевингованием-коткуванням, що включає вільний обкат шевера-прикатника, має ріжучі кромки, зміщені по гвинтовій поверхні, і оброблюваного колеса, встановлених на паралельних осях, при цьому зачеплення шевера-прикатника з оброблюваним колесом виконують внеполюсним, а обробку ведуть з періодичною радіальною подачею після кожного з 2-4 робочих циклів, що включають поворот шевера-прикатника в прямому і зворотному напрае 1-2 циклів виходжування, включають поворот шевера-прикатника в прямому і зворотному напрямках на кількість оборотів, рівне числу зубців оброблюваного колеса, при цьому використовують шевер-прикатник, число зубів якого не має спільних множників з числом зубців оброблюваного колеса крім одиниці. [Пат. РФ №2224624, МПК7B23F 19/06, Бюл. №6, 2004].

Недоліком способу є недостатня якість бокових поверхонь зубців оброблюваного колеса. Це пояснюється тим, що обробка на всіх робітників і вихаживающих циклах шевінгування-прикочування ведеться при паралельних осях на фіксованих міжосьових відстанях в умовах жорсткої технологічної системи. При цьому з-за геометричних похибок зубців оброблюваного колеса на всіх циклах шевінгування-прикочування спостерігаються суттєві коливання сил в парі «інструмент - оброблюване колесо», що призводить до погіршення шорсткості оброблюваних поверхонь зубів колеса, і як наслідок, їх якості та експлуатаційних характеристик.

Завдання винаходу - підвищення якості та експлуатаційних характеристик оброблюваних колес за рахунок зменшення шорсткості бічних поверхонь їх зубів і зменшення залишкових напряже�бработка здійснюється шевингованием-коткуванням, включає вільний обкат інструменту - шевера-прикатника, має ріжучі кромки, зміщені по гвинтовій поверхні, і оброблюваного колеса, при цьому зачеплення інструменту з оброблюваним колесом виконують внеполюсним, а обробку ведуть з періодичною радіальною подачею після кожного з 2-4 робочих циклів, що включають поворот інструменту в прямому і зворотному напрямках на кількість оборотів, рівне числу зубців оброблюваного колеса, і без радіальної подачі протягом 1-2 циклів виходжування, що включають поворот інструменту в прямому і зворотному напрямках на кількість оборотів, рівне числу зубців оброблюваного колеса, при цьому використовують інструмент, число зубів якого не має спільних множників з числом зубців оброблюваного колеса крім одиниці, причому цикли виходжування здійснюють при стабільній силі притискання інструмента до оброблюваної заготівлі або оброблюваної заготовки до інструменту за допомогою пружних елементів, що забезпечують здійснення коливань міжосьової відстані в парі інструмент - оброблюване колесо.

На фіг.1 зображено схема здійснення робочих циклів для способу обробки зубців циліндричних зубчастих коліс шевинговани�линдрических зубчастих коліс шевингованием-коткуванням.

До складу технологічної системи, призначеної для здійснення способу обробки циліндричних зубчастих коліс шевингованием-коткуванням, входять інструмент 1, представляє собою загартоване циліндричне зубчасте колесо, бічні поверхні зубів якого є эвольвентними, а ріжучі кромки утворені перетином гвинтової поверхні стружкової канавки трапецеїдального профілю і бічних поверхонь його зубів, інструмент 1 встановлений на циліндричну оправку і жорстко закріплений на ній, наприклад гайкою; оброблюваний колесо 2, яке вільно встановлюють на циліндричну оправку; пружні елементи технологічної системи 3, призначені для здійснення невеликих коливань міжосьової відстані в парі інструмент-оброблюване колесо, які є складовим ланкою технологічної оснастки і в залежності від того, які цикли обробки здійснюються в даний момент - робочі або цикли виходжування, можуть бути відповідно вимкнені або включені.

Спосіб обробки циліндричних зубчастих коліс шевингованием-коткуванням придатний для обробки колеса з попередньо формообразованними високопродуктивними методами: л�авливают на циліндричну оправку і фіксують, наприклад гайкою. Оброблюваний колесо 2 вільно встановлюють на циліндричну оправку і вводять в щільне (беззазорное по бічних сторонах) зачеплення з інструментом 1. Після чого інструменту 1 повідомляють обертальний рух - рух обкату в прямому і зворотному напрямках з кутовою швидкістю ω0. При цьому оброблюваний колесо 2 обертається зі швидкістю ω. Зазначене рух є робочим, тому, що при ньому здійснюються зрізання тонких шарів стружки і вигладжування бокових поверхонь зубців оброблюваного колеса 2 за рахунок профільного ковзання ріжучих кромок інструменту 1 по бічних поверхнях зубців оброблюваного колеса 2. Обробка бічних поверхонь зубів по всій їх довжині забезпечується при дотриманні двох умов: по-перше, наявністю ріжучих крайок, зміщених на сусідніх зубах інструменту 1 відносно один одного, утворених в результаті перетину бічних поверхонь його зубів з гвинтовими поверхнями стружкової канавки; по-друге, відсутністю загальних множників чисел зубів інструмента та оброблюваного колеса 2. Формоутворення бокових поверхонь зубців оброблюваного колеса 2 здійснюється за кількість обертів інструменту 1, раввное числу зубів інструменту 1. Далі виробляють врізання - зближення паралельних осей інструменту 1 і оброблюваного колеса 2 з періодичною радіальною подачею на величину 0,03...0,05 мм. Так завершується один робочий цикл. За повний цикл обробки для видалення всього припуску з бокових поверхонь зубців оброблюваного колеса 2 необхідно здійснити від двох до чотирьох робочих циклів. Слід зазначити, що на всіх робочих циклах обробку здійснюють на фіксованих міжосьових відстанях, уменьшаемих від циклу до циклу шляхом здійснення періодичної радіальної подачі в умовах жорсткої технологічної системи, при цьому пружні елементи технологічної системи 3 вимкнені. При досягненні номінальної міжосьової відстані αw≈const подачу врізання Sврприпиняють.

Для зменшення шорсткості бічних поверхонь оброблюваних зубів коліс і поліпшення якості обробки після закінчення робочих циклів здійснюють один або два циклу виходжування - обертання інструменту в прямому і зворотному напрямках на номінальному межосевом відстані при паралельних осях. Слід зазначити, що цикли виходжування виробляють з включеними пружними елементами технологічної системи 3, володіють до�бания міжосьової відстані αw≈const. При цьому залишкові геометричні похибки зубців оброблюваного колеса не будуть приводити до істотних коливань сил в парі інструмент - оброблюване колесо, що призведе до зменшення шорсткості оброблюваних поверхонь зубів колеса, а також зниження залишкових напружень у поверхневому шарі бічних поверхонь його зубів і, як наслідок, підвищенню його якості і експлуатаційних характеристик.

Пропонований спосіб був реалізований при обробці циліндричного зубчастого колеса, виконаного зі сталі 20Х ГОСТ 4543-71, має наступні основні параметри: модуль m=2 мм, число зубів z=11, коефіцієнт зміщення вихідного контуру χ=0. Попереднє формоутворення зубців оброблюваного колеса здійснювалося зубофрезерованием. Остаточна обробка велася інструментом з наступними параметрами: модуль m0=1 мм, число зубів z0=31, коефіцієнт зміщення вихідного контуру χ0=1,909 мм. Режими обробки: припуск знімається, визначається по розгортці початкового циліндра в середньому перерізі зуба 0,12 мм, частота обертання інструменту n=200 хв-1, подача врізання 0,03 мм на робочий цикл, кількість робочих циклів 4, кількість циклів вихажив�оватость після обробки шевингованием-коткуванням за способом, описаним в найближчому аналогу (прототипі), - Ra=1,2 мкм. Шорсткість після обробки шевингованием-коткуванням за пропонованим способом Ra=0,8 мкм.

Приріст мікротвердості бічних поверхонь зубів колеса після обробки шевингованием-коткуванням за способом, описаним в найближчому аналогу (прототипі), при навантаженні 0,5 Н зафіксований на рівні 19%, а при навантаженні 1H - 10%. Приріст мікротвердості бічних поверхонь зубів колеса після обробки шевингованием-коткуванням за пропонованим способом при навантаженні 0,5 Н зафіксований на рівні 15%, а при навантаженні 1Н - 7%, що свідчить про зменшення залишкових напружень у поверхневому шарі бокових поверхонь зубців оброблюваного колеса.

Представлені дані свідчать про можливість застосування запропонованого способу для ефективної обробки циліндричних зубчастих коліс, при якій досягається зменшення шорсткості бічних поверхонь оброблюваних зубів коліс, зменшення залишкових напружень у поверхневому шарі бічних поверхонь їх зубів, що в кінцевому підсумку призводить до підвищення їх якості і експлуатаційних характеристик.

Спосіб обробки зубців циліндричних зубчастих коліс шевингЕмещенние по гвинтовій поверхні, і оброблюваного колеса, при цьому зачеплення інструменту з оброблюваним колесом виконують внеполюсним, а обробку ведуть з періодичною радіальною подачею після кожного з 2-4 робочих циклів, що включають поворот інструменту в прямому і зворотному напрямках на кількість оборотів, рівне числу зубців оброблюваного колеса, і без радіальної подачі протягом 1-2 циклів виходжування, що включають поворот інструменту в прямому і зворотному напрямках на кількість оборотів, рівне числу зубців оброблюваного колеса, при цьому використовують інструмент, число зубів якого не має спільних множників з числом зубців оброблюваного колеса крім одиниці, що відрізняється тим, що цикли виходжування здійснюють при стабільній силі притискання інструмента до оброблюваної заготівлі або оброблюваної заготовки до інструменту за допомогою пружних елементів, що забезпечують коливання міжосьової відстані в парі інструмент - оброблюване колесо.



 

Схожі патенти:

Спосіб зубоиглошевингования зубчастих коліс

Винахід відноситься до технології машинобудування, до зубообробки, і може бути використане при чистовій обробці зубців прямозубих або косозубих циліндричних коліс

Спосіб иглошевингования спироидних черв'яків

Винахід відноситься до технології машинобудування, до зубообробки і може бути використане для чистової обробки зубів черв'яків спироидних передач [1]

Спосіб обробки циліндричних зубчастих коліс шевингованием-коткуванням

Винахід відноситься до області машинобудування, зокрема до обробки кругових або аркових зубців циліндричних зубчастих коліс

Спосіб зубоиглошевингования

Винахід відноситься до машинобудування, до зубообробки і може бути використане при чистовій обробці зубів черв'ячних коліс

Спосіб фінішної обробки циліндричних зубчастих коліс

Винахід відноситься до області машинобудування, виробництва зубчастих коліс

Пристрій для центрування зубчастих коліс при шевинговании

Винахід відноситься до галузі технології машинобудування, обробці різанням

Спосіб шевінгування-прикочування циліндричних зубчастих коліс

Винахід відноситься до області зубообработки, багатосерійного і масового виробництва зубчастих коліс

Пристрій для шевінгування зубчастих коліс

Винахід відноситься до технології машинобудування

Черв'ячний інструмент, спосіб його виготовлення, обладнання для його виготовлення та експлуатації

Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до черв'ячним інструментів для обробки зубчастих виробів

Спосіб шевінгування конічних зубчастих коліс

Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до обробки зубчастих коліс, і може бути використане для фінішної обробки конічних коліс з прямими та криволінійними зубцями в автомобільної, тракторної промисловості, сільськогосподарському машинобудуванні, верстатобудуванні та інших галузях машинобудування
Up!