Головка зубодолбежная для кругового контурного строгания

 

ГОЯОВКА ЗУБОДОЛБЕЖНАЯ ДЛЯ КРУГОВОГО КОНТУРНОГО СТРОГАНИЯ цилиндрических зубчатых колес,снаб-женная черновыми к чистовыми резцами и устройством для их радиальной по дачи, причем количество резцов меньше числа впадин обрабатываемого зубчатоЧ го колеса, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента путем улучшения условий формообразования стружки и ее дробления , черновые и чистовые резцы установлены в чередующемся порядке в соотношении 2:1. в одной плоскости на одном диаметре, ограничивающем их вылет, при этом черновые резцы имеют рабочий профиль, совпадающий с рабочей частью чистовых резцов на участке, соответствующем обработке неактивной части профиля обрабатываемого зубчатого колеса. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1!) З(51) В 23 F 21/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3645654/25-08 .(22) 24.06.83 (46) 07.10.84 Бюл. М- 37 (72) Ф.В.Рык и Ю.А.Петров (53) 621.952.5-229.29(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 624737, кл. В 23 F 21/04, 1978 (прототип). (54)(57) ГОЛОВКА ЗУБОДОЛБЕЖНАЯ ДЛЯ

КРУГОВОГО КОНТУРНОГО СТРОГАНИЯ цилиндрических зубчатых колес,снаб- женная черновыми и чистовыми резцами и устройство (для их радиальной подачи, причем количество резцов меньше числа впадин обрабатываемого зубчато- . го колеса, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента путем улучшения условий формообразования стружки и ее дробления, черновые и чистовые резцы установлены в чередующемся порядке в соотношении 2:1. в одной плоскости на одном диаметре, ограничивающем их вылет, при этом черновые резцы имеют рабочий профиль, совпадающий с рабочей частью чистовых резцов на участке, соответствующем обработке неактивной части профиля обрабатываемого зубчатого колеса.

1117 I 59

Изобретение относится к машиностроению, в частности к металлообработке, и может быть использовано при обработке резанием, например, цилиндрических зубчатых колес по методу контурного кругового строгания, Известна зубодолбежная головка. для кругового контурного строгания цилиндрических эубчатых колес, состоящая из корпуса, с радиальными па- 1д эами, в которых расположены черновые и чистовые резцы, взаимодействующие с конусом подачи и отвода. Чистовые резцы выполнены короче черновых, при этом конус подачи чистовых резцов имеет у основания скос, выполненный под углом., большим угла конуса. Резание осуществляется за счет возвратно-поступательного движения заготовки. Подача резцов в радиальном направлении осуществляется конусом подачи на каждый двойной ход заготовки, которая имеет возможность периодического поворота на угол, кратный угловому шагу обрабатываемого зубчатого контура, при выходе резцов из зоны обработки за счет опускания штосселя с заготовкой в крайнее нижнее положение„ Основной съем металла производят черновые резцы, производя обработку по профильной схеме резания. Чистовые резпы в это время работают вхолостую. В конце обработки чистовые резцы за счет скоса на кону=е подачи опережают черновые резцы и производят окончательную обработку, при этом черновые резцы в рабате не участвуют.

Черновые и чистовые резцы имеют (Ъ идентичный профиль режущей части 11.

Недостатком известной конструкции зубодолбежной головки, работающей по профильной схеме резания, являются тяжелые условия формообразования стружки, особенно по радиусу сопряжения впадины зуба и его профиля 15 и как следствие возникновение сил резания значительной величины, которые могут превысить тяговую си— лу станка и предел прочности отдельных его узлов. На практике в местах сопряжения дна впадины и бокового профиля происходит .не срезание слоя металла, а его выдавливание и прессование. Стружка, имеющая сложную фасонную конфигурацию, не имеет воз- 55 можности свободного среза и завивания, что приводит к возникновению тяжелейших условий резания на вершинных режущих кромках резцов, несущих основную нагрузку резания (до 70ь) что вызывает резкое снижение стойкости режущей части инструмента и повышенный износ. Из общего числа резцов зубодолбежной головки только часть (черновые) выполняют основной съем металла, что естественно вызывает их повышенный износ вплоть до полного разрушения и, как следствие, снижение стойкости зубодолбежной головки в целом. Другая группа резцов (чистовые), вступая в работу на заключительном этапе обработки, также находится в неблагоприятных условиях резания, так как и в этом случае реализуется профильная схема резания с присущими ей недостатками при обработке сложных фасонных контуров.

Цель изобретения — повышение стойкости режущей части резцов путем улучшения условий формообразования профильной стружки, ее дробления и равномерного распределения нагруэKH между черновыми и чистовыми резцами при обработке наружных и внутренних зубчатых контуров.

Поставленная цель достигается тем, что в эубодолбежной головке для кругового контурного строгания цилиндрических зубчатых колес, снабжен-. ной черновыми и чистовыми резцами и устройством для их радиальной подачи, причем количество резцов меньупе числа впадин обрабатываемого зубчатого колеса,. черновые и чистовые резцы установлены в чередующемся порядке в соотношении 2:1 в одной плоскости на одном диаметре„ ограничиваюшем их вылет, при этом черновые резцы имеют рабочий профиль, совпадающий с рабочей частью чистовых резцов на, участке, соответствующем обработке неактивной части профиля обрабатываемого зубчатого колеса, На фиг.i представлена конструк— ция зубодолоежной головки для контурного кругового строгания зубчатого контура внутреннего зацепления, на фиг.2 — сечение А-А фиг.i на фиг.З профиль режущей части чистового профильного резца, предназначенного для обработки зубчатого контура наружного зацепления; на фиг.4— профиль режущей части чистового профильного резца, предназначенного для обработки зубчатого контура внутреннего зацепления, на фпг,5 — профиль режу111 7159 щей части чернового прорезного резца; на фиг.6 — диаграмма обработки.

Устройство содержит корпус 1, в радиальных пазах 2 которого расположены .чистовые профильные 3 и черновые прорезные 4 резцы, взаимодействующие соответственно хвостовой частью 5 и 6 с конусом 7 подачи и конусом 8 отвода. Вершинные режущие кромки 9 профиля резцов 3 и 4 распо- 1р ложены в одной плоскости на одном диаметре D . Профильные резцы 3 снабжены полным профилем 10, соответствующим профилю обрабатываемого зубчатого контура заготовки 11, установленной в приспособлении 12 зубодолбежного модернизированного станка мод. 5А130 с возможностью периодического поворота (S -деления) на каждый рабочий ход (Ь вЂ” реза- 20 ния) от механизма возвратно-поступательного движения станка. Прорезные резцы 4 имеют рабочий профиль

13, совпадающий с рабочей частью чистовых профильных резцов на участке Ь, соответствующем обработке неактивной части профиля обрабатываемого зубчатого колеса. Боковые стороны 14 и 15 прорезных резцов 4 могут иметь поднутрение. ЗО

Количество резцов в зубодолбежной головке при обработке по методу контурного кругового,строгания выбирается максимально возможным, исходя из конструктивных особенностей их размещения в головке и условия достижения максимальной производительности обработки, так как число резцов одновременно участвующих в работе пря. о мо пропорционально производительности.

Исходя из условия прочности перемычек между радиальными пазами 2 корпуса 1 и габаритных размеров резцов при обработке наружного зубчатого 45 контура число резцов принимается ориентировочно 32-36, при обработке внутреннего зубчатого контура

16-20. При этом при обработке наружного зубчатого контура необходимо выполнение условия

Рр м окр, (") (1) а при обработке внутреннего зубчатого 5 контура соответственно р,) >

Из условия повышения кинематнческой и геометрической точности обрабатываемых зубчатых контуров необходимо, чтобы одни и те же резцы обрабатывали различные впадины, т.е. необходимо выполнение условия некратности углового расположения резцов в головке числу К, определяемому из сотношения: где 2 — число зубьев обрабатываемого колеса, f — число пазов делительного

3 диска механизма поворота и деления. обрабатываемого зубчатого колеса зубодолбежного станка.

Следовательно

Р цеО р. (4) лое число

При K=1 это условие отпадает.

Соотношение между прорезными и профильными резцами 4 и 3 определяется иэ условия снижения температурно-силовой напряженности на вершине резцов и возможности образования профильной стружки 16, имеющей подрез (утонение) 17. В силу того, что соотношение толщины срезаемого слоя по впадине и боковым сторонам профиля приблизительно равно трем, то прорезные и профильные резцы должны быть расположены в чередующемся порядке в соотношении 2:1, w.е. на два черновых прорезных резца. один чистовой .профильный. Такое соотношение является наиболее оптимальным, так как при этом значительно проще обеспечить выполнение условия некратности отношения углового шага между резцами в головке и углового шага зубьев обрабатываемого зубчатого колеса к числу. К, т.е. выполнение условия (4) а кроме того, поскольку во время обработки прорезных резцов.в два раза больше чем профильных, то это оказывает значительное влияние на улучшение процесса. резания за счет

1117159

35 образования стружки прямоугольной формы.

При соотношении резцов 1:1, что является частным случаем при K=1, когда не требуется соблюдения условия некратности (4), габариты делительного диска в станке в 2 раза больше, чем при К=2, что затрудняет его применение в механизме деления эубодолбежного станка. При значени- 10 ях К, отличных от единицы при соотношении резцов 1:1 условие некратности (4) нарушается, что ведет к образованию профильной стружки беэ ее подреза. Выполнение эубодолбежной 15 головки с другими соотношениями

Количества черновых и чистовых резцов возможно, но нецелесообразно, так как ф ведет к снижению производительности процесса обработки из-за увеличения 20 числа дополнительных проходов чистовыми профильными резцами.

В процессе обработки межзубой впадины профильные резцы 3 снимают профильную стружку 16, имеющую под в 25 реэ 17 в месте сопряжения бокового профиля впадины зубчатого контура с ее дном. Прорезные резцы 4 снимают стружку 16 прямоугольной формы.

Устройство работает следующим 30 образом.

Профильные 3 и прорезные 4 резцы устанавливаются в радиальные пазы 2 корпуса 1, опираясь своей хвостовой частью 5 и 6 на конус 7 подачи, который, перемещаясь вдоль своей оси, осуществляет их радиальную подачу (Sp ) на врезание, а конус 8 отвода — отвод (S0-, при обратном (З щ ) ходе заготовки 1 1 При этом 40 вершинные режущие кромки 9 резцов 3 и 4 располагают в одной плоскости и на одном диаметре D осуществляя одновременное вреэание в контур обрабатываемой заготовки 11. Каждая 45 группа резцов, профильные и прорезные, обрабатывает идентичный профиль на глубину 1, а затем до полной глубины профиля впадины каждая группа резцов работает по своему прямому назначению, т.е. профиль.ные резцы 3 обрабатывают весь контур

,âïàäèíht, прорезные резцы 4 — дно впадины, при этом в сочетании осуществляется комбинированная схема резания двумя группами резцов, что иллюстрирует диаграмма на фиг.6. Движение резания осуществляется возвратнопоступательным перемещением закрепленной в приспособлении 12 заготовки 11 вдоль своей оси. На каждый рабочий ход заготовка 11 совершает поворот (деление) вокруг своей оси, при этом профильные резцы 3 осуществляют проход по впадине, ранее подготовленной прорезным резцом 4, снимая стружку 16 с подрезом 17 в месте сопряжения боковых сторон и дна впадины. Подрез 17 обеспечивается предварительным проходом прорезного резца 4. Диаграмма (фиг.6) наглядно иллюстрирует комбинированную схему резания зубчатого контура двумя группами резцов, схе-. му резания резцами каждой группы отдельно, вид стружки, характер профиля впадины, получаемой после прохода резцов каждого типа. Резцы 3 и 4 осуществляют обработку одновременно, при этом прорезные резцы образуют стружку прямоугольной формы, длина которой соответствует ее свободному срезу и эавиванию. Профильные резцы 3 снимают профильную (фасонную) стружку 16 с подрезом 17, который являясь концентратором напряжения, обеспечивает в этих местах разлом стружки в процессе ее среза и эавивания.

Предлагаемая конструкция эубодолбежной головки обеспечивает равномерное распределение нагрузки резания на вершинные режущие кромки черновых (прорезных) резцов и чистовых (профильных) резцов, так как они одновременно участвуют в обработке зубчатого контура, что способствует значительному улучшению условий формообразования профильной стружки, дроблению ее сложных фасонных контуров.

11 17159 ! )17159

11) 7! 59

7/иигроюла сИдЖичи зуАиюго юонгпуре Ыулр грулл

pepunwbte резцы — чепурные

<Рие. б

Составителв И.Кузнецова

Техред Л.Иикеш Корректор В.Синицкая

Редактор Н.Оцоля

Заказ 7117/9

Тираж 1036 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4