Способ обработки зубчатых колес ультразвуком

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес. Цель изобретения - повышение качества обработки зубчатых колес ультразвуком за счет обеспечения упрочнения как боковой поверхности зубьев, так и поверхности впадин, включая переходную поверхность. Обрабатываемое и инструментальное зубчатые колеса вводятся в зацепление таким образом, что поверхность впадин зубчатого колеса соприкасается с поверхностью вершин зубьев инструментального колеса. При взаимном обкатывании упрочняемого и инструментального зубчатых колес друг по другу зубь я последнего наносят удары с ультразвуковой частотой по поверхности обрабатываемых зубьев. Благодаря определенной форме зуба инструмента обработке подвергаются как боковые поверхности обрабатываемых зубьев, так и поверхности впадин. Зуб инструмента имеет высоту, равную удвоенному произведению модуля на коэффициент высоты ножки зуба, а торцовый его профиль выполнен со скруглением вершины зуба плоской кривой, рассчитанной математически так, что огибающей его последовательных положений является торцовый профиль переходной поверхности упрочняемого зуба. 3 ил., 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цр4 В 21 Н 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4066367/31-27 (22) 03.03.86 (46) 07.06.89. Бюл. Y 21 (7 1) Могилевский машиностроительный институт (72) А.М.Даньков, Н.И.Рогачевский, A.Ñ.Ñîáîëåâ, М.II.Áèðþêîâ, Ю,А.Устинов и В.М.Рублев (53) 621.892,7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

_#_2 1175601, кл. В 21 H 5/02, 1984. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС УЛЬТРАЗВУКОМ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес. Цель изобретения — повышенике качества обработки зубчатых колес ультразвуком за счет обеспечения упрочнения как боковой поверхности зубьев, так и поверхности впадин, включая переходную поверхность. ОбраИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть ис- . пользовано при изготовлении зубчатых колес.

Цель изобретения — повышение. качества обработки зубчатых колес ультразвуком эа счет исключения эон перехода от упрочненного материала к неупрочненному у ножек обрабатываемых зубьев путем обеспечения огибания впадины обрабатываемого зубчатого колеса.

„„SU„„1484423 А1

2 батываемое и инструментальное зубчатые колеса вводятся в зацепление таким образом, что поверхность впадин зубчатого колеса соприкасается с поверхностью вершин зубьев инструментального колеса. При взаимном обкатывании упрочняемого и инструментального зубчатых колес друг по другу зубья последнего наносят удары с ультразвуковой частотой по поверхности обрабатываемых зубьев. Благодаря определенной форме зуба инструмента обработке подвергаются как боковые поверхности обрабатываемых зубьев, так и поверхности впадин. Зуб инструмента имеет высоту, равную удвоенному a произведению модуля на коэффициент высоты ножки зуба, а торцовый его профиль выполнен со скруглением вершины зуба плоской кривой, рассчитанной математически так, что огибающей его последовательных .положений является торцовый профиль переходной поверхности упрочняемого зуба. 3 ил.

На фиг.1 изображена схема зацепления обрабатываемого и инструментального зубчатых колес; на фиг.2 — узел I, на фиг.1 на фиг.3 — профиль зуба инструмента для ультразвуковой обработки.

Способ осуществляется следующим об-1 разом.

Обрабатываемое 1 и инструментальное 2 зубчатые колеса вводятся .в зацепление таким образом (фиг.1 и 2), что поверхность впадин а зубчатого

1484423 (Z + Zu) m а

Ун 2 cos p

cos (»(g х «

cosol<« „

М. = бгс inv (2 («+ «„) 8«8 . (2 +

+ Z ) + inv(»(.$ (»/ = artcg (с8((/созе;

Х вЂ” (/Е н / + Тн/2)/(1000 m);

Х„= Х„- (/к„ / + т„„/2)/(1000 m), где оС (m

h (»

h—

Хн Х u н5

Hsu тни т н((Z и—

z, 40

arctg (Y /Х )«

Х = (r X

+ Х, tgP sing у = (r — Х«) sing 45 — X« tg g соэЧ;

Ю = (Yto + e,tg()/г»

Х„= (Х, +р cosg ) m; у„= (Y — рф.sin g, /costs&) m;

arctg (tg f /cos ф ), 50 колеса 1 соприкасается с поверхностью вершин б зубчатого колеса 2.

При этом начальные окружности в и r

\ обоих колес обкатываются друг по другу без скольжения. Скругление д вершины зуба 2 вь1полнено по такой поверхности, что ее профиль и профипь переходной поверхности е упрочняемого зуба являются взаимно огибаемыми.

При взаимном обкатывании упрочняемого 1 и инструментального 2 зубчатых колес друг по другу зубья последнего наносят удары с ультразвуковой частотой по поверхности обрабатываемого зуба. Благодаря определенной форме зуба инструмента обработке подвергаются как боковые поверхности обрабатываемых зубьев, так и поверхности впадин. 20

Для реализции способа инструмент для ультразвуковой обработки в виде зубчатого колеса внешнего зацепления должен иметь зубья с высотой

h — 2 ° m (h + С ), 8(25 где h — коэффициент высоты головс(.ки зуба, а координаты точек торцевого профиля скругления вершины должны определяться по формулам

Х = г „ соэ p s»

Y< = r эхп («»фэ»

Х + Y u

y „= "г /Е „- агсСд (Y Ä /Х „);

Xucos(P Е/Е(2) — r< ° cos (Q<-CP+ );

Ytu = а(нэЫ(ц Z/Z„)

"...",„(ч р,}., Че= Ц 1+ Е/Zu)»

rg = Х +7

2 где f — независимый аргумент (О f О» 5 u - olq)

Y =t (/4 + (h>- h(»(} tg(«- p< х

8 CO8OLJ/808 (8 (2 ° h + С -h ) /(1 - sinu»} « ((. + (r = m Е/(2 — cos 5), угол профиля; угол наклона линии зуба; модуль; коэффициент высоты головки. зуба, коэффициент граничной высоты; коэффициенты смешения исходного контура обрабатываемого и инструментального зубчатых колес; наименьшие дополнительные смещения исходного контура обрабатываемого и инструментального зубчатых колес, мкм; допуски на смещения исходного контура обрабатываемого и инструментального зубчатых колес, мкм, числа зубьев обрабатываемого и инструментального зубчатых колес..б

Так, например, для повторения пе-, реходной кривой зуба с координатами (Х, У )» а именно (11,340, 0,7141, (11,119, 0,732), (11,110, 0,756), (11,047, 0,783}, (10,998, 0,811), (10»957» О»840)» (10»924» 0»871)» (10,896, 0,903), (10,872, 0,937), (10»8»53» 0«972)» (10»839» 1»008)» (10,828, 1,045), (10,824, 1 «063), обрабатываемого колеса

140 мкм, Тн,= 90 мкм, Е», = 110) имеет следующие значения координат (Х gs У э точек торцевого про(«»нля скругления вершины зуба, а именно (44,6$6, 0,304), (44,686, 0,300), (44, 698, О, 291), (44, 7,14, 0,277), (44,731, 0,260), (44,733» 0,241), (44,764, 0,219),(44,779, 0,196), (44,791, 0,170), (44,801, О, 144), (44,808, 0,116), (44,813 0,088}., 5 14844 (44,814, 0,073), а для повторения переходной кривой зуба с координатами (Х, У ), а именно (28,232, 2,497), (27,933, 2,539), (27,730, 2,596), (27,445,. 2,734), (27, 335, 2, 813), (27, 240, 2,899), 27, 157, 2, 992), (27,086, 3,092), 27,027, 3,196), (26,980, 3,306), (26,945, 3,420), (26,932, 3,473), обрабатываемого коЬц = 1, Ь,,= 2, Х = 0,2, Е„ = 30 мкм, Т и = 100 мкм, Z = 23) инструментальное колесо (Х„= О, Ец „= 120 мкм, Т„„=

90 мкм, Z>= 60) имеет следующие координаты (Х э, У точек торцевого профиля скругления вершины зуба, а именно (80,548, 0,954), (80,560, 0,951), (80,602, 0,927); (80,655, 0,888), (80,711, 0,839), (80,766, 0,779), (80,818, 0,710), (80,865, 0,634), (80,905, 0,552), (80,937, 0,464), (80,961, 0,373), (80,976, 0,278), (80,980, 0,230), 23

Формула изобретения

Способ обработки зубчатых колес ультразвуком при котором осуществляют обкатку обрабатываемого зубчатого колеса инструментальным зубчатым колесом, а последнему сообщают ультразвуковые колебания в радиальном направлении, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет исключения зон перехода от упрочненного материала к неупрочненному у ножек обрабатываемых зубьев путем обеспечения огибания впадины обрабатываемого зубчатого колеса, профиль зуба инструментального колеса выполняют со скруглением вершины плоской кривой и приращением по высоте на величину радиального зазора между впадиной обрабатываемого колеса и вершиной зуба ин- струментального колеса.

Составитель В.Муконин

Техред М.Дидык Корректор М,Васильева

Редактор В.Данко

Заказ 2970/6 . Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Opu àщение

ted /7)Ю Р4ИЮ

Яелиееииа окружность

1484423

Х фьная

OCt17k дгрсиии