Способ нарезания сферических зубчатых колес

 

Изобретение относится к области машиностроения , в частности к металлообработке , и может найти применение при обработке сферических зубчатых колес с меридиональными зубьями. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет нарезания зубчатых колес с меридиональными зубьями. Нарезание сферических зубчатых колес 2 с меридиональными зубьями 3 производят многозубым инструментом 1 с винтовой конической производящей поверхностью, ось которого установлена под углом скрещивания ук оси обрабатываемого колеса. В процессе обработки зубчатому колесу 2 сообщают переменное вращение вокруг своей оси (постоянное и дополнительное вращения ) и вращение со скоростью подачи в плоскости, проходящей через его геометрическую ось и линию кратчайшего межосевого расстояния, а инструменту 1 - вращение вокруг своей оси и осевое и радиальное перемещения, связанные с вращением колеса 2 со скоростью подачи. Вращения колеса и инструмента, их перемещения и угол скрещивания определяются по приведенным зависимостям 1 э п. ф-лы, 7 ил. е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>>s В 23 F 17/00, 9/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

) .1

1

) ОП САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4646715/08 (22) 06.02.89 (46) 23.03.91. Бюл, М 11 (72) Н.Э. Тернюк, В.Н. Соболь, Б.А. Перепелица, П.И. Литовченко и В.И. Французов (53) 621,914.7.04:621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 992139, кл. В 23 F 17/00, 1981.

Р (54) СПОСОБ НАРЕЗАНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ

ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к металлообработке, и может найти применение при обработке сферических зубчатых колес с меридиональными зубьями. Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет нарезания зубчатых колес с меридиональными зубьями. НареИзобретение относится к машиностроению, в частности к металлообработке, и может найти применение при обработке сферических зубчатых колес с меридиональными зубьями.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей эа счет нареэания зубчатых колес с меридиональными зубьями.

На фиг,1 изображена общая схема осуществления способа в начальный момент обработки; на фиг,2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — общая схема осуществления способа в конце обработки; на фиг.4 — вид Б на фиг.3; на фиг.5 — вид В на фиг.3; на фиг.6— сферическая делительная поверхность колеса с линиями меридиональных зубьев, общий вид; на фиг,7 — инструмент с винтовой конической производящей поверхностью переменного шага и его параметры.

„„. Ж„„1636144 А1 зание сферических зубчатых колес 2 с меридиональными зубьями 3 производят многозубым инструментом 1 с винтовой конической производящей поверхностью, ось которого установлена под углом скрещивания у к оси обрабатываемого колеса. В процессе обработки зубчатому колесу 2 сообщают переменное вращение вокруг своей оси(постоянное и дополнительное вращения) и вращение со скоростью, подачи в плоскости, проходящей через его геометрическую ось и линию кратчайшего межосевого расстояния, а инструменту 1 — вращение вокруг своей оси и осевое и радиальное перемещения, связанные с вращением колеса 2 со скоростью подачи. Вращения колеса и инструмента, их перемещения и угол скрещивания определяются по приведенным зависимостям. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Многозубый (многозаходный) инструмент 1, например червячная фреза, червяч- д ный абразивный круг, имеет винтовую коническую производящую поверхность пе1 ременного шага. Эта поверхность получается вращением вокруг оси Oi Oi исходного профиля (фиг,7) и его плоскопараллельным переносом, а также непрерывным изменением формы и размеров исходного профиля в процессе движения. Вследствие этого инструмент 1 имеет переменный модуль и шаг, описываемые зависимостью f (x), а также переменный делительный диаметр, описываемый зависимостью 12(х), Зубчатое колесо 2 имеет сферическую делительную поверхность и меридиональные (т.е. расположенные по меридианам) зубья 3. Расположение зубьев по меридианам приводит к переменному по длине зуба модулю и шагу Р„на делительной сфере

1636144 л . 11! у = -2- — arcsi л г

2 Zи

dL, 11 сов 0

2 Z

7„ о

Н—

dL, Радиус делительной поверхности сферы равен rg., Ось 01 01 инструмента 1 составляет с осью 02 Ог зубчатого колеса 2 угол у, представляющий собой угол скрещивания. 5

Плоскость, проходящая через ось 02 Ог зубчатого колеса и линию а — б кратчайшего межосевого расстояния, совпадает с плоскостью чертежа на фиг.2 и 4. Этой пло- 10 скости перпендикулярна ось вращения колеса со скоростью подачи (линия Оз Оз фиг.1, 3 и 5), Способ осуществляется следующим образом, 15

При настройке путем радиального сближения инструмента и колеса устанавливаются начальная глубина резания и начальное значение угла скрещивания у.

Сообщают синхронные равномерные 20 вращения зубчатому колесу и инструменту.

Скорости вращений выбираются обратно пропорциональными их числам зубьев, т.е.

Zx

036/м1(=, где щ,щ(угловые скорости;

Z>, Z<- числа зубьев инструмента и колеса соответственно. Указанные угловые скосроти соответствуют равномерным вращениям.

Угловая скорость выбирается исходя из обеспечения требуемой скорости реза- 30 ния,Благодаря этим вращениям происходит профильный обкат зубьев.

Затем колесу 2 придают вращение со скоростью подачи, равной, например, 2 мм/об. колеса, вокруг оси Оз Оз в плоскости, прохо- 35 дящей через ось колеса 02 Oz и линию а — б кратчайшего межосевого расстояния. Этим обеспечивается возможность формообразования зубьев по длине. Одновременно с укаэанным движением инструменту сооб- 40 щают осевое и радиальное движения, связанные с вращением колеса вокруг оси

Оз Оз зависимостями где L — осевое перемещение инструмента;

f1 — функция, обратная f> (х);

rK — радиус делительной сферы обрабатываемого колеса;

Z< — число зубьев обрабатываемого колеса;

Π— угол поворота зубчатого колеса в плоскости, проходящей через его геометрическую ось и линию кратчайшего межосевого расстояния;

fi (х) — функция изменения нормального шага винтовых зубьев инструмента в зависимости от осевого параметра х;

Н вЂ” радиальное перемещение инструмента; и макс — максимальный диаметр делительной поверхности инструмента, соответствующий нарезанию зубьев на экваториальной окружности зубчатого колеса;

fz (х) — функция изменения диаметра делительной поверхности инструмента в зависимости от осевого параметра, при этом углы скрещивания и дополнительного вращения зубчатого колеса вокруг своей геометрической оси изменяют по завиСимостям где у- угол скрещивания осей инструмента и обрабатываемого колеса;

Z> — число заходов инструмента; р„д — угол дополнительного вращения зубчатого колеса вокруг своей геометрической оси.

Обработка может производиться инструментом, производящая поверхность которого представляет собой винтовую поверхность, расположенную на конусе и имеющую линейное изменение шага, При этом осевое и радиальное перемещение, а также углы скрещивания и дополнительного вращения зубчатого колеса выполняют по

ЭавиСимОСтям

P nmax—

2 ггк

cos О

L— к

К

I щХ

Н к „. Рп вах — К( у = -2- — агсяin л (бо макс 2 19 где К вЂ” коэффициент изменения шага винтовой производящей поверхности; смаке — наибольшее значение нормального шага инструмента; - угол конуса делительной производящей поверхности.

Формула изобретения

1. Способ нарезания сферических зубчатых колес многоэубым инструментом, при котором оси инструмента и колеса

1636144 устанавливают под углом скрещивания, инструменту и колесу сообщают равномерные вращения вокруг их геометрических осей и производят вращение колеса со ско- ростью подачи в плоскости, проходящей че- 5 рез его геометрическую ось и линию кратчайшего межосевого расстояния, придают колесу дополнительное вращение вокруг его геометрической оси и изменяют угол скрещивания,отличающийся тем,что, 10 с целью расширения технологических возможностей за счет нареэания зубчатых колес с меридианальными зубьями, используют инструмент с винтовой конической производящей поверхностью переменного шага, ко- 15 торому дополнительно сообщают осевое и радиальное перемещения, связанные с вращением обрабатываемого зубчатого колеса в плоскости, проходящей через его геометрическую ось и линию кратчайшего межосе- 20 р = - - — arcsin

Jt

2 2 г. 3// ß L — 6 L

2к О 1 - 2 25

Н—

Ф где L — осевое перемещение инструмента;

fi — функция, обратная f> (х); гк — радиус делительной сферы обрабатываемого колеса; 30

2» — число зубьев обрабатываемого колеса;

0 — угол поворота зубчатого колеса в плоскости, проходящей через его геометрическую ось и линию кратчайшего межосевого расстояния;

f1(x) — функция изменения нормального шага винтовых зубьев инструмента в зависимости от осевого параметра х;

Н вЂ” радиальное перемещение инстру- 40 мента;

2 7С l к

cos 0

K тмакс

L—

К

Ои макс 2 -19

Н макс KL

y = - - — arcsin — Л вЂ” 2 (- С9 2 ) (тмакс К -) сИ

KL) (CL MBKc — 2 L tg 2 ) тмакс вого расстояния, зависимостями

L=f "cos0 где К вЂ” коэффициент изменения шага винтовой производящей поверхности;

iMBKc — наибольшее значение нормального шага инструмента; би макс — максимальный диаметр дели-. тельной поверхности инструмента, соответствующей нарезанию зубьев на экваториальной окружности зубчатого колеса;

f2 (х) — функция диаметра делительной окружности инструмента в зависимости от осевого параметра Х, при этом углы скрещивания и дополнительного вращения зубчатого колеса вокруг геометрической оси изменяют по зависимостям где 1 — угол скрещивания осей инструмента и обрабатываемого колеса;

Z< — число заходов инструмента; р „д — угол дополнительного вращения зубчатого колеса вокруг своей геометричеСКОЙ ОСИ.

2. Способ по и 1, отличающийся тем, что используют инструмент, в котором переменность шага соответствует линейному закону, при этом осевое и радиальное перемещения, углы скрещивания и дополнительного вращения обрабатываемого зубчатого колеса выполняют по зависимостям (— угол конуса делительной производящей поверхности.

163б144

Фиг. 1

Вид4

Фиг.2

1636144

1636144

Составитель В. Слиткова

Редактор А. Шандор Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик

Заказ 782 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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