Способ фрезерования цилиндрических зубчатых колес

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к обработке зубчатых изделий . При импульсном изменении подачи, согласованной с вращением фрезы, когда импульс подачи осуществляют в период пересопряжения зубьев, а частоту импульсов рассчитывают по некоторой зависимости, для повышения стойкости инструмента величину импульса также регламентируют. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 F 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1255315 (21) 4776925/08 (22) 03.01.90 (46) 29.02.92. Бюл. N. 8 (71) Краматорское станкостроительное производственное объединение (72) M.М.Кане, А.А.Клочко и В.А.Колот (53) 621.9.08 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1255315, кл. В 23 F 5/20, 1984.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке зубчатых изделий, и является усовершенстванием изобретения по авт. св. М 1255315.

Цель изобретения — повышение стойкости инструмента за счет регламентируемой величины импульса подачи.

На фиг.1 представлена схема резания; на фиг.2 — схема врезания инструмента; на фиг.3 — перемещение индентора в случае оттеснения материала; на фиг.4 — перемещение индентора в случае резания.

При скольжении зуба фрезы 1 температура в зоне резания резко возрастает, что является одной из причин повышенного износа.фрез по задним поверхностям. По достижении определенной толщины слоя а на угле скольжения ф к процесс пластической деформации переходит в резание.

В процессе снятия стружки деформация слоев обрабатываемого материала возникает не только в области плоскости скалывания стружки, но и впереди зуба фрезы и под плоскостью резания. Металл, подминаемый. Ы 1715523 А2 (54) СПОСОБ ФРЕЗЕРОВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке зубчатых изделий. При импульсном изменении подачи, согласованной с вращением фрезы, когда импульс подачи осуществляют в период пересопряжения зубьев, а частоту импульсов рассчитывают по некоторой зависимости, для повышения стойкости инструмента величину импульса также регламентируют. 4 ил. режущим лезвием, в стружку не переходит.

Деформированный слой после прохождения режущего лезвия определяет глубину наклепа (Ьупр,).

Трение поверхностных слоев трущихся материалов имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Тоение обусловлено объемным деформированием материала и преодолением межмолекулярных связей, возникающих между сближенными участками трущихся поверхностей.

Если рассматривать внедрившийся элемент — индентор, который, перемещаясь в тангенциальном направлении, деформирует нижележащий материал как режущее лезвие с радиусом р, а глубину внедрения как аь то глубина относительно внедрения моа. жет быть представлена в виде — .

Р

Угол скольжения ф к соответствует пластическому оттеснению (передеформированию) материала, когда материал обтекает индентор (инструмент) без отделения от основной массы, 1715523

При углублении сферы в материал наступает момент, когда оттеснение материала сменяется его затормаживанием относительно индентора, приводящим к нагреванию материала.

Теория пластичности о скольжении жесткого сферического индентора, внедряющего в пластически деформируемое полупространство, на границе между которыми действует адгезионная связь, определяет условия перехода пластического оттеснения непосредственно в резание (1) где г — прочность на срез адгезионной связи; о; — предел текучести материала.

Как следует из (1), при а> 2 t внешнее трение невозможно при любом относительном внедрении, оно также невозможно при — >0,5, даже при условии нулевой прочР ности адгезионной связи на срез.

Таким образом, глубина относительного внедрения, приводящая к резанию, без применения смазки соответствует — >0,5;

Р со смазкой — >0,31.

Р

Учитывая, что начальная толщина срезаемого слоя при формообразовании зубьев зубчатых изделий 2 определяется как

SIA / ск Sin ф, где Sz — подача на зуб; иск — угол скольжения, при котором начинается резание; р-угол профиля зуба фрезы в рассматриваемой точке.

Задаваясь конкретными значениями р и Sz, определяется минимальное значение углов скольжения Ьез смазки и с СОЖ по формуле 683 смазки

0.5 уа„„„к = arczin

Sz zin zrn с СОЖ

0,51

1Рск.икк = Brnnln

Sz zing

Изменение толщины срезаемого слоя при достижении минимального угла скольжения иск M«изменяет коэффициент трения при наличии обязательного всплеска (скачка), что неблагоприятно сказывается на динамику резания и качество обработанной поверхности.

При импульсном фрезеровании толщина срезаемого слоя а определяется как расстояние между двумя последовательными траекториями точки лезвия, измеренного в направлении радиуса фрезы и определяющего мгновенное положение угла контакта.

Толщина среза упрощенно определяется по формуле

5 а = Яи.„З пфск sin р, (2) где S

Таким образом, начало резания при смазке начинается при ai 0,31р. Тогда, задаваясь значением S

10 угол скольжения.

Скольжение происходит на определенном угле скольжения s/),K до тех пор, пока пластические деформации не перейдут с микрорезания непосредственно к резанию, т.е, когда толщина среза не достигнет определенного значения глубины, относительно внедрения режущим инструментом, имеющим радиус округления режущей кромки.

Таким образом, повышение стойкости

20 инструмента обеспечивается за счет установления регламентируемой величины импульса подачи, при которой отношение начальной толщины среза к радиусу округления режущей кромки фрезы соответствует наименьшему значению угла скольжения, Пример. При фрезеровании зубьев зубчатых изделий фрезой диаметром D =

=280 мм, числом зубьев z = 10, скоростью резания 20 м/мин, минутной подачей Ямин =

30 =23 мм/мин, подачей на зуб Я = 0,1 мм/зуб, СОЖ-MP-2У радиусом режущего лезвия p =

= 0,05 мм, углом и рофиля p = 20 иск.min a resin 0,4532 1 6 = 27 а =- 0,1sin27 sin20 = 0,016 мм

При импульсном фрезеровании, когда р = 0,05 мм; S

I/ «min = 27 р = 0,05 мм; $имп = 0,5 мм/имп; о I

40 фскуп д = 5 12 р = 0,1 мм; SgMn = 0,5 мм/имп; Pc min = 10 26

Таким образом, повышение стойкости инструмента с обеспечением наименьшего

45 угла скольжения достигается в приведенном примередляр= 0,05 мм, /ск;„= 5 12, S = 0,5 мм/мин.

Использование данного способа фрезерования зубчатых изделий, т.е. импульсного

50 фрезерования, позволяет повысить стойкость инструмента за счет установления регламентируемой величины импульса подачи и таким образом улучшить качество обработанной поверхности.

Формула изобретения

Способ фрезерования цилиндрических зубчатых колес по авт, св. N 1255315, о тл и ча ю щи йся тем, что, с цельюповышения стойкости инструмента и качества обрабатываемой поверхности за счет

1715523 регламентируемой величины импульса подачи, величину импульса задают в соответствии с зависимостью а; олимп

8>п иск з п ф где ai — толщина среза;

ai 0,31 р — и ри обработке со смазкой, а 0,5p — при обработке без смазки; р— радиус скругления режущей кромки; ф,— угол скольжения, соответствующий началу

5 резания; ф — угол профиля инструмента в текущей точке.

1715523

Составитель И.Кузнецова

Техред М.Моргентал Корректор М,Пожо

Редактор Н.Горват

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

Заказ 564 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5