Способ нарезания выпуклых и вогнутых сторон арочных зубьев цилиндрических зубчатых колес

 

Использование: изобретение относится к машиностроению, а именно к производству цилиндрических арочных зубчатых колес, применяемых в силовых кинематических цепях машин тяжелого, транспортного и энертетического машиностроения. Сущность изобретения: повышение точности формообразования выпуклых и вогнутых сторон арочных зубьев за счет исключения реверса при обработке другой стороны зубьев. Нарезание выпуклых и вогнутых сторон арочных зубьев цилиндрических зубчатых резцовой головкой осуществляют при различных межцентровых расстояниях. Межцентровое расстояние уменьшают на половину величины стрелки хорды от исходного положения при обработке выпуклых сторон и увеличивают на расчетный размер a of исходного положения при обработке вогнутых сторон. Это позволит при неизменном направлении вращения стола повысить точность формообразования выпуклой и вогнутой сторон зубьев и кинематическую точность обработки цилиндрических арочных зубчатых колес. 4 ил. Чи fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 F 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4771306/08 (22) 20.12.89 (46) 30.03.92. БюлМ12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский тепловозный институт и Производственное объединение "Коломенский завод тяжелого станкостроения" (72) А.К.Сидоренко, А.И.Сирицын, С.П.Налетов, Н.А.Лобанов, Г,И.Михайлов и Н,И.Аристархов (53) 621.924.6 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1526935, кл. В 23 F 9/00, 1987. (54) СПОСОБ НАРЕЗАНИЯ ВЫПУКЛЫХ И

ВОГНУТЫХ СТОРОН АРОЧНЫХ ЗУБЬЕВ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС (57) Использование: изобретение относится к машиностроению, а именно к производству цилиндрических арочных зубчатых колес, применяемых в силовых кинематических цеИзобретение относится к машиностроению, а именно к производству цилиндрических арочных зубчатых колес, применяемых в силовых кинематических цепях машин тяжелого, транспортного и энергетического машиностроения.

Цель изобретения — повышение точности формообразования выпуклых и вогнутых сторон арочных зубьев за счет исключения реверса при обработке другой стороны зубьев.

На фиг.1 показано устройство, обеспечивающее реализацию данного способа: на фиг.2 — вид сверху на фиг.1; на фиг.3 — схема нарезания выпуклых сторон зубьев; на. Ы«1722719 А1 пях машин тяжелого, транспортного и энер"гетического машиностроения. Сущность изобретения: повышение точности формообразования выпуклых и вогнутых сторон арочных зубьев за счет исключения реверса при обработке другой стороны зубьев. Нарезание выпуклых и вогнутых сторон арочных зубьев цилиндрических зубчатых колес резцовой головкой осуществляют при различных межцентровых расстояниях. Межцентровое расстояние уменьшают на половину величины стрелки хорды от исходного положения при обработке выпуклых сторон и увеличивают на расчетный размер а от исходного положения при обработке вогнутых сторон. Это позволит при неиз-. менном направлении вращения GTollB IloBblсить точность формообразования выпуклой и вогнутой сторон зубьев и кинематическую точность обработки цилиндрических арочных зубчатых колес. 4 ил. фиг.4 — то же, вогнутых сторон зубьев колеса.

На вращающемся в направлении А по часовой стрелке столе 1 зубофрезерного станка установлена заготовка 2 колеса, арочные зубья которого нарезают вращающейся в направлении Б по часовой стрелке (со стороны стола) резцовой головкой 3 с симметричным профилем зуба, установленной на тангенциальном суппорте 4, размещенном на салазках стойки станка. Штанга

5 копира 6 механизма бочкообразования станка жестко закреплена на корпусе суппорта 4, а копир 6 взаимодействует со щупом злектроконтактного датчика 7, 1722719 размещенного на кронштейне 8 копировального устройства, неподвижно установленного на основании стола станка, Копир

6 повернут на 90 и, поворачиваясь вокруг оси 9, занимает два поло>кения, образуя между копирной поверхностью и поперечной плоскостью станка последовательно углы, равные углам станочного зацепления

+ар.

Резцовая головка 3 установлена с возможностью изменения среднего радиуса за счет установочной пластины (не показана) и имеет радиус закругления вершин резцов, определяемый по зависимости г=0,5(лтпо301), где mo — модуль по основной окружности колеса, $01 — толщина зубьев по основной окружности шестерни. Величина стрелки хорды на ширине В колеса определяется по формуле PB = Й2(1 - cosy), где

sinrp= В/282 и р- угол кривизны арки зуба радиусом Rz на ширине В зубчатого колеса.

Радиус R l формообразующих точек Р1 и

Рг режущих кромок резцовой головки устанавливают конструктивно и определяют по зависимостям Rl = Rg — гсоз ар при обработке выпУклой стоРоны эУба и Rl = Бз+ I cos а р пРи обработке вогнутой стороны, При обработке выпуклой стороны зубьев ось резцовой головки устанавливают на межцентровое расстояние D = Rz - 0,5 P> = йг cos (0,5 p), уменьшив межцентровое расстояние на 0,5 Р> от исходного положения, Затем вращаюшейся резцовой головкой осуществляют радиальное врезание по направлению М на глубину впадины зуба колеса. При вращении стола в направлейии А по часовой стрелке перемещают резцовую головку вдоль линии станочного зацепления в направлении С по углом+а р = arccos(r,/Rp), где Rp радиус окружности центров дуги переходной кривой. Это перемещение осуществляют в следующем режиме посредством копира, закрепленного на штанге, изменяющей расположение копирной поверхности в соответствии с направлением перемещения резцовой головки под углом (+ ар) и электроконтактного датчика. управляющих радиальным перемещением стойки и осевым перемещением каретки тангенциального суппорта. При этом срезают припуск 10 на выпуклой стороне зуба и оставляют припуск 11 на вогнутой его стороне. Периодическое вращение заготовки осуществляют на целое число угловых шагов, формируя эвольвентный профиль выпуклой стороны всех арочных зубьев колеса.

50 под прямым углом с осью вращения обрабатываемого колеса, включающий радиальную подачу на глубину впадины обрабатываемого зуба, согласованную,с поворотом колеса тангенциальную подачу резцовой головки в направлении к основной окружности на величину, кратную основному шагу зубьев колеса, и перемещение резцовой головки в исходное положение для обработки вынукJlb!x сторон других впадин зубьев. причем

При обработке вогнутой cTQPQHI. зуба ось резцовой головки устанавливают на межцентровое расстояние

Dl = Rl+ К= Кз+а, где К = o(tg а, - Tg Qp)cos Qp = гnsln(Гхд—

Qp)/cos Оа, межцентровое расстояние Dl = P

+ г (19 Qs - Ig Qp)cos Qp Увеличено по отношению к исходному положению HG размер а, где с = аггсоз(гв/Ва) Ва — наружный радиус

10 колеса.

Затем согласованным перемещением резцовой головки вдоль линии станочного зацепления в.направлении Т по углом (- ар) при вращении стола в том же направлении

15 А по часовой стрелке срезают припуск 11 вогнутых сторон арочных зубьев колеса, Это перемещение резцовой головки также осуществляют в следящем режиме посредством копира и электроконтактного датчика со

20 щупом, управляющих движениями стойки в радиальном направлении и каретки суппорта в осевом направлении, При этом копирная поверхность образует с поперечной плоскостью станка угол (- ар), Аналогично

25 осуществляют периодическое вращение стола 1 на целое число угловых шагов до полного нарезания зубчатого колеса с арочной формой эвольвентных зубьев.

Формообразование выпуклой и вогнутой

30 сторон арочного зуба одним и тем >ке радиусом при соответствующей установке оси резцовой головки на ме>кцентровое расстояние; уменьшенное на половину величины стрелки хорды от исходного поло>кения при

35 обработке выпуклых сторон и увеличенное на размер, а от исходного поло>кения при обработке вогнутых сторон позволит при неизменном направлении вращения стола станка повысить точность формообразова40 ния выпуклой и вогнутой сторон зубьев и повысить кинематическу1о точность обработки цилиндрических арочных зубчатых колес.

Формула изобретения

Способ нареэания выпуклых и вогнутых сторон арочных зубьев цилиндрических зубчатых колес резцовой головкой с симметричным профилем зубьев, ось вращения которой перекрещивается в пространстве

1722719 для обработки вогнутых сторон выполняют переориентацию резцовой головки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности формообразования выпуклых и вогнутых сторон арочных зубьев за счет исключения реверса при обработке другой стороны зубьев, обработку выпуклых и вогнутых сторон осуществляют при различных межцентровых расстояниях в соответствии с нижеприведенными зависимостями:

D = Rz.cos (0,5. р)

D> = 81+ r>sin(W - ар)/cos аз, где 0 — межцентровое расстояние, необходимое для обработки выпуклых сторон зубьев;

D> — межцентровое расстояние, необходимое для обработки вогнутых зубьев;

Ry — радиус резцовой головки, нэ котором размещена формообразующая точка;

5 Rz — средний радиус резцовой головки: р= arcsin(B/2R2) — угол кривизны арки зуба радиуса Rz при ширине Ь зубчатого венца;

r8 — радиус основной окружности обра10 батываемого колеса; ав — угол давления на вершине обрабатываемого зуба; ар — угол станочного зацепления.

1722719

1722719

1722719

Составитель И.Кузнецова

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М.Шароши

Редактор М.Товтин

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

Заказ 1022 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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