Способ формообразования арочных зубьев на цилиндрических колесах

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству зубчатых передач с арочными зубьями с эвольвентным профилем зубьев. Сущность изобретения: при формообразовании арочных зубьев резцовую головку при обработке выпуклых профилей зубьев устанавливают со смещением от оси вращения обрабатываемого колеса в соответствии с некоторой зависимостью, а глубину врезания задают менее глубины резания. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству зубчатых передач с арочными зубьями с эвольвентным профилем зубьев, используемых в тяжелом и среднем машиностроении.

Известны способы формообразования арочных зубьев (Зубчатая передача "70-НКМЗ". М. Машиностроение, 1984); (Сидоренко А.К. Новые виды зубчатых передач. М. Машиностроение, 1990), в которых формирование эвольвентного профиля выпуклой и вогнутой сторон зуба осуществляется последовательной установкой резцовой головки в положение обработки, а далее приемом тангенциальной подачи и согласованным вращением заготовки.

Наиболее близким по технической сущности является способ (изложенный там же), при котором производят врезание во впадину зуба в средней плоскости колеса (заготовки) с последующим формированием эвольвенты тангенциальной подачей при согласованном вращении заготовки, используя метод деления заготовки на угловой шаг или метод непрерывного деления с соответствующей конструкцией инструмента и станка.

Недостатком известных способов является то, что врезание на полную глубину впадины усложняет процесс резания, сопровождающийся большой нагрузкой на резцы. Для реализации способа требуются резцовые головки относительно больших диаметров и увеличенной длины направляющие для обеспечения требуемых ходов при тангенциальных подачах.

Предлагаемый способ позволяет устранить указанные недостатки, улучшить условия обработки при его реализации за счет снижения нагрузки на резцы при резании, повышая их долговечность, требует резцовых головок меньших диаметров и меньших величин ходов для тангенциальных подач, чем при обработке известными способами.

Это достигается тем, что в способе формообразования арочных зубьев на цилиндрических колесах резцовой головкой, которую последовательно устанавливают в положение обработки выпуклого и вогнутого профилей зубьев, производят врезание во впадину зуба с последующим формированием эвольвенты тангенциальной подачей и согласованным движением колеса и головки.

Отличие способа состоит в том, что при обработке выпуклого профиля зубьев, перед тангенциальной подачей врезание во впадину зуба на расчетную глубину hr, меньшую, чем глубина резания Hp, производят при смещенной резцовой головке так, что наиболее удаленная от оси головки точка профилирующей кромки зуба в осевом сечении резцовой головки, перпендикулярном оси вращения колеса, находится от этой оси на расстоянии l₁, определяемом по формулам: r_в=R_рcosα_р; h_r=h_p+r; h_р=r_в(tgα_a-tgα_р)sinα_р; l₂=R_рtgα_ар;

а=l_и-l₁
где l₁ расстояние от оси вращения колеса до точки 4;
r_в радиус основной окружности зубьев колеса;
a_a угол по вершинам зубьев;
α_р угол станочного зацепления арочных зубьев назначается в пределах 5-15^o;
R_p радиус в основании зубьев колеса;
R_a радиус по вершинам зубьев колеса;
h_r глубина врезания;
h_p активная высота резца;
r радиус закругления вершины резцов;
α_ар угол формирования эвольвенты;
l_и расстояние от оси резцовой головки до точки 4;
ϕ угол наклона арки;
B ширина зубчатого венца (колеса);
R_и радиус резцовой головки;
a смещение оси резцовой головки от оси колеса;
H_p глубина резания;
H высота эвольвентного профиля зубьев.

Сущность изобретения поясняется на приложенном чертеже, где изображена схема формообразования арочных зубьев в осевом сечении резцовой головки, перпендикулярном оси вращения нарезаемого колеса.

На схеме изображена резцовая головка 1 с осью вращения О₁ и режущим зубом 2, имеющим профилирующую кромку 3 с наиболее удаленной от оси головки точкой 4, нарезаемое цилиндрическое колесо 5 с осью вращения О₂.

Осуществляется способ следующим образом.

Резцовую головку 1 устанавливают в положение обработки выпуклого профиля зубьев (представлена обработка выпуклого профиля), производят врезание во впадину зуба по стрелке Р на расчетную глубину h_r, меньшую, чем глубина резания H_p, при смещенной резцовой головке так, что наиболее удаленная от оси головки точка 4 профилирующей кромки 3 зуба 2 в осевом сечении резцовой головки, перпендикулярном оси вращения колеса, находится от этой оси на расстоянии l₁, определяемом по приведенным выше формулам. После достижения расчетной глубины врезания тангенциальной подачей резцовой головки по стрелке А и согласованным вращением колеса по стрелке Б формируют эвольвенту выпуклой стороны зуба. После этого головку выводят из зацепления и, используя, например, метод деления заготовки на угловой шаг, процесс повторяют до полной обработки выпуклых сторон всех зубьев. Затем устанавливают соответствующую резцовую головку в положение обработки вогнутого профиля зубьев. Обработку проводят методом касания к вершине зуба. Направление тангенциальной подачи и согласованного вращения колеса меняют на противоположное.

Осуществимость предложенного способа подтверждается теоретическими обоснованиями и примерами практического использования подобных способов, изложенных в приведенных выше источниках.

Формула изобретения

Способ формообразования арочных зубьев на цилиндрических колесах резцовой головкой, которую последовательно устанавливают в положение обработки выпуклых и вогнутых профилей зубьев и производят врезание на заданную глубину с последующим формированием эвольвенты за счет тангенциальной подачи, согласованной с движениями обрабатываемого колеса и резцовой головки, отличающийся тем, что при обработке выпуклых профилей зубьев величину глубины врезания задают меньше величины глубины резания, а ось вращения резцовой головки устанавливают со смещением от оси вращения обрабатываемого колеса, величину которого определяют в соответствии с зависимостями

r_в= R_pcosα_p;

h_r h_p + r;
h_p= r_в(tgα_a-tgα_p)sinα_p;
l₂= R_p tgα_ap;




a l_u l₁,
где l₁ расстояние от оси вращения обрабатываемого колеса до точки переходной кривой эвольвенты и кривизны дна впадины;
r_в радиус основной окружности зубьев колеса;
a_a угол по вершине зубьев;
α_p угол станочного зацепления арочных зубьев, назначается в пределах 5 15^o;
R_p радиус в основании зубьев колеса;
R_a радиус по вершинам зубьев колеса;
h_r глубина врезания;
h_p активная высота резца;
r радиус закругления вершины резцов;
α_ap угол формирования эвольвенты;
l_u расстояние от оси резцовой головки до точки переходной кривой эвольвенты и кривизны дна впадины;
ϕ угол наклона арки;
B ширина зубчатого венца (колеса);
R_u радиус резцовой головки;
a смещение оси резцовой головки от оси колеса;
H_p глубина резания;
Н высота эвольвентного профиля зубьев;
l₂ словесный эквивалент заявителем не представлен.

РИСУНКИ

Рисунок 1