Способ обработки зубчатых конических колес круговой протяжкой


 


Владельцы патента RU 2536620:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет" (RU)

Изобретение относится к машиностроительной промышленности, а именно к обработке зубчатых колес круговой протяжкой, работающей по методу копирования. Способ нарезания зубьев обеспечивает повышение точности и стабильности качественных показателей на всех зубьях обрабатываемого колеса, т.к. неравенство температурных условий резания первой впадины на заготовке, имеющей температуру окружающей среды и остальных зубьев нарезаемых в нагретой при резании впадины заготовки. С целью сближения условий обработки на инструменте и приспособлении установлены нагревательные устройства. 1 ил.

 

Область техники. Изобретение относится к машиностроительной промышленности, а именно к обработке зубчатых колес круговой протяжкой, работающей по методу копирования.

Уровень техники. Известен способ нарезания зубьев конических колес круговой протяжкой, оснащенной режущими зубьями, расположенными по периметру корпуса. Свободный из зубьев сектор используется для установки и снятия заготовки, а также для поворота заготовки на зуб в процессе обработки (Калашников С.Н. зуборезные резцовые головки. М.: Машиностроение, 1972, с 14). Наиболее близкое к изобретению является протяжная головка с возможностью радиального перемещения чистовых зубьев (Авторское свидетельство №889318 от 15.12.81. Бюллетень №46).

Все известные способы нарезания зубьев конических колес круговыми протяжками (протяжными-головками, фрезопротяжками, кругодиаго-нальными протяжками) работающими по методу копирования и обката не решают задачи повышения точности обработки зубьев, за счет выравнивания температуры нагрева обрабатываемого колеса, с момента его установки на станок (20÷25°C) и получаемой и остающейся практически не изменяющейся температуры (в 2÷2,5 раза выше) заготовки после прорезки первой впадины. Как многочисленные экспериментальные исследования, погрешность всех зубьев колеса, при прочих равных условиях их нарезания разные. Причем погрешности сторон зубьев прорезанных первыми имеют наибольшую погрешность. Это обстоятельство объясняется тем, что при нарезании первой впадины материал заготовки имеет температуру окружающей среды, а последующие впадины прорезаются на нагретой до более стабильной температуры заготовки.

Целью предлагаемого способа нарезания зубьев конических колес круговым протягиванием является повышение точности обработки за счет выравнивания температуры заготовки поступающей на обработку с температурой достигаемой ею в процессе обработки.

Раскрытие изобретения. Сущность предлагаемого способа нарезания зубьев заключается в том, что заготовку обрабатываемого зубчатого колеса устанавливают в имеющее нагревательное устройство зажимное устройство круговой протяжки, в свободном секторе которой установлен нагревательный элемент, и обеспечивают нагрев места будущей первой впадины между зубьями колеса до начала обработки до температуры, достигаемой заготовкой в процессе ее полной обработки. Для этого в зажимном приспособлении (цанговом патроне) то место (сегмент) заготовки, которое первым будет подвергаться обработке (нарезается первая впадина) нагревается, расположенным на нем (а именно в базовом торце) нагревательным устройством. Заготовка устанавливается в свободном секторе круговой протяжки, в котором также расположено нагревательное устройство, которое в момент закрепления заготовки обеспечивает нагрев сектора будущей первой впадины. В случае необходимости (глубокая впадина, широкое колесо и т.д.) нагревательный элемент выдвигается в сторону венца, и охватывая его по наружному диаметру и двум торцам, нагревает его до нужной температуры.

Совместная работа двух нагревателей расположенных как в приспособлении, так и инструменте позволит не затормозить технологический процесс обработки, а уложиться в то время которое предназначено для базирования и закрепления заготовки обрабатываемого зубчатого колеса в зажимном устройстве станка и достичь нужной температуры (50÷60°C) до начала работы станка. В частности, в качестве нагревательного устройства может быть использован плазменный нагрев, в котором источник создания электрической дуги подключен одним концом к элементу крепления заготовки (зажимного приспособления), а другим к электроду, обеспечивающему создание дуги в зоне резания.

В качестве устройства для плазменного нагрева на круговой протяжке может быть использован магнит с обмоткой самовозбуждения. Под действием магнитного поля магнита, между токами обрабатываемой заготовки образуется разность потенциалов, пропорциональная (при прочих равных условиях) напряженности магнитного поля и положения заготовки в этом поле. При этом наибольшая разность потенциалов имеет место между заготовкой и поверхностью, к которой подведены концы обмотки самовозбуждения. Под действием этой разности потенциалов по цепи течет так, питающий дугу, обеспечивающий плазменный нагрев зоны резания. Несколько секунд до начала работы станка достаточно для нагрева сектора заготовки до температуры 70°C.

В качестве нагревательных устройств могут быть использованы и другие способы нагрева. Таким образом, решение задачи по повышению точности обработки зубьев колес за счет уравнивания температуры всех зубьев в процессе резания, решается путем установки нагревательных устройств в свободной от режущих зубьев секторе круговой протяжки и зажимном приспособлении зубопротяжного станка.

Краткое описание чертежа. На фиг. 1 изображена схема способа нарезания зубьев конических колес круговой протяжкой.

Круговая протяжка 8 содержит режущие зубья 1 и свободный сектор 5, в котором установлен нагревательный элемент 6, способный выдвигаться в сторону обрабатываемого зубчатого колеса 4 с помощью штока 7, приводимого в действие специальным силовым устройством (электрическим, пневматическим и т.д.).

Заготовка обрабатываемого зубчатого колеса 4 устанавливается в зажимное устройство 3, снабженное нагревательным устройством 2, расположенным в свободном секторе 5 первой нарезаемой впадины заготовки обрабатываемого зубчатого колеса 4. В процессе работы заготовка обрабатываемого зубчатого колеса 4 устанавливается в зажимное устройство 3, базируется и закрепляется в нем. Включается станок и протяжка 8 начинает вращение нарезая первую впадину зубьев обрабатываемого зубчатого колеса 4. С момента установки до начала работы станка проходит несколько секунд, за это время включаются нагревательное устройство 2, обеспечивая нагрев свободного сектора 5 заготовки обрабатываемого зубчатого колеса 4 до нужной (усредненной) температуры обеспечивающей равные условия обработки первой впадины зубьев колеса со всеми остальными, что обеспечивает повышение и стабильность точности обрабатываемых зубьев колес.

Способ обработки зубчатых конических колес круговой протяжкой, отличающийся тем, что заготовку обрабатываемого зубчатого колеса устанавливают в имеющее нагревательное устройство зажимное устройство круговой протяжки, в свободном секторе которой установлен нагревательный элемент, и обеспечивают нагрев места будущей первой впадины между зубьями колеса до начала обработки до температуры, достигаемой заготовкой в процессе ее полной обработки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области технологии машиностроения, обработке резанием. .

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, производству зубчатых колес. .

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для настройки передаточного отношения кинематической цепи токарно-винторезного станка, и может быть использовано для нарезания винтовых поверхностей, например косых эвольвентных зубьев на колесах планетарных зубчатых экструдеров, у которых отношение ширины зубчатого венца к диаметру может достигать 25 и более, а также точных ходовых винтов и гаек.

Изобретение относится к обработке зубчатых колес, в частности к зубофрезерованию цилиндрических зубчатых колес с предварительно отформованными или прорезанными зубьями и может быть использовано в автомобильной, тракторной, сельскохозяйственной и других областях машиностроения.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубообрабатывающих станках преимущественно с механизированной загрузкой при ориенти . .

Изобретение относится к машиностроению , в частности к настройке зубообрабатывающих станков. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению зубчатых колес путем перемещения режущего инструмента относительно обрабатываемого изделия с обкатывающим или огибающим движением по отношению к изготавливаемым зубьям шлифования.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано в сборочном производстве для ориентации зубчатых деталей. .

Изобретение относится к металлообработке , в частности к механической обработке зубчатых колес. .

Изобретение относится к области станкостроения и может быть иснользовано для кругодиагонального протягивания зубьев цилиндрических зубчатых колес. .

Изобретение относится к изготовлению зубчатых колес. Подготавливают заготовку плоского зубчатого колеса, имеющую ось вращения. Используют дискообразный инструмент, имеющий периферию в виде окружности и ось вращения. На периферии упомянутого инструмента имеется одна или более поверхность для удаления материала, при этом поверхности для удаления материала расположены перпендикулярно упомянутой оси вращения и определяют порождающую плоскость. Располагают упомянутый инструмент и упомянутую заготовку относительно друг друга для формирования одной из упомянутых боковых поверхностей зуба - первой или второй - на указанной заготовке. Вращают упомянутый инструмент вокруг вышеуказанной оси вращения и вводят указанный инструмент в заготовку плоского зубчатого колеса. Формируют одну из упомянутых боковых поверхностей зуба - первую или вторую - на указанной заготовке путем перемещения инструмента и заготовки относительно друг друга. Упомянутое формирование включает вращение упомянутой заготовки вокруг ее оси вращения и вращение упомянутого инструмента вокруг оси вращения мнимой шестерни, сцепленной с вышеупомянутой заготовкой плоского зубчатого колеса, упомянутый инструмент и порождающая плоскость описывают движение обката, которое имитирует вращательное движение зуба упомянутой шестерни, вращающейся в зацеплении с упомянутой заготовкой плоского зубчатого колеса в процессе упомянутого обката. В результате обеспечивается повышение производительности. 10 з.п. ф-лы, 14 ил.
Наверх