RU103771U1 - WORM TYPE TOOL FOR CLEAN PROCESSING OF GEARS - Google Patents

WORM TYPE TOOL FOR CLEAN PROCESSING OF GEARS Download PDF

Info

Publication number
RU103771U1
RU103771U1 RU2010148631/02U RU2010148631U RU103771U1 RU 103771 U1 RU103771 U1 RU 103771U1 RU 2010148631/02 U RU2010148631/02 U RU 2010148631/02U RU 2010148631 U RU2010148631 U RU 2010148631U RU 103771 U1 RU103771 U1 RU 103771U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
worm
tool
gears
profile
type tool
Prior art date
Application number
RU2010148631/02U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наиль Анварович Чемборисов
Равиль Миргалимович Хисамутдинов
Вячеслав Альбертович Авдеев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "КАМАЗ" (ОАО "КАМАЗ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "КАМАЗ" (ОАО "КАМАЗ") filed Critical Открытое акционерное общество "КАМАЗ" (ОАО "КАМАЗ")
Priority to RU2010148631/02U priority Critical patent/RU103771U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU103771U1 publication Critical patent/RU103771U1/en

Links

Landscapes

  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

Инструмент червячного типа для чистовой обработки зубчатых колес, выполненный с непрерывными винтовыми режущими кромками, отличающийся тем, что его винтовая поверхность имеет прямоугольный профиль, при этом высота прямоугольного профиля винтовой поверхности больше высоты зуба обрабатываемого колеса. A worm-type tool for finishing machining gears, made with continuous helical cutting edges, characterized in that its helical surface has a rectangular profile, while the height of the rectangular profile of the helical surface is greater than the height of the tooth of the machined wheel.

Description

Инструмент червячного типа для чистовой обработки зубчатых колесWorm-type tool for finishing gears

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к инструментальному производству, и может быть использована для чистовой обработки эвольвентных зубчатых колес.The utility model relates to mechanical engineering, namely to tool production, and can be used for finishing machining involute gears.

Известен инструмент для чистовой обработки зубчатых колес с профилем, образованным тремя участками эвольвентных винтовых поверхностей и содержащим активный и неактивный участки, причем активный участок выполнен таким образом, что при контакте инструмента с поверхностью изделия точки соприкосновения всегда находятся в пределах этого участка, а два других участка выполнены в виде скосов (патент №20738, МПК7 B23F 5/06, B23F 19/00, опубл. 27.11.01).A known tool for finishing gears with a profile formed by three sections of involute helical surfaces and containing active and inactive sections, the active section being made in such a way that when the tool contacts the surface of the product, the contact points are always within this section, and two other sections made in the form of bevels (patent No. 20738, IPC 7 B23F 5/06, B23F 19/00, publ. 27.11.01).

Известна червячная фреза, используемая для осуществления чистовой обработки эвольвентных профилей зубьев зубчатых колес. Червячный инструмент выполнен со сплошной винтовой режущей кромкой, имеет одностороннее усиление боковой поверхности винтового профиля и конструктивно выполненные передний и задний углы (а.с. СССР №1378187, МПК7 B23F 19/00, опубл. 07.03.93).Known worm milling cutter used for finishing machining involute tooth profiles of gears. The worm tool is made with a solid helical cutting edge, has one-sided reinforcement of the side surface of the helical profile and structurally executed front and rear angles (AS USSR No. 1378187, IPC 7 B23F 19/00, publ. 07.03.93).

Известен также выбранный в качестве ближайшего аналога инструмент червячного типа с непрерывными винтовыми режущими кромками, используемый для осуществления способа чистовой обработки зубьев эвольвентных зубчатых колес. Инструмент имеет две режущих кромки, усиленный с обеих сторон винтовой профиль и конструктивно выполненный задний угол (патент РФ №2005013, МПК7 B23F 19/00, B23F 5/22, опубл. 30.12.93).Also known is the worm type tool with continuous helical cutting edges, selected as the closest analogue, used to implement the method of finishing machining the teeth of involute gears. The tool has two cutting edges, a screw profile reinforced on both sides and a structurally executed rear corner (RF patent No. 2005013, IPC 7 B23F 19/00, B23F 5/22, publ. 30.12.93).

Из-за сложного бокового профиля винтовой поверхности существующие конструкции сложны в изготовлении и имеют малое количество допустимых переточек.Due to the complex lateral profile of the helical surface, existing structures are difficult to manufacture and have a small number of permissible regrindings.

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является упрощение конструкции инструмента, а также продление его срока службы за счет увеличения количества допустимых переточек.The technical problem, which the utility model is aimed at, is to simplify the design of the tool, as well as extend its service life by increasing the number of permissible regrindings.

Указанная задача решается тем, что в инструменте червячного типа, выполненном с непрерывными винтовыми режущими кромками, его винтовая поверхность имеет прямоугольный профиль, при этом высота прямоугольного профиля винтовой поверхности больше высоты зуба обрабатываемого колеса и ограничивается только технологическими возможностями изготовления.This problem is solved in that in a worm-type tool made with continuous helical cutting edges, its helical surface has a rectangular profile, while the height of the rectangular profile of the helical surface is greater than the height of the tooth of the machined wheel and is limited only by the technological capabilities of manufacturing.

Выполнение винтовой поверхности с прямоугольным профилем без усиления существенно упрощает изготовление инструмента. Данное решение основано на анализе кинематики резания и анализе возникающих напряжений методом конечных элементов, который показал, что боковая составляющая силы резания пренебрежимо мала, поэтому усиление основания витка не требуется.The implementation of a helical surface with a rectangular profile without reinforcement greatly simplifies the manufacture of the tool. This solution is based on the analysis of the kinematics of cutting and the analysis of emerging stresses by the finite element method, which showed that the lateral component of the cutting force is negligible, therefore, reinforcement of the base of the turn is not required.

Выполнение винтовой поверхности прямоугольного профиля без конструктивного заднего угла существенно упрощает переточку инструмента, т.к. после переточки инструмента по наружному цилиндру, ключевые параметры инструмента - форма профиля и шаг винтовой поверхности не меняются.The execution of the helical surface of a rectangular profile without a constructive rear angle greatly simplifies the regrinding of the tool, because after regrinding the tool along the outer cylinder, the key parameters of the tool - the shape of the profile and the pitch of the screw surface do not change.

Выполнение профиля винтовой поверхности высотой больше высоты зуба обрабатываемого колеса позволяет выполнить большее количество возможных переточек, поскольку их количество определяется только зазором между вершиной зуба и дном впадины.Performing a profile of a helical surface with a height greater than the tooth height of the machined wheel allows you to perform a larger number of possible regrindings, since their number is determined only by the gap between the top of the tooth and the bottom of the cavity.

Заявителю не известны инструменты червячного типа для чистовой обработки зубчатых колес с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».The applicant does not know the worm type tools for finishing gears with the specified set of essential features and the claimed set of essential features does not follow explicitly from the current level of technology, which confirms the conformity of the claimed technical solution to the condition of "novelty".

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:The claimed technical solution is illustrated by drawings, where:

фиг.1 - инструмент червячного типа для чистовой обработки зубчатых колес, общий вид;figure 1 - a worm type tool for finishing gears, General view;

фиг.2 - кинематическая схема бреющего зуботочения;figure 2 is a kinematic diagram of shaving care;

фиг.3 - профиль винтовой поверхности в нормальном сечении.figure 3 - profile of the helical surface in normal section.

Инструмент 1 червячного типа для чистовой обработки зубчатого колеса 2 выполнен с непрерывными винтовыми режущими кромками 3. Винтовая поверхность имеет в нормальном сечении прямоугольный профиль А высотой h без конструктивного заднего угла. Высота h прямоугольного профиля винтовой поверхности больше высоты зуба 2 обрабатываемого колеса и ограничивается только технологическими возможностями изготовления.The worm-type tool 1 for finishing the gear 2 is made with continuous helical cutting edges 3. The helical surface has a rectangular profile A in the normal section with a height h without a constructive corner. The height h of the rectangular profile of the helical surface is greater than the height of the tooth 2 of the machined wheel and is limited only by the technological capabilities of manufacturing.

Решение выполнить винтовую поверхность прямоугольного профиля без конструктивного заднего угла было принято исходя из определения эвольвенты. Задний угол при обработке всегда будет равен inv a, т.е. при угле профиля 20° он составит 0°51', что вполне достаточно для резания.The decision to make a helical surface of a rectangular profile without a constructive rear angle was made based on the definition of involute. The back corner during processing will always be inv a, i.e. at a profile angle of 20 ° it will be 0 ° 51 ', which is quite enough for cutting.

Переточка инструмента будет производиться только по передней поверхности - наружному цилиндру, что существенно упрощает переточку инструмента. После каждой переточки нужно будет пересчитать угол наклона винтовой линии.The tool will be re-sharpened only on the front surface - the outer cylinder, which greatly simplifies the tool re-grinding. After each regrinding, it will be necessary to recalculate the angle of inclination of the helix.

Количество допустимых переточек определяет высоту h прямоугольного профиля А винтовой поверхности. Минимальное значение h определяется минимальным зазором между вершиной зуба и впадиной профиля, максимальное - только технологическими возможностями изготовления.The number of permissible regrinds determines the height h of the rectangular profile A of the helical surface. The minimum value of h is determined by the minimum gap between the top of the tooth and the cavity of the profile, the maximum - only by the technological capabilities of manufacturing.

Ниже приведен порядок расчета инструмента червячного типа:The following is the calculation procedure for a worm type tool:

1. Расчет начинают с определения исходных данных обрабатываемого зубчатого колеса (таблица 1)1. The calculation begins with the definition of the source data of the processed gear (table 1)

Таблица 1.Table 1. Исходные данные зубчатого колесаGear input ПараметрParameter ОбозначениеDesignation модульmodule mm число зубьевnumber of teeth zz угол профиля исходного контура зубаprofile angle of the initial tooth contour αα Смещение исходного контураSource contour offset xx

2. Определяют дополнительные необходимые величины (таблица 2):2. Determine additional necessary values (table 2):

Таблица 2.Table 2. Расчетные параметры зубчатого колесаGear design ПараметрParameter ОбозначениеDesignation ФормулаFormula радиус окружности вершин зубьевtooth radius ra r a m·(z+2+2·x)/2m * (z + 2 + 2 * x) / 2 радиус основной окружностиradius of the main circle rb r b m·z·cos(α)/2m z z cos (α) / 2 окружной шаг зубьев на основной окружностиcircumferential pitch of teeth on the main circle pn p n π·m·cos(α)π m cos (α)

3. Определяют остальные параметры инструмента, исходя из следующих условий:3. The remaining parameters of the tool are determined based on the following conditions:

- число зубьев обрабатываемого колеса предпочтительно не должно делиться нацело на число заходов (для компенсации погрешности деления при изготовлении многозаходного червяка);- the number of teeth of the machined wheel should preferably not be divided entirely by the number of visits (to compensate for the division error in the manufacture of a multi-start worm);

- число заходов червячной нарезки - 1..11. Меньшее значение принимается для обеспечения высокой точности и простоты изготовления. Большие значения принимаются для обеспечения высокой производительности зубообработки;- the number of visits of the screw cut - 1..11. A lower value is adopted to ensure high accuracy and ease of manufacture. Larger values are adopted to ensure high gear productivity;

- минимальный зазор между вершиной зуба и впадиной профиля служит для компенсации возможных биений заготовки и допустимой технологической риски на дне впадины, т.е. ≈2 мм;- the minimum gap between the top of the tooth and the cavity of the profile serves to compensate for the possible runout of the workpiece and the permissible technological risks at the bottom of the cavity, i.e. ≈2 mm;

- величина переточки должна быть чуть больше припуска под обработку, т.е. ≈0,5 мм.- the amount of regrinding should be slightly larger than the allowance for processing, i.e. ≈0.5 mm.

- количество допустимых переточек принимают исходя из задач применения. Меньшие значения снижают материалоемкость инструмента и упрощают технологию его изготовления, большие - увеличивают эффективность использования. Оптимальное значение ≈10;- the number of permissible regrind is taken based on the application. Smaller values reduce the material consumption of the tool and simplify the technology of its manufacture, large values increase the efficiency of use. The optimal value is ≈10;

- рабочая длина червяка должна быть более чем в 2 раза больше расчетной. Меньшее значение принимается для обеспечения двусторонней обработки за один установ, большее - для обеспечения возможности применения инструмента для обработки колес с большим числом зубьев.- the working length of the worm should be more than 2 times the calculated length. A smaller value is taken to provide two-sided machining in one setup, a larger one is to enable the tool to be used for machining wheels with a large number of teeth.

Рассчитывают необходимые значения (таблица 3).Calculate the necessary values (table 3).

Таблица 3.Table 3. Расчетные параметры бреющего червякаThe calculated parameters of the shaving worm ПараметрParameter ОбозначениеDesignation ФормулаFormula рабочая длина червяка*worm working length * CC наружный диаметрoutside diameter Da D a ≈20·m≈20m число заходов винтовой нарезкиnumber of screw cuts ii -- нормальный шаг режущей кромкиnormal pitch pn p n pn p n угол подъема винтовой линииhelix angle ββ arcsin(pn·i/π/ da) arcsin (p n · i / π / d a) осевой ход винтовой линииhelical axial stroke Px P x pn·i/cos(β) p n · i / cos (β ) ширина винтовой нарезкиscrew width SS pn/3p n / 3 минимальный зазор между вершиной зуба и впадиной профиляminimum clearance between the top of the tooth and the cavity of the profile tmin t min ≈2≈2 минимальная глубина винтовой нарезкиminimum screw thread depth hmin h min ra-rb+tmin r a -r b + t min количество переточекnumber of regrinds nn ≈10≈10 глубина переточкиregrinding depth δδ ≈0,5≈0.5 глубина винтовой нарезкиscrew cutting depth hh hmin+n·δh min + n *без учета угла взаимного расположения колеса и червяка.* excluding the angle of the relative position of the wheel and the worm.

Суть формообразования инструментом червячного типа (бреющим червяком) состоит в том, что если нормальный шаг нарезки червяка будет равен окружному шагу зубьев шестерни на ее основной окружности, то при их согласованном вращении винтовая кромка червяка вырежет на боковой поверхности зуба идеальную эвольвенту (в соответствии с ее определением).The essence of shaping by a worm-type tool (shaving worm) is that if the normal step of cutting the worm is equal to the circumferential step of the gear teeth on its main circumference, then when they are rotated together, the screw edge of the worm will cut out the ideal involute on the tooth’s side surface (in accordance with its definition).

Кинематическая схема процесса бреющего зуботочения похожа на классическое червячное зацепление. Однако, в отличие от червячной фрезы, формообразование производится не зубьями, а боковым ребром винтового профиля (фиг.2). Обработке данным инструментом могут подвергаться как сырые, так и закаленные цилиндрические зубчатые колеса.The kinematic diagram of the shaving process is similar to the classic worm gearing. However, unlike a worm cutter, shaping is not done with teeth, but with the side edge of the screw profile (figure 2). Both raw and hardened spur gears can be machined with this tool.

Была решена задача при простом конструктивном исполнении инструмента добиться увеличения его срока службы.The problem was solved with a simple design of the tool to achieve an increase in its service life.

Инструмент червячного типа для чистовой обработки зубчатых колес может быть изготовлен на существующем оборудовании с ЧПУ с применением известных материалов и инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».A worm-type tool for finishing gears can be manufactured on existing CNC equipment using known materials and tools, which meets the criterion of “industrial applicability”.

Claims (1)

Инструмент червячного типа для чистовой обработки зубчатых колес, выполненный с непрерывными винтовыми режущими кромками, отличающийся тем, что его винтовая поверхность имеет прямоугольный профиль, при этом высота прямоугольного профиля винтовой поверхности больше высоты зуба обрабатываемого колеса.
Figure 00000001
A worm-type tool for finishing machining gears, made with continuous helical cutting edges, characterized in that its helical surface has a rectangular profile, while the height of the rectangular profile of the helical surface is greater than the height of the tooth of the machined wheel.
Figure 00000001
RU2010148631/02U 2010-11-29 2010-11-29 WORM TYPE TOOL FOR CLEAN PROCESSING OF GEARS RU103771U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010148631/02U RU103771U1 (en) 2010-11-29 2010-11-29 WORM TYPE TOOL FOR CLEAN PROCESSING OF GEARS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010148631/02U RU103771U1 (en) 2010-11-29 2010-11-29 WORM TYPE TOOL FOR CLEAN PROCESSING OF GEARS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU103771U1 true RU103771U1 (en) 2011-04-27

Family

ID=44731811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010148631/02U RU103771U1 (en) 2010-11-29 2010-11-29 WORM TYPE TOOL FOR CLEAN PROCESSING OF GEARS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU103771U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611584C2 (en) * 2011-06-21 2017-02-28 Клингельнберг Аг Teeth turning device
RU174975U1 (en) * 2016-10-17 2017-11-14 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Worm-type tool for finishing the teeth of involute gears

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611584C2 (en) * 2011-06-21 2017-02-28 Клингельнберг Аг Teeth turning device
RU174975U1 (en) * 2016-10-17 2017-11-14 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Worm-type tool for finishing the teeth of involute gears

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101900100B1 (en) Method for milling a bevel gear tooth system in the continuous milling process
CN101774029B (en) Method for turning helical surface of enveloping worm
JP2013533809A (en) Method for performing periodic tooth surface correction, machine tool, and computer-readable medium
CN103252687B (en) A kind of race finishing broach profile of tooth numerical control grinding technique
CN103551672B (en) A kind of cylindrical gear cutting teeth cutter of general topological structure and construction method thereof
CN102430817B (en) Five-axis side milling method for planar double-enveloping worm
CN103706889A (en) Rough and finish machining integrated hobbing cutter
WO2017163444A1 (en) Cutter for skiving and gear manufacturing method using same
RU103771U1 (en) WORM TYPE TOOL FOR CLEAN PROCESSING OF GEARS
CN203738162U (en) Biarc correction cycloid gear hob
CN102303219A (en) Machining method for worm tooth profile of cutter shaft of large gear shaping machine
CN101837483B (en) Milling and processing method of spiral surface of ring surface worm
CN102441711B (en) Single-side edge tooth cutting tool for cylindrical gear
CN101837484B (en) Milling method of spiral surface of ring surface worm
CN205834384U (en) Large modulus modular hobboing cutter
CN103223532A (en) Gear tooth bottom forming milling cutter
CN203184773U (en) Front gear grinding hob
CN101337318A (en) Forming method of bevel-gear forging tooth-die
CN103009028A (en) Modulus-variable broken line tooth profile design method of undercut gear hobbing cutter
RU103084U1 (en) PREFABRICATED TOOL FOR REMOVING CHAINS AND ADHESTS FROM CUTTING WHEELS
CN102275070A (en) Method for machining small-modulus curve-tooth bevel gear and double-curve gear
CN210306086U (en) Novel topping pinion cutter
CN205289919U (en) Circular arc combined broach
CN102601457A (en) Method for machining worm gear hob tooth profile by means of relief grinding
CN211966202U (en) Small-modulus multi-tooth-number gear shaving cutter