RU1773540C - Инструмент дл обработки зубчатых колес методом поверхностной пластической деформации - Google Patents

Abstract

Использование: окончательное формообразование и поверхностное упрочнение крупномодульных пр мо- и косозубых колес. Сущность изобретени : инструмент представл ет собой зубчатое колесо или зубчатый венец.зубь  которого имеют прерывистый рабочий профиль, образованный двум  группами пересекающихс  канавок . Канавки каждой группы параллельны между собой и при пересечении образуют на рабочей поверхности зубьев ромбические выступы. Вершины выступов скруглены радиусом, меньшим радиуса кривизны эвольвентиого профил  зубьев . 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, может быть использовано дл  окончательного формообразовани  и поверхностного упрочнени  крупномодульных цилиндрических пр мо- и косозубых колес методом поверхностной пластической деформации.

Известен инструмент, работающий с профилированием зубчатых венцов методом огибани  при свободном обкатывании поверхностным пластическим деформированием , у которого рабоча  поверхность зубьев выполнена прерывистой,с деформирующими выступами и впадинами, чередующимис  в направлении от вершины к основанию зубьев. Вершины выступов скруглены, причем радиус скруглени  меньше радиуса кривизны эвольвентного профил  зубьев. Чередующиес  деформирующие выступы и впадины могут быть расположены как параллельно образующей зубьев, так и под углом к ней.

Недостатком известного инструмента  вл етс  неравномерность распределени  усилий деформации вследствие значительной длины деформирующих выступов, обуславливающа  низкое удельное давление в очаге деформации. Это не дает возможности повысить точность обработки зубчатых колес и качество поверхности зубье.

Цель изобретени  - повышение точности и качества обработки за счет увеличени  удельного давлени  и равномерности его распределени .

Дл  этого на рабочей поверхности зубьев инструмента по авт.свид. № 660762 выполнены дополнительно группы пересекающихс  канавок, образующих ромбические выступы на рабочей поверхности зубьев в местах пересечени  их с выступами , расположенными в направлении от вершины к основанию зубьев, при этом канавки каждой группы параллельны между собой.

Дополнительные канавки выполнены на обеих рабочих поверхност х зуба.

Дополнительные канавки выполнены на одной рабочей поверхности зуба.

Дополнительные канавки выпол ны на части зубьев, расположенных в чередующемс  пор дке с зубь ми без дополнительных канавок.

№

Ы

СА

сл

ь. о

На фиг. 1 изображен изометрический вид зуба инструмента, выполненного с деформирующими ромбическими выступами на обеих рабочих поверхност х зуба; на фиг. 2 - то же, когда деформирующие ромбические выступы выполнены на одной рабочей поверхности зуба, а противоположна  поверхность выполнена с деформирующими выступами, образованными только одной группой впадин, расположенными , например, параллельно образующей; на фиг. 3 - т же, когда зубь  инструмента, выполненные с деформирующими ромбическими выступами на обеих рабочих поверхност х, чередуютс  с зубь ми , у которых обе рабочие поверхности образованы только одной группой впадин, например, параллельных образующей зуба.

Инструмент дл  обработки зубчатых колес методом поверхностной пластической деформации представл ет собой зубчатое колесо или зубчатый венец цельной или сборной конструкции,зубь  1 которого имеют прерывистый эвольвентный рабочий профиль, образованный двум  группами канавок 2 и 3, пересекающихс  таким образом , что в пересечении они образуют на рабочей поверхности зубьев инструмента деформирующие ромбические выступы 4. Вершины ромбических выступов 4 скруглены радиусом R, меньшим по величине радиусов кривизны эвольвентного профил  зубьев, при этом расположение деформирующих ромбических выступов 4 на зубь х инструмента, а также зубьев между собой может быть выполнено по следующим вариантам:

а)деформирующие ромбические выступы 4 выполнены на обеих рабочих поверхност х зубьев инструмента (фиг. 1);

б)деформирующие ромбические выступы 4 выполнены только на одной рабочей поверхности зубьев инструмента, а на противоположной рабочей поверхности выпол- нены деформирующие выступы 5, образованные только одной группой впадин б, расположенных, например, параллельно образующей (фиг. 2);

в)зубь  инструмента, выполненные с деформирующими ромбическими выступами 4 на обеих рабочих поверхност х зуба инструмента, чередуютс  с зубь ми 7, у которых обе рабочие поверхности выполнены с выступами 5, образованными только одной группой впадин 6, расположенных например , параллельно образующей (фиг. 3).

Пример. Параметры инструмента предлагаемой конструкции (инструмента зубчатого типа сборной конструкции): число .зубьеа инструмента z 22, модуль m 10 мм.

коэффициент смещени  исходного контура х +0,866, в теле зубьев которого вмонтированы твердосплавные зубчатые вставки, выполненные в пресс-форме из твердого

сплава ВК6М.

Точность и конфигураци  рабочей части зубчатой твердосплавной вставки определ етс  точностью внутреннего зубчатого контура матрицы пресс-формы, изготовлен0 ного в виде отдельного зуба.

Дл  получени  зубчатых твердосплавных вставок с минимальными припусками под шлифование их в сборе проводили корректировку геометрии внутреннего зубчато5 го контура матрицы пресс-формы на величину усадки детали после спекани , котора  достигает более 20%. При спекании отдельной зубчатой вставки усадка осуществл етс  только в теле зуба, соответствен0- но и учет ее осуществл етс  по высоте и толщине зуба, но не по диаметрам вершин и впадин зубчатого колеса.

Метод расчета реализовывалс  путем составлени  программы внутреннего зубча5 того контура матрицы пресс-формы в виде колеса (Абрамович А.Л., Орлов В.В. Программирование электроэрозионной обработки зубчатых контуров на автоматизированной системе Техтран.0 Передовой опыт, 1985. № 10, с. 18) и введени  дополнительных расчетных блоков, увеличивающих толщину зуба в прин тых сечени х, соответствующих каждому деформирующему выступу и впадине, и его высоту

5 в зависимости от процента усадки. В результате расчета образуетс  массив точек, ограничивающих внутренней зубчатый контур матрицы пресс-формы, которые аппроксимируютс  в соответствующие граничные

0 кривые, описывающие внутренний зубчатый контур матрицы пресс-формы.

Дл  повышени  технологичности деталей пресс-формы, оформл ющих зубчатый вкладыш, полученные кривые замен лись

5 дугами окружностей. Больша  величина модул  зуба требовала уточнени  расчета параметров замен ющей окружности в св зи с неизбежным отклонением положени  этой окружности от теоретической эвольвенты,

0 достигающее дл  данного модул  более 0,15 мм. Это реализовывалось с помощью дополнительной подпрограммы в виде вложенного цикла со счетчиком, в которую входит: изменение положени  опорных точек дл 

5 расчета замен ющей окружности с определенным шагом, относительно первоначально рассчитанных; расчет нового положени  замен ющей окружности; сравнение полученной замен ющей окружности с теоретической эвольвентой.

Из полученного семейства кривых выбираетс  замен юща  окружность с наименьшими отклонени ми от теоретической эвольвенты. Реализован расчет с отклонени ми в 0,0001 мм.

Полученные геометрические параметры выводились в печать в качестве технологических размеров дл  изготовлени  пуансона . По ним рассчитывалась и выдавалась в виде перфоленты и листинга управл юща  программа электроэрозионного вырезани  внутреннего контура матрицы пресс-формы .

Методика позвол ет разрабатывать управл ющую программу дл  изготовлени  любых очертаний внутренних зубчатых контуров матриц пресс-форм путем изменени  исходных данных и реализовать ее с помощью автоматизированной системы Тех- тран на ЭВМ СМ-1420..

Матрица пресс-формы, имеюща  периметр внутреннего зубчатого контура 110 мм и толщину оформл ющего контура 40 мм, изготавливалась из стали ХВГ, закаливалась до HRC 58-62 и обрабатывалась на электроэрозионном вырезном станке с ЧПУ модели 4532ФЗ по программе, разработанной на основе предложенной методики. Полученные в изготовленной пресс-форме зубчатые вставки имеют минимальные рав- номерно распределенные припуски под шлифование инструмента в сборе, что снижает трудоемкость его изготовлени .

Claims (4)

1.Инструмент дл  обработки зубчатых колес методом поверхностной пластической деформации, выполненный в виде зубчатого колеса с зубь ми, рабоча  поверхность которых описана эвольвентным профилем и выполнена с выступами и впадинами, чередующимис  в направлении от вершины к основанию зубьев, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и качества обработки за счет увеличени  удельного давлени  и равномерности его распределени , на рабочей поверхности зубьев выполнены дополнительные группы пересекающихс  канавок, образующих ромг бические выступы на рабочих поверхност х зубьев в местах пересечени  их с выступами , расположенными в направлении от вершины к основанию зубьев, при этом канавки каждой группы параллельны между собой.

2.Инструмент по п. 1,отличающий с   тем, что дополнительные канавки выполнены на обеих рабочих поверхност х зуба.

3.Инструмент по п. 1,отличающийс  тем, что дополнительные канавки выполнены на одной рабочей поверхности зуба.

4.Инструмент по п. 2, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что дополнительные канавки выполнены на части зубьев, расположенных в чередующемс  пор дке с зубь ми без дополнительных канавок.

Щ Йг i5Wp}

  «top

ЯЯДЖ

9W Ј

/

Редактор

Составитель Г. Елистратова

Техред М.МоргенталКорректор О. Юрковецка 

Риг.З