RU1819195C - Способ фрезеровани врезных зубьев колеса - Google Patents

Abstract

Применение: изобретение относитс  к области обработки металлов реза нйем, в частности к способам фрезеровани  закален- ных врезных зубьев зубчатых колес. Сущность изобретени : фрезерование врезных зубьев колеса осуществл етс  черв чной фрезой в услови х обката и осевой подачи одного из элементов. При этом используют абразивную черв чную фрезу с абразивными зернами, плавно уменьшающимис  от одного конца фрезы к другому, и радиусом вершин меньше радиуса дна впадин колеса за концами зубьев, и последовательно производ т обработку одноименных профилей. На концах зубьев по длине отключают осевую подачу, сообщают колесу дополнительный поворот, внедр   фрезу в тело зуба на 0,04...0,05 мм на рассто нии 6...10 оборотов колеса, затем колесо разворачивают в обратном направлении до контакта фрезы с другими одноименными профил ми и сообщают в этом же направле . нии поворот на 0,04...0,05 мм на прот жении 6...10 оборотов колеса, сообщают колесу до- ворот в противоположном направлении на 0,03...0,04 мм, включают осевую подачу в противоположном направлении и производ т обработку одноименных профилей, повтор ют на концах зубьев довороты. . Аналогичные переходы повтор ют до сн ти  чернового припуска. Абразивную черв чную фрезу вывод т из впадин колеса, перемещают ее вдоль оси на величину, кратную ее осевому шагу, ввод т во впадины ее мелкозернистую часть и осуществл ют чис; товую обработку аналогично черновой, после чего фрезу вывод т из впадин колеса и ; осуществл ют правку ее витков. Јз. п. ф-лы, бил. П .:.: -..-... Ё 00 ю ю ел со

Description

Изобретение относитс  к области обработки металлов резанием, в частности к способам фрезеровани  закаленных врезных зубьев зубчатых колес, изготовленных из твердых материалов, склонных к снижению механической прочности при местных нагревах (прижогах) поверхности в процессе резани .

Цель изобретени  - повышение качества и производительности фрезеровани  за Счёт уменьшени  площади контакта фрезы с обрабатываемой поверхностью и совмещени  черновой и чистовой обработки.

Благодар  такому выполнению способа уменьшаетс  площадь контакта фрезы с обрабатываемой поверхностью, совмещаетс  чернова  и чистова  обработка, что позволит повысить качество и производительность обработки врезных зубьев колес, изготовленных из твердых материалов. Сохран етс  прочность и твердость закаленных зубьев (исключаютс  прижоги и т.п.), что повышает долговечность обрабатываемых колес. В процессе правки черв чной фрезы используют профильный шлифовальный круг с непрерывным контролем его износа и смещением вдоль оси вращени  на величину износа, что позвол ет исключить необходимость применени  крупных алмазов и многопроходной правки абразивной черв чной фрезы.

Кроме того, колесу в процессе продольной подачи сообщают св занный с перемещением подачи дополнительный доворот. Это позвол ет расширить технологические возможности способа за счет обеспечени  продольной модификации врезных зубьев. На фиг.1 изображена черв чна  фреза, наход ща с  в станочном зацеплении с врезными зубь ми колеса; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - путь одной из точек, лежащих на делительном цилиндре обрабатываемого колеса, проходимый в течение одного цикла обработки по за вл емому способу; на фиг.4 - форма концов зубьев, получающа с - при обработке за вл емым способом (размеры лунок увеличены); на фиг.5 - шлифовальный круг дл  правки абразивных витков черв чной фрезы и устройство дл  его правки; на фиг.б - сечение Б-Б на фиг.5.

Способ фрезеровани  врезных зубьев колеса осуществл ют вращающейс  черв чной фрезой 1 в услови х обката с врезными зубь ми колеса 2, вращающегос  вокруг своей оси. Колесо 2 и черв чна  фреза 1 кинематически св заны между собой и совершают относительно движение подачи. Зубь  3 черв чной фрезы 1 имеют сплошные винтовые.профильные поверхности Б и В, причем радиус R вершин ее зубьев меньше радиуса г впадин на концах зубьев 4 колеса 2, т.е. диаметр фрезы 1 меньше диаметра окружности С закруглени  дна впадин врезных зубьев 4 колеса 2 у их концов, образованных при предшествующей обработке. Режуща  часть черв чной фрезы 1 выполнена из абразивного материала, имеющего зернистость, плавно уменьшающуюс  от крупной к мелкой по мере перехода от черновых к чистовым виткам. Черв чна  фреза 1 и колесо 2 наход тс  в станочном зацеплении на прот жении всей обработки. Черв чна  фреза 1 вращаетс  по стрелке F, а колесо 2 - по стрелке К, т.е. осуществл етс  движение обкатки. Обработка включает следующие переходы. Вращающуюс  черв чную фрезу 1 в начальном сечении N колеса 2 ввод т по стрелке М во впадины врезных зубьев колеса 2 до контакта наружной поверхности фрезы 1 с дном впадины колеса

2, а затем отвод т на 0,04-0,08 мм. При этом профильные винтовые поверхности витков Б и В черв чной фрезы 1 с боковыми поверхност ми Г и Е зубьев и дном впадины колеса 2 не контактируют. Линейную скорость

0 черв чной фрезы 1 на наружном диаметре выбирают равной 240-600 м/мин.

Затем вращающемус  по стрелке К колесу 2 от руки сообщают медленный допол- нительный к вращению по стрелке К

5 поворот по стрелке Р. В результате этого поворота витки черв чной фрезы 1 профильными винтовыми поверхност ми Б врезаютс  на 0,04-0,05 мм в боковые Поверхности Г врезных зубьев (отсчет по лимбу) колеса 2.

0 Враща сь в движении обкатки колесо 2 совершает требуемое число оборотов (устанавливаетс  на практике). При этом черв чна  фреза 1 на всех зубь х колеса 2 вырезает в сечении N лунки 5 на боковых

5 поверхност х Е. Колесу 2 сообщают поворот по стрелке О, отвод  боковые поверхности Г зубьев на 0,03-0,04 мм от профильных винтовых поверхностей Б черв чной фрезы. 1. В этом положении контакта между черв ч0 ной фрезой 1 и колесом 2 нет. После этого черв чной фрезе 1 сообщают продольную подачу в направлении S 1-5 мм/об. При этом движении контакт между фрезой 1 и колесом 2 восстанавливаетс , так как вели-,

5 чина поворота колеса 2 по стрелке О меньше врезани  по стрелке Р. Профильные винтовые поверхности Б фрезы 1 снимают припуск 0,01-0,02 мм на проход на всем прот жении боковых поверхностей Г врез0 ных зубьев колеса 2 до сечени  Т. В сечении Т продольную подачу автоматически прекращают . Колесу 2 автоматически сообщают поворот по стрелке Р. Те же профильные винтовые поверхности Б черв чной фрезы 1

5 врезаютс  на 0,04-0,05 мм в боковые поверхности Г зубьев колеса 2. Колесо 2 автоматически совершает при выключенной подаче 6-10 полных оборотов, формиру  лунку 5 на боковых поверхност х зубьев те0 перь уже в сечении Т. Благодар  тому, что по профилю Г на концах зубьев сформированы лунки, площадь контакта абразивной режущей части черв чной фрезы 1 при последующем проходе при обработке профи5 лей Г зубьев между лунками 5 (между сечени ми N и Т остаетс  посто нной. Сечени  N и Т  вл ютс  концами зубьев. Между сечени ми N и Т - рабоча  часть зуба. Посто нно усилие резани  и деформации колеса 2 и инструмента, что обеспечивает

высокую точность профил  и продольной формы зубьев. При этом улучшаетс  и интенсивность резани , так как обеспечиваетс  выход черв чной фрезы 1 в лунки 5. Колесу 2 автоматически сообщают поворот по стрелке О. При этом профильные винтовые поверхности Б фрезы 1 отход т от боковых поверхностей Г зубьев, а профильные винтовые поверхности В фрезы 1 врезаютс  в боковые поверхности Е зубьев на 0,04- 0,05 мм. Колесо 2 совершает при выключенной подаче 6-10 оборотов, формируютс  лунки 5 глубиной 0,04-0,05 мм на боковых поверхност х Е зубьев в сечении Т. Затем колесо 2 поворачивают по стрелке Р и отвод т на 0,03-0,04 мм боковые поверхности Е зубьев от профильных винтовых поверхностей В фрезы 1.

Черв чной фрезе 1 сообщают продольную подачу по стрелке У. Профильные винтовые поверхности В фрезы 1 снова вступают в контакт с боковыми поверхност ми Е зубьев, так как поворот по стрелке Р меньше, чем по стрелке О. Фреза снимает припуск 0,01-0,02 мм с боковых поверхностей зубьев на всем прот жении до сечени  N. Дл  избежани  врезани  при реверсировании подачи, а также дл  получени  лунок заданной глубины, при наладке станка производ т выравнивание люфтов в цеп х привода колеса 2.

В сечении N продольную подачу по стрелке У прекращают. Колесу 2 автоматически сообщают поворот по стрелке О. Профильные винтовые поверхности В фрезы 1 на 0,04-0,05 мм врезаютс  в боковые поверхности Е зубьев. Колесо 2 при этом совершает 6-10 оборотов. Колесу 2 сообщают поворот по стрелке Р, но на 0,01-0,02 мм больший, чем в первый раз.

Далее описанные переходы повтор ют столько раз, сколько требуетс  до полного сн ти  заданного припуска. Все движени  автоматизированы.

После сн ти  заданного припуска вращающуюс  фрезу 1 вывод т из впадин зубьев вращающегос  колеса 2 по стрелке Ж. Фрезе 1 сообщают перемещение по стрелке Ф на величину, кратную осевому шагу винтовой ее линии, чтобы ввести в резание чистовые мелкозернистые витки. Фрезу 1 по стрелке М снова ввод т в резание и выполн ют два или несколько циклов чистовой обработки дл  получени  заданной шероховатости и точности, аналогичных черновым циклам.

Шероховатость обработанной поверхности зависит от величины зерна абразива чистовой части черв чной фрезы 1 и может быть получена в пределах 1,25-0,16 Ra.

Перемещени  фрезы 1 по стрелке Ф могут примен тьс  и при черновых проходах дл  введени  в резание свежих участков витков фрезы 1 (главным образом при сре- 5 зании больших припусков).

Дл  продольной модификации боковых поверхностей врезных зубьев колеса 2 ей при продольной подаче сообщают дополнительные к описанным выше медленные и

св занные с движением S повороты.

Дл  модификации боковых поверхностей Г поворот вначале по стрелке О, а затем - по стрелке Р. Дл  модификации боковых поверхностей Е колесу сообщают дополни5 тельные и св занные с дпижением У повороты вначале по стрелке Р, а затем по стрелке О.

В процессе фрезеровани  осуществл ют периодическую правку витков абразив0 ной режущей части черв чной фрезы 1 по винтовым поверхност м Б и В и наружному цилиндру профильным шлифовальным кругом 6 с непрерывными контролем и компенсацией его износа и смещением его вдоль

5 оси по стрелке Ш. В результате правки затупившиес  абразивные зерна удал ютс  с винтовых поверхностей Б и В фрезы 1, а точность винтовых поверхностей, нарушивша с  вследствие износа поверхностей,

0 восстанавливаетс .

Дл  образовани  необходимого профил  прав щего шлифовального круга 6, фор- мирующего как исходный, так и модифицированный профиль абразивной

5 режущей части черв чной фрезы 1, периодическую правку шлифовального круга 6 производ т алмазами 7. Траектори  движени  алмазов 7 устанавливаетс  сменными шаблонами 8 из листового материала. Профиль

0 сменных шаблонов 8 соответствует исходному контуру черв чной фрезы 1, если не примен етс  модификаци  и модифицированному - если примен етс  профильна  модификаци . Дл  поддержани  точности

5 винтовой линии абразивной режущей части черв чной фрезы 1 правку ее винтовых поверхностей производ т сначала по правым, а затем по левым винтовым поверхност м. Положение шлифовального круга 6 вдоль

0 его оси вращени  фиксируют с помощью алмазного щупа 9, контактирующего с рабо- чей поверхностью шлифовального круга 6. При износе прав щего шлифовального круга 6 более 0,003-0,005 мм и прекращении

5 контакта с алмазным щупом 9, круг 6 автоматически перемещают вдоль его оси вра- . щени , восстанавлива  контакт с алмазным щупом 9 - компенсируют износ. Компенсаци  износа прав щего шлифовального круга 6 производитс  непрерывно в течение правки абразивной режущей части черв чной фрезы 1.

Пример конкретного выполнени , Способ был опробован в частности дл  обработки вал-шестерни m 6 мм, z 20, ft 9 °22 ; радиус закруглени  впадин г 62 мм, ширина зубчатого венца b 120 мм, степень точности 7В. Материал - сталь 20ХНЗА, термообработка-- цементаци  на глубину 0,8-1,2 мм с последующей закалкой и отпуском, Твердость зубьев 55-62 НРСэ. Режуща  часть черв чной фрезы выполнена из электрокорунда белого 25А. Чернова  ее часть - из зерна 25, чистова  - 8 с плавным переходом между ними из смеси зерна 16 и зерна 10. Радиус фрезы R 56 мм. Режимы фрезеровани  следующие: частота вращени  л 1400 1/мин. Скорость резани  500 м/мин. Подача чернова  и чистова  - 3,0 мм/об. Глубина срезаемого за проход сло  - 0,015 мм. Глубина лунки 0,05 мм. Шлифовальный круг дл  правки черв чной фрезы из карбида кремни  63С, зерно 40-25,

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ фрезеровани  врезных зубьев колеса черв чной фрезой в услови х обката и осевой подачи одного из элементов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества и производительности за счет уменьшени  площади контакта фрезы с обрабатываемой поверхностью и совмещени  черновой -и чистовой обработки, используют абразивную фрезу с плавно уменьшающейс  по виткам зернистостью и радиусом вершин зубьев .меньше радиуса дна впадин колеса за концами зубьев, последовательно производ т обработку одноименных профилей зубьев, при этом на

   концах зубьев пс длине отключают осевую подачу, сообщают колесу дополнительный доворот, внедр   фрезу в тело зуба на 0,04- 0,05 мм на прот жении 6-10 оборотов колеса , затем колесо разворачивают в обратном направлении до контакта фрезы с другими одноименными профил ми и сообщают в этом же направлении доворот на 0,04...0,05 мм на прот жении 6-10 оборотов колеса,

   колесу сообщают доворот в противоположном направлении на 0,03-0,04 мм, включают осевую подачу в противоположном направлении и производ т обработку следующего профил , повтор ют на концах зубьев довороты до сн ти  чернового припуска, затем абразивную черв чную фрезу вывод т из впадин колеса, перемещают ее вдоль оси на величину, кратную ее осевому шагу, ввод т во впадины ее мелкозернистую часть

   и осуществл ют чистовую обработку аналогично черновой, после чего фрезу вывод т из впадин колес и осуществл ют правку ее витков.
2. 2. Способ по п. 1,.отличающийс  тем, что, с целью снижени  себестоимости процесса за счет исключени  применени  крупных алмазов и многопроходной правки абразивной черв чной фрезы, в процессе, правки используют профильный шлифо- вальный круг с непрерывным контролем его износа, по результатам которого производ т его смещение вдоль оси вращени  на величину износа.
3. 3. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет получени  продольной модификации зубьев, колесу сообщают продольную подачу и согласованный с ней дополнительный доворот.

   0te/.

   Ф

   ВидА.

   ЙЯ.5..

   Ш

   Фаг.в