RU182837U1

RU182837U1 - Долбяк для обработки прямозубых эвольвентных зубчатых колес

Info

Publication number: RU182837U1
Application number: RU2017130178U
Authority: RU
Inventors: Никита Сергеевич Попов; Виталий Борисович Романов; Владимир Андреевич Гречишников
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2018-09-04

Abstract

Полезная модель относится к области металлообработки, в частности к инструментам для производства эвольвентных зубчатых колес с прямыми зубьями. В долбяке для обработки прямозубых эвольвентных зубчатых колес, выполненном в виде цилиндрического зубчатого колеса, имеющего посадочное отверстие, предназначенное для его установки на исполнительный орган станка, и зубья симметричные относительно осевой плоскости зуба эвольвентного профиля, спрофилированные с образованием режущего клина, ограниченного передней и задней поверхностями и образующего лежащую в одной плоскости режущую кромку, передняя поверхность выполнена с V-образным профилем, линия пересечения полок которого расположена на осевой плоскости зуба. Технический результат - повышение стойкости долбяка за счет снижения контактных напряжений на передней поверхности зуба. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области металлообработки, в частности к инструментам для производства эвольвентных зубчатых колес с прямыми зубьями.

Из уровня техники широко известны долбяки для обработки прямозубых эвольвентных зубчатых колес в условиях обката (см., например, ГОСТ 9323-79).

Общим недостатком известных технических решений является невысокая точность обработки и низкая стойкость инструмента, обусловленные неэффективными геометрическими параметрами режущего клина.

Наиболее близким к заявленному - прототипом - является дисковый прямозубый долбяк для обработки прямозубых эвольвентных зубчатых колес в условиях обката, выполненный в виде цилиндрического зубчатого колеса, имеющего посадочное отверстие, предназначенное для его установки на исполнительный орган станка, и зубья эвольвентного профиля, спрофилированные с образованием режущего клина, ограниченного передней и задней поверхностями (патент РФ №2443517 С1, опубл. 27.02.2012).

К недостаткам прототипа, как и выше упомянутых аналогов, следует отнести его низкую стойкость, обусловленную высокими контактными напряжениями на весьма узкой контактной площадке, участвующей в процессе резания и прилегающей к режущей кромке,

Задачей полезной модели является оптимизация геометрических параметров долбяка.

Технический результат - повышение стойкости долбяка за счет снижения контактных напряжений на передней поверхности зуба.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в долбяке для обработки прямозубых эвольвентных зубчатых колес, выполненном в виде цилиндрического зубчатого колеса, имеющего посадочное отверстие, предназначенное для его установки на исполнительный орган станка, и зубья симметричные относительно осевой плоскости зуба эвольвентного профиля, спрофилированные с образованием режущего клина, ограниченного передней и задней поверхностями и образующего лежащую в одной плоскости режущую кромку, передняя поверхность выполнена с V-образным профилем, линия пересечения полок которого расположена на осевой плоскости зуба.

Полезная модель поясняется изображениями, где

- на Фиг. 1 представлен общий вид долбяка в изометрии;

- на Фиг. 2 представлен зуб долбяка, вид сбоку;

- на Фиг. 3 представлено сечение А-А на Фиг. 2.

На представленных изображениях проставленные позиции имеют следующие значения:

1 - корпус долбяка;

2 - посадочное отверстие;

3 - зуб долбяка;

4 - передняя поверхность зуба;

5 - задняя поверхность зуба (при вершине);

6 - боковая задняя поверхность зуба;

7 - полка правая;

8 - полка левая;

OO - осевая плоскость зуба;

СС - плоскость режущей кромки зуба.

Полезная модель основана на следующем.

В процессе обработки зубчатого колеса долбяком в условиях обката в зоне резания (на передней поверхности зуба долбяка) возникают контактные напряжения резания, оценить которые в общем виде можно по формуле:

δ=P/S, где

Р - сила резания;

S - площадь контакта зуба долбяка с обрабатываемой поверхностью.

Из уравнения следует, что чем больше площадь контакта зуба долбяка с обрабатываемой поверхностью, тем меньше контактные напряжения и, следовательно, выше стойкость долбяка.

В свою очередь площадь контакта можно оценить по формуле:

S=b×1, где

b - ширина пятна контакта;

1 - длина пятна контакта.

Выполняя переднюю поверхность 4 с V-образным профилем, полки 7 и 8 которого расположены под углом λ к плоскости режущей кромки СС. Теперь графически и математически сравним ширину пятна контакта b₁ для прототипа, когда передняя поверхность зуба лежит в плоскости его режущей кромки СС, и ширину пятна контакта b₂ для заявленного технического решения.

Из фиг. 3 следует, что:

b₂=b₁/cosλ,

а поскольку cos всегда меньше 1, получаем, что при, заявленной геометрии зуба долбяка, ширина пятна контакта будет всегда больше, чем при геометрии зуба долбяка по прототипу, а поскольку длина пятна контакта 1, передний угол (при вершине) γ_в и задние боковые углы Об в заявленном решении не меняются по отношению к прототипу, то, следовательно:

- площадь пятна контакта при заявленной геометрии зуба долбяка будет всегда больше, чем при геометрии зуба долбяка по прототипу;

- контактные напряжения δ при заявленной геометрии зуба долбяка будут всегда меньше, чем при геометрии зуба долбяка по прототипу;

- стойкость, при заявленной геометрии зуба долбяка будет соответственно больше, чем при геометрии зуба долбяка по прототипу.

Работает заявленный долбяк идентично долбяку по прототипу. Рекомендуемые значения λ - до 15-20° во избежание сколов режущей кромки, что позволяет, как показывают натурные испытания, повысить стойкость долбяка до 10-12%.

Таким образом можно сделать вывод о том, что поставленная задача полезной модели - оптимизация геометрических параметров долбяка - решена, а заявленный технический результат - повышение стойкости долбяка за счет снижения контактных напряжений на передней поверхности зуба - достигнут.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

С учетом изложенного можно сделать вывод о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- заявленное техническое решение относится к области металлообработки, в частности к инструментам для производства эвольвентных зубчатых колес с прямыми зубьями;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки и/или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Claims

Долбяк для обработки прямозубых эвольвентных зубчатых колес, выполненный в виде цилиндрического зубчатого колеса, имеющего посадочное отверстие, предназначенное для его установки на исполнительный орган станка, и зубья симметричного относительно осевой плоскости зуба эвольвентного профиля, спрофилированные с образованием режущего клина, ограниченного передней и задней поверхностями и образующего лежащую в одной плоскости режущую кромку, отличающийся тем, что передняя поверхность выполнена с V-образным профилем, линия пересечения полок которого расположена на осевой плоскости зуба.