RU2064377C1

RU2064377C1 - Process of formation of teeth of gears with helical gear cutter

Info

Publication number: RU2064377C1
Authority: RU
Inventors: Нариман Могбил Расулов; Ракиф Салман Расулов
Original assignee: Азербайджанский Технический Университет
Priority date: 1990-11-11
Filing date: 1990-11-11
Publication date: 1996-07-27

Abstract

FIELD: machining of tooth surfaces. SUBSTANCE: invention can be used while machining various tooth profiles. Process is implemented with the aid of tool which cutting edges are located on datum surface in steps inclined relative to own rotation axis. With rolling motions of workpiece and tool and radial movement of one of them shaping of tooth spaces of workpiece under continuous axial movement, in working zone of cutting edges of teeth of tool relative to workpiece is carried out. EFFECT: enhanced cutting efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области механической обработки зубчатых поверхностей и может быть использовано при обработке различных профилей. The invention relates to the field of machining of gear surfaces and can be used in the processing of various profiles.

Наиболее близким техническим решением является способ долбления зубчатых поверхностей косозубыми долбяками (Производства зубчатых колес. Под ред. проф. Тайца. Б.А. М. Машиностроение, 1990, с. 91), включающий оборудование, инструмент и заготовки и осуществляемый при обкатном движении инструмента и заготовки, возвратно-поступательном движении инструмента относительно заготовки, окружной подаче и радиальном движении отхода инструмента, а также инструмент для его осуществления дисковый косозубый долбяк (ГОСТ 9323-79, тип 2), содержащий ось вращения, установочное отверстие и режущие зубы эвольвентного (или другого) профиля. The closest technical solution is the method of chiselling of gear surfaces with helical cutters (Production of gears. Edited by prof. Taitsa. B.A. Mashinostroenie, 1990, p. 91), which includes equipment, tools and workpieces and carried out during rolling tool and the workpiece, the reciprocating movement of the tool relative to the workpiece, the circumferential feed and the radial movement of the tool waste, as well as the tool for its implementation, disc helical gear cutter (GOST 9323-79, type 2), containing the axis of rotation , mounting hole and cutting teeth of an involute (or other) profile.

Известные способы и инструменты имеют следующие недостатки:
1. Наличие холостых ходов отход и возврат инструмента после каждого его прохода, что приводит к повышению вспомогательного времени и снижению производительности зубодолбления;
2. Формирование каждого обрабатываемого зуба отдельными зубьями долбяка, в результате чего местные локальные погрешности профиля инструмента приводят к аналогичным местным погрешностям обрабатываемого профиля (происходит копирование), что снижает точность обработки;
3. Большой диапазон изменений сил резания, действующий на технологическую систему (ТС), что приводит к увеличению диапазона распределений упругих отжатий элементов ТС и тем самым к увеличению погрешностей изготовления зубчатых профилей;
4. В процессе съема металла значения скорости резания нестабильны: в начале скорость резания повышается до максимума, а потом снижается до нуля и т.д. при этом цикл повторяется многократно для формирования одного и того же зуба;
5. Сложность конструкции оборудований зубодолбежных станков из-за необходимости осуществления следующих движений:
обкатно-согласованного вращения инструмента и заготовки;
радиально-врезного инструмента;
возвратно-поступательного инструмента;
радиального отхода инструмента (или заготовки) перед каждым возвратным ходом инструмента.Known methods and tools have the following disadvantages:
1. The presence of idling moves the return and return of the tool after each pass, which leads to an increase in auxiliary time and a decrease in the performance of gear grinding;
2. The formation of each processed tooth by individual teeth of the dolbyak, as a result of which local local errors in the profile of the tool lead to similar local errors in the processed profile (copying occurs), which reduces the accuracy of processing;
3. A large range of changes in cutting forces acting on the technological system (TS), which leads to an increase in the distribution range of the elastic squeezes of the elements of the TS and thereby to an increase in the errors in the manufacture of gear profiles;
4. During metal removal, the cutting speed is unstable: at the beginning, the cutting speed rises to a maximum, and then decreases to zero, etc. wherein the cycle is repeated many times to form the same tooth;
5. The complexity of the design of gear-shaping machine equipment due to the need for the following movements:
round-coordinated rotation of the tool and the workpiece;
radial mortise tool;
reciprocating instrument;
radial departure of the tool (or workpiece) before each return stroke of the tool.

Целью изобретения является повышение точности и производительности обработки зубчатых поверхностей, снижение себестоимости зубодолбления. The aim of the invention is to increase the accuracy and productivity of the processing of gear surfaces, reducing the cost of gear shaping.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем зубонарезание с помощью косозубых долбяков при наличии обкатных движений заготовки и инструмента осуществляют долбление впадин зубьев заготовки при беспрерывном осевом перемещении, режущих кромок зубьев инструмента относительно заготовки, что достигается за счет ступенчатого расположения режущих кромок на рабочей торцевой поверхности инструмента, составляющей острый угол с собственной осью вращения, при этом ось инструмента перекрещена под острым углом с осью вращения заготовки. This goal is achieved by the fact that in the known method, including gear cutting using helical cutters in the presence of rolling movements of the workpiece and the tool, the hollows of the teeth of the workpiece are chiselled during continuous axial movement of the cutting edges of the tool teeth relative to the workpiece, which is achieved due to the stepwise arrangement of the cutting edges on the working the end surface of the tool, comprising an acute angle with its own axis of rotation, while the axis of the tool is crossed at an acute angle with the axis in workpiece growth.

Предложенное техническое решение отличается от известных способов и устройства тем, что съем металла осуществляется беспрерывно, т.е. отсутствует многократное прерывание процесса из-за возврата инструмента (исключено возвратно-поступательное движение корпуса долбяка, его оси); ось вращения инструмента перекрещена под острым углом с осью вращения заготовки, режущие кромки зубьев долбяка расположены ступенчато. The proposed technical solution differs from known methods and devices in that the removal of metal is carried out continuously, i.e. there is no multiple interruption of the process due to the return of the tool (excluded reciprocating movement of the body of the cutter, its axis); the axis of rotation of the tool is crossed at an acute angle with the axis of rotation of the workpiece, the cutting edges of the teeth of the dolbyak are located stepwise.

Предложенный способ может быть реализован на вертикально-фрезерном станке с поворотной головкой (напр. мод. 6Р12), оснащенным механизмом вращения заготовки, установленным на столе станка на модернизированных для этой цели других типов станков, а также на специальном станке, предназначенном для этой цели. The proposed method can be implemented on a vertically milling machine with a rotary head (e.g. mod. 6P12) equipped with a workpiece rotation mechanism mounted on the machine table on other types of machines upgraded for this purpose, as well as on a special machine designed for this purpose.

На фиг. 1 изображена схема режущего инструмента-долбяка в рабочем положении; на фиг. 2 изображена схема реализации способа скоростное долбление вид спереди; фиг. 3 то же вид сверху; на фиг. 4 показан вид по стрелке А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a diagram of a cutting tool-dolbyak in working position; in FIG. 2 shows a diagram of the implementation of the method of high-speed chiselling front view; FIG. 3 the same top view; in FIG. 4 shows a view along arrow A in FIG. 1.

Способ реализуется с помощью специального инструмента-долбяка, рабочая торцевая поверхность В, которого составляет острый угол α < 90^° с собственной осью вращения OO₁, а режущие кромки С расположены на этой поверхности ступенчато. При этом каждый зуб предложенного инструмента, в отдельности имеет эвольвентный профиль и соответствует конструкции подобных стандартных косозубых долбяков по ГОСТ 9323-79.The method is implemented using a special cutting tool, a working end surface B, which is an acute angle α <90 ^° with its own axis of rotation OO ₁ , and the cutting edges C are located on this surface in steps. Moreover, each tooth of the proposed tool individually has an involute profile and corresponds to the design of similar standard helical cutters according to GOST 9323-79.

Для реализации способа заготовку 1 устанавливают на столе 2 станка, а инструмент-долбяк 3 в зависимости от типа станка на шпинделе или на инструментальной головке 4. При этом, оси инструмента 3 и заготовки 1 перекрещиваются под острым углом γ. To implement the method, the workpiece 1 is installed on the table 2 of the machine, and the tool-cutter 3, depending on the type of machine on the spindle or on the tool head 4. Moreover, the axis of the tool 3 and the workpiece 1 intersect at an acute angle γ.

Осуществляют наладку технологической системы, в результате чего обеспечивается зазор между наружными цилиндрическими поверхностями инструмента и заготовки, равный величине врезания (~ 0,5 ÷ 2 мм);; а также примерное совпадение горизонтальной плоскости симметрии заготовки с теоретической точкой инструмента, относящейся одновременно и к его оси и к торцевой рабочей поверхности. Carry out the adjustment of the technological system, as a result of which a gap is ensured between the outer cylindrical surfaces of the tool and the workpiece, equal to the value of the cut-in (~ 0.5 ÷ 2 mm) ;; as well as the approximate coincidence of the horizontal plane of symmetry of the workpiece with the theoretical point of the tool, which relates simultaneously to its axis and to the end working surface.

Затем сообщают обкатное движение инструменту и заготовке (n_и и n_з) и один из них, например,инструмент получает еще, радиальное перемещение (S). При этом, несмотря на отсутствие осевого относительного перемещения осей заготовки и инструмента, режущие кромки, последнего совершают осевое перемещение, например, от точки 1' до точки 2', со скоростью V_д, что обеспечивается конструкцией инструмента. Таким образом, при радиальном перемещении инструмента (или заготовки) каждый зуб долбяка зацепляясь с теоретическим зубом заготовки, перемещается в осевом направлении со скоростью V_д и снимает материал.Then the rolling movement of the tool and the workpiece (n _and n _s ) is reported and one of them, for example, the tool also receives a radial movement (S). Moreover, despite the absence of axial relative movement of the axes of the workpiece and the tool, the cutting edges of the latter make axial movement, for example, from point 1 'to point 2', with a speed of V _d , which is ensured by the design of the tool. Thus, with a radial movement of the tool (or workpiece), each tooth of the dolby gearing with the theoretical tooth of the workpiece moves axially with a speed of V _d and removes the material.

После достижения требуемой высоты нарезки прекращают радиальную подачу и осуществляют отход инструмента (или заготовки), разгрузку и загрузку станка для обработки следующей заготовки. After reaching the desired cutting height, the radial feed is stopped and the tool (or workpiece) is withdrawn, the machine is unloaded and loaded to process the next workpiece.

Высокая производительность и точность обработки достигается тогда, когда каждый нарезаемый зуб обрабатывается, т.е. формируется всеми зубьями инструмента, что зависит от количества зубьев инструмента и нарезаемой шестерни. High productivity and precision is achieved when each cut tooth is machined, i.e. it is formed by all the teeth of the tool, which depends on the number of teeth of the tool and the gear cut.

Например, если нарезается зубчатая шестерня с Z_д 16 зубьями, при количестве зубьев инструмента Z_и 33, один и тот же зуб шестерни подвергается обработке всеми 33 зубьями долбяка.For example, if a gear is cut with Z _d 16 teeth, with the number of teeth of the tool Z _and 33, the same gear tooth is subjected to processing with all 33 teeth of the cutter.

Технико-экономическое преимущество предложенного изобретения заключается в том, что данный метод обработки позволяет уменьшить основное и вспомогательное время обработки зубчатых поверхностей и повысить производительность труда, что снижает себестоимость зубонарезания. The technical and economic advantage of the proposed invention lies in the fact that this processing method allows to reduce the main and auxiliary processing time of gear surfaces and increase labor productivity, which reduces the cost of gear cutting.

Claims

A method of shaping the teeth of gears with helical cutters, the axis of which crosses at an acute angle with the axis of the machined wheel under conditions of coordinated movements, characterized in that, in order to increase the productivity of shaping due to the intensification of the cutting process, use a cutter with additional cutting edges at the end of each tooth, formed by the end plane made at an acute angle to the axis of rotation of the dolbyak.