RU2088386C1 - Method of machining of teeth of bevel gear-wheels on spur-and-helical generating machine - Google Patents
Method of machining of teeth of bevel gear-wheels on spur-and-helical generating machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2088386C1 RU2088386C1 RU93036389A RU93036389A RU2088386C1 RU 2088386 C1 RU2088386 C1 RU 2088386C1 RU 93036389 A RU93036389 A RU 93036389A RU 93036389 A RU93036389 A RU 93036389A RU 2088386 C1 RU2088386 C1 RU 2088386C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- product
- teeth
- processing
- axis
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 108
- 238000003754 machining Methods 0.000 title description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 16
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 6
- 208000020401 Depressive disease Diseases 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010862 gear shaping Methods 0.000 abstract 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 7
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 5
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gear Processing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при производстве конических зубчатых колес на станке ЧПУ, предназначенном для обработки цилиндрических зубчатых колес методом обкатки. The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in the production of bevel gears on a CNC machine designed for processing cylindrical gears by the running method.
Традиционные способы профилирования зубьев конических зубчатых колес можно осуществить с необходимым качеством на станках, предназначенных только для обработки конических зубчатых колес. При этом для каждого типа колес с прямыми или с криволинейными зубьями требуется станок определенной кинематики и конструкции. Таковым является, например способ профилирования зубьев конических зубчатых колес обкаткой производящим колесом, которое представлено люлькой станка для зубообработки конических колес. Traditional methods of profiling the teeth of bevel gears can be carried out with the necessary quality on machines designed only for machining bevel gears. Moreover, for each type of wheel with straight or with curved teeth, a machine of a certain kinematics and design is required. Such is, for example, a method for profiling the teeth of bevel gears by a run-in by the producing wheel, which is represented by a cradle of a bevel gearing machine.
По этому способу изделие, вращаясь вокруг своей оси, находится в зацепление с производящим колесом, один зуб которого образован инструментом, например, вращающейся зуборезной головкой. Ось инструмента в процессе профилирования поворачивается вместе с производящим колесом вокруг его оси. Кроме того, в общем случае в процессе профилирования изделие или инструмент получает поступательное движение вдоль оси производящего колеса, а при обработке криволинейных зубьев методом непрерывного деления вращение инструмента согласовывают с вращением изделия. According to this method, the product, rotating around its axis, is engaged with the producing wheel, one tooth of which is formed by a tool, for example, a rotating gear cutting head. The axis of the tool during profiling rotates with the producing wheel around its axis. In addition, in the General case, in the process of profiling the product or tool receives translational motion along the axis of the producing wheel, and when processing curved teeth by continuous division, the rotation of the tool is coordinated with the rotation of the product.
В известных работах рассматриваются способы обработки криволинейных зубьев конических зубчатых колес, когда изделие, вращаясь вокруг своей оси, находится в зацепление с производящим колесом, один зуб которого образован резцовой головкой, которая перемещается относительно изделия по трем взаимно ортогональным осям, направления которых не меняются в процессе обкатки. Кроме того в процессе обработки ось изделия получает дополнительный поворот. Данный способ нарезания также можно осуществить только на станках для обработки конических колес. Эти станки не предназначены для обработки зубьев цилиндрических или червячных колес, и их конструкция не позволяет обрабатывать указанные зубья. In well-known works, methods for processing curved teeth of bevel gears are considered when the product, rotating around its axis, is engaged with a producing wheel, one tooth of which is formed by a cutting head, which moves relative to the product along three mutually orthogonal axes, the directions of which do not change during running in. In addition, during processing, the axis of the product receives an additional rotation. This cutting method can also be carried out only on machines for processing bevel wheels. These machines are not designed to process the teeth of cylindrical or worm wheels, and their design does not allow the processing of these teeth.
Таким образом, использование известных способов, не дает возможности иметь многоцелевой станок, на котором можно было бы обрабатывать все основные виды зубчатых колес: цилиндрические, червячные, конические с криволинейными и прямыми зубьями. Thus, the use of known methods does not make it possible to have a multi-purpose machine on which all the main types of gears could be machined: cylindrical, worm, bevel with curved and straight teeth.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ профилирования прямых зубьев конических зубчатых колес на зубофрезерном станке для нарезания цилиндрических колес червячной фрезой [5]
По этому способу в процессе профилирования изделию придают вращение вокруг своей оси, инструменту, вращающемуся вокруг своей оси, образующей угол с осью изделия, придают согласованное с изделием поступательное движение вдоль оси изделия, а изделию согласованное со своим вращением поступательное движение вдоль оси, перпендикулярной осям инструмента и изделия. Очевидно, что сущность способа не изменится, если поступательное движение вдоль оси, перпендикулярной осям изделия и инструмента, передать инструменту.The closest technical solution, selected as a prototype, is a method for profiling straight teeth of bevel gears on a gear milling machine for cutting cylindrical wheels with a worm mill [5]
According to this method, during profiling, the product is rotated around its axis, the tool rotating around its axis, forming an angle with the axis of the product, is given translational movement consistent with the product along the product axis, and the product is aligned with its rotation with translational movement along an axis perpendicular to the tool axes and products. Obviously, the essence of the method will not change if the translational movement along the axis perpendicular to the axes of the product and tool is passed to the tool.
Недостатком этого способа является низкое качество обрабатываемых зубчатых колес, так как при реальных соотношениях скоростей движений инструмента и изделия поверхность зубьев получается волнистой. При контакте поверхностей зубьев шестерни и колеса волнистость их поверхностей приводит к нарушению условий жидкостного трения и к увеличению контактных напряжений. Способ не обеспечивает правильное зацепление нарезанных конических колес с коническими колесами, обработанными способом обкатки производящим колесом на традиционных зубообрабатывающих станках для конических колес. Кроме того данный способ служит только для обработки прямых зубьев конических колес и не позволяет обрабатывать криволинейные зубья. The disadvantage of this method is the low quality of the gears being machined, since with real ratios of the speeds of movement of the tool and the product, the tooth surface is wavy. Upon contact of the surfaces of the teeth of the gears and wheels, the waviness of their surfaces leads to a violation of the conditions of liquid friction and to an increase in contact stresses. The method does not provide the correct engagement of the chopped bevel wheels with the bevel wheels processed by the method of running in the producing wheel on traditional bevel gears. In addition, this method serves only for processing straight teeth of bevel wheels and does not allow to process curved teeth.
Целью изобретения является улучшение качества при обработке прямых зубьев и расширение технологических возможностей способа, позволяющих использовать для профилирования прямых и криволинейных зубьев конических колес оборудование для обработки цилиндрических колес методом обкатки, причем так, чтобы воспроизвести то же движение инструмента относительно заготовки, которое имеет место в процессе обработки зубьев конических колес обкаткой производящим колесом на традиционных станках для обработки зубьев конических колес. The aim of the invention is to improve the quality when processing straight teeth and expand the technological capabilities of the method, allowing to use for profiling straight and curved teeth of bevel wheels equipment for processing cylindrical wheels by the rolling method, so as to reproduce the same movement of the tool relative to the workpiece, which takes place in the process processing the teeth of the bevel wheels by running the producing wheel on traditional machines for machining the teeth of the bevel wheels.
Процесс обработки зубьев конических колес обкаткой производящим колесом на традиционном станке для обработки зубьев конических далее называем исходным. The process of processing the teeth of the bevel wheels by running the producing wheel on a traditional machine for processing the teeth of the bevels is hereinafter referred to as the initial one.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обработке зубьев конических колес на станке для обработки цилиндрических колес методом обкатки, при котором изделия придают вращение вокруг своей оси, инструменту, вращающемуся вокруг своей оси, образующей угол с осью изделия, сообщают вращение и согласованные с вращением изделия поступательные перемещения относительно изделия вдоль оси изделия и вдоль оси, перпендикулярной осям изделия и инструмента, согласно изобретению в качестве инструмента при обработке криволинейных и прямых зубьев используют соответственно торцовую зуборезные головки и инструменту придают относительно изделия согласованное с вращением изделия поступательное перемещение У вдоль своей оси по выражению:
Кроме того для обработки прямых зубьев и в некоторых случаях криволинейных зубьев конических колес, А угол между осью инструмента и осью изделия изменяется согласовано с вращением изделия по соотношению:
При обработке криволинейных зубьев конических колес, которые в исходном процессе (процессе обработки на традиционном станке) обрабатываются без наклона инструментального шпинделя, угол между осью инструмента и осью изделия определяется соотношением:
А p(r 90o) (3)
Обработку прямых зубьев производят одновременно по обеим сторонам впадины (двухсторонний способ обработки) или вначале обрабатывают одну сторону впадин, затем производится автоматическая переналадка станка, после чего обрабатывают тем же инструментом другую сторону впадин (односторонний способ обработки). При обработке криволинейных зубьев методом непрерывного деления вращение инструмента согласовывают с вращением изделия. В приведенных формулах использованы обозначения:
Аши расстояние от торца шпинделя инструмента до центра инструмента;
ΔA осевое смещение заготовки в исходном процессе;
Г угол установки бабки изделия в исходном процессе;
Lm(Φ) оператор пересчета векторов в новую систему координат, полученную из старой поворотом на угол Φ относительно ее m-ой оси; m 1,2,3 [6]
U радиальная установка в исходном процессе для криволинейных зубьев;
q текущий угол обкатки в исходном процессе;
Bs смещение стола в исходном процессе;
E гипоидное смещение;
Rs радиальная установка в исходном процессе для прямых зубьев;
γs угол развода суппортов в исходном процессе;
r0 радиус инструмента;
αi угол между осями инструментального шпинделя и плоскостью вращения люльки в исходном процессе;
i, μл соответственно угол наклона и установка направления плоскости наклона инструментального шпинделя в исходном процессе;
центр инструмента точка оси инструмента в плоскости вершин резцов;
положительным направлением оси Y принято движение шпинделя вперед;
начало отсчета угла A выбрано так, что при A 0 направление вдоль оси инструмента от его центра к шпинделю инструмента совпадает с направлением по оси изделия от торца изделия к вершине делительного конуса изделия, а положительный поворот A осуществляется по часовой стрелки, если смотреть со стороны изделия.This goal is achieved by the fact that in the known method of processing the teeth of the bevel wheels on the machine for processing cylindrical wheels by the rolling method, in which the products give rotation around its axis, the tool rotating around its axis, forming an angle with the axis of the product, communicate rotation and matched with rotation products translational movement relative to the product along the axis of the product and along the axis perpendicular to the axes of the product and tool, according to the invention as a tool in the processing of curved and ryamyh teeth used respectively allen head gear cutting tool and give respect to the product consistent with the rotation of the product have a translational movement along its axis by the expression:
In addition, for processing straight teeth and, in some cases, curved teeth of bevel wheels, And the angle between the axis of the tool and the axis of the product changes in accordance with the rotation of the product in the ratio:
When machining the curved teeth of the bevel wheels, which are processed without the inclination of the tool spindle in the initial process (the processing process on a traditional machine), the angle between the axis of the tool and the axis of the product is determined by the ratio:
A p (r 90 o ) (3)
Processing of straight teeth is carried out simultaneously on both sides of the trough (two-sided processing method) or first one side of the troughs is processed, then the machine is automatically readjusted, and then the other side of the troughs is treated with the same tool (one-sided processing method). When processing curved teeth by continuous division, the rotation of the tool is coordinated with the rotation of the product. In the above formulas the notation is used:
And shi is the distance from the end face of the tool spindle to the center of the tool;
ΔA axial displacement of the workpiece in the initial process;
D is the angle of installation of the headstock of the product in the original process;
L m (Φ) is the operator of converting vectors into a new coordinate system obtained from the old one by rotation through an angle Φ relative to its mth axis;
U radial setting in the initial process for curved teeth;
q current break-in angle in the initial process;
B s table offset in the original process;
E hypoid displacement;
R s radial installation in the initial process for straight teeth;
γ s the angle of divorce calipers in the original process;
r 0 tool radius;
α i the angle between the axes of the tool spindle and the plane of rotation of the cradle in the initial process;
i, μ l, respectively, the angle of inclination and setting the direction of the plane of inclination of the tool spindle in the initial process;
tool center point of the tool axis in the plane of the tips of the cutters;
the positive direction of the Y axis is the forward movement of the spindle;
the reference point of the angle A is chosen so that at
Предложенный способ обработки позволяет на одном оборудовании наряду с обработкой зубьев цилиндрических, червячных колес обрабатывать прямые и криволинейные зубья конических зубчатых колес, т.е. существенно расширяются технологические возможности способа, что позволяет создать многоцелевой станок для обработки зубьев зубчатых колес. При этом качество обрабатываемых конических колес с прямыми углами выше чем у технического решения, взятого за прототип, а качество криволинейных зубьев не хуже чем у колес, обработанных по способам [2 4]
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены, что позволило сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".The proposed processing method allows on the same equipment, along with the processing of the teeth of cylindrical, worm wheels, to process straight and curved teeth of bevel gears, i.e. the technological capabilities of the method are significantly expanded, which allows you to create a multi-purpose machine for processing gear teeth. Moreover, the quality of the machined bevel wheels with right angles is higher than that of the technical solution taken as a prototype, and the quality of the curved teeth is not worse than that of the wheels processed by the methods [2 4]
Comparison of the claimed technical solution with the prototype made it possible to establish compliance with its criterion of "novelty." In the study of other well-known technical solutions in this technical field, signs that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified, which allowed us to conclude that the criterion of "significant differences".
Между отличительными признаками и целью изобретения существует следующая причинно-следственная связь. Between the distinguishing features and the purpose of the invention there is the following causal relationship.
Использование поступательного перемещения У вдоль оси инструмента установки угла A между осями изделия и инструмента, рассчитанных по соотношениям (1) (3), а также согласование вращения инструмента с вращением изделия позволяет воспроизвести на зубофрезерном станке для обработки цилиндрических колес то же относительное движение по отношению к изделию, что и в исходных процессах обработки криволинейных зубьев с наклоном или без наклона инструментального шпинделя, обрабатываемых методом единичного или непрерывного деления. Так как при этом сохраняется и инструмент, то не меняется производящая поверхность и ее движение относительно изделия. Using translational movement Y along the axis of the tool to set the angle A between the axes of the product and the tool, calculated according to the relations (1) (3), as well as matching the rotation of the tool with the rotation of the product, it is possible to reproduce on the hobbing machine for processing cylindrical wheels the same relative motion with respect to the product as in the initial processing of curved teeth with or without tilt of the tool spindle, processed by the method of single or continuous division. Since the tool is also saved, the producing surface and its movement relative to the product do not change.
Таким образом не вносится методических погрешностей и качество обработанных колес с криволинейными зубьями будет аналогичным колесам, обработанным по способам, рассматриваемых в работах [2 4]
Использование тех же движений У, A, вычисленных по выражениям (1), (2), в двухстороннем и одностороннем способах обработки прямых зубьев позволяет воспроизвести на зубофрезерном станке для обработки цилиндрических колес методом обкатки исходный процесс обработки прямых зубьев конических колес. В этом случае также получим то же относительное движение производящей поверхности и изделия, что и в исходном процессе.Thus, no methodological errors are introduced and the quality of the machined wheels with curved teeth will be similar to the wheels machined according to the methods considered in [2 4]
Using the same movements U, A, calculated by the expressions (1), (2), in the bilateral and unilateral methods of processing straight teeth, it is possible to reproduce the initial process of processing straight teeth of bevel wheels on a hobbing machine for processing cylindrical wheels by the rolling method. In this case, we also get the same relative motion of the producing surface and the product as in the original process.
Таким образом нет методических причин снижения качества прямозубых колес по сравнению с колесами, обработанными традиционными способами: способом [7] и способом обработки двумя дисковыми спаренными фрезами, описанными в справочнике [8]
Таким образом, отличительные признаки позволяют улучшить качество при обработке зубьев и расширить технологические возможности способа, позволяющие использовать оборудование для обработки цилиндрических колес методом обкатки для профилирования прямых и криволинейных зубьев конических колес.Thus, there are no methodological reasons for reducing the quality of spur wheels compared to wheels machined by traditional methods: the method [7] and the method of processing two twin milling cutters described in the reference [8]
Thus, the distinguishing features can improve the quality when processing teeth and expand the technological capabilities of the method, allowing the use of equipment for processing cylindrical wheels by the rolling method for profiling straight and curved teeth of bevel wheels.
Совокупность существенных признаков, характеризующих изобретение и их влияние на получаемый технический результат (новое свойство объекта) не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". The set of essential features characterizing the invention and their influence on the obtained technical result (a new property of the object) does not follow explicitly from the prior art for a specialist, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использовано на зубофрезерных станках для обработки цилиндрических колес, на гибких производственных модулях с получением технического результата, заключающегося в улучшении качества при обработке прямых зубьев конических колес и в возможности обрабатывать на них все виды зубчатых колес, что обуславливает обеспечение достижения поставленной цели расширение технологических возможностей способа и улучшение качества зубчатых колес. The set of essential features characterizing the essence of the invention can be repeatedly used on gear hobbing machines for processing cylindrical wheels, on flexible production modules to obtain a technical result consisting in improving quality when processing straight teeth of bevel wheels and in the ability to process all kinds of gears on them, which leads to ensuring the achievement of the goal expansion of technological capabilities of the method and improving the quality of gears.
Это позволяет использовать оборудование для обработки цилиндрических колес методом обкатки для профилирования конических зубчатых колес с прямыми и криволинейными зубьями. Это доказывает правомерность вывода о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость". This allows the use of equipment for processing cylindrical wheels by the rolling method for profiling bevel gears with straight and curved teeth. This proves the validity of the conclusion that the invention meets the criterion of "industrial applicability".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема движений инструмента и изделия по предлагаемому способу; на фиг. 2 а, б схема обработки прямых зубьев односторонним способом. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the movements of the tool and product according to the proposed method; in FIG. 2 a, b scheme of processing straight teeth in a unilateral way.
В процессе обработки (фиг. 1) изделие, находящееся на столе 1, совершает вращательное движение С вокруг своей оси 2, инструмент 3 (торцовая или дисковая зуборезные головки) совершает вращательное движение В вокруг своей оси 4, образующей угол с осью изделия, а также поступательные перемещения X, Z, У. Причем У рассчитывается по выражению (1). In the process of processing (Fig. 1), the product located on the table 1 performs a rotational movement C around its
При обработке криволинейных зубьев с наклоном инструментального шпинделя в исходном процессе и прямых зубьев конических колес угол A между осью инструмента и изделия изменяется согласовано с вращением изделия по соотношению (2). When machining curved teeth with an inclined tool spindle in the initial process and straight teeth of bevel wheels, the angle A between the axis of the tool and the product changes in accordance with the rotation of the product in relation (2).
При обработке криволинейных зубьев с исходным процессом без наклона инструментального шпинделя угол A определяется выражением (3). When processing curved teeth with the initial process without tilting the tool spindle, the angle A is determined by expression (3).
По двухстороннему способу обработки в качестве инструмента используется специальная двухсторонняя фреза [7] которая обрабатывает зубья одновременно по обеим сторонам впадины в один проход. То есть на зубофрезерном станке воспроизводится исходный процесс обработки прямых зубьев по [7]
При одностороннем способе обработки на зубофрезерном станке воспроизводится исходный процесс обработки прямых зубьев двумя дисковыми спаренными фрезами [8] при этом используется одна дисковая фреза [8] (фиг. 2 а), имеющая режущий контур ab -cd, которая вначале обрабатывает одну сторону впадин. При этом профилируется верхняя сторона зуба (режущая кромка ab совпадает с кромкой ef фрезы 1, вращающейся вокруг оси 3 фиг.2 б) и удаляется основная часть металла из впадины, для чего предусмотрена дополнительная кромка cd (фиг.2 а).According to the double-sided processing method, a special double-sided mill [7] is used as a tool, which processes the teeth simultaneously on both sides of the cavity in one pass. That is, the initial process of processing straight teeth according to [7] is reproduced on the hobbing machine
With a one-sided processing method on a hobbing machine, the initial process of processing straight teeth with two twin milling cutters [8] is reproduced using one disk milling cutter [8] (Fig. 2 a), which has an ab-cd cutting contour, which first processes one side of the troughs. In this case, the upper side of the tooth is profiled (the cutting edge ab coincides with the edge ef of the milling cutter 1, which rotates around the axis 3 of Fig.2 b) and the main part of the metal is removed from the cavity, for which an additional edge cd is provided (Fig.2 a).
Затем производится автоматическая переналадка станка с учетом соотношений (1) (10), после чего обрабатывают тем же инструментом другую сторону впадин. В этом случае профилируется нижняя сторона зуба (режущая кромка ab совпадает с кромкой gh фрезы 2, вращающейся вокруг оси 4 (фиг 2 б). Then the machine is automatically readjusted taking into account relations (1) (10), after which the other side of the depressions is treated with the same tool. In this case, the lower side of the tooth is profiled (the cutting edge ab coincides with the edge gh of the
Возможна обработка в два прохода, во время которых вначале обрабатывают одну сторону всех впадин, затем производится автоматическая переналадка станка, после чего обрабатывают тем же инструментом другую сторону всех впадин; либо вначале обрабатывают одну сторону впадины, затем производится автоматическая переналадка станка, после чего обрабатывают тем же инструментом другую сторону впадины, после чего переходят к обработке следующего зуба с той же последовательностью действий. Two-pass processing is possible, during which first one side of all the depressions is processed, then the machine is automatically readjusted, and then the other side of all depressions is treated with the same tool; or first process one side of the cavity, then automatically change the machine, then process the other side of the cavity with the same tool, and then proceed to the processing of the next tooth with the same sequence of actions.
При обработке криволинейных зубьев методом непрерывного деления вращение инструмента B согласуется с вращением изделия C. Причем при обработке криволинейных зубьев на зубофрезерном станке воспроизводится соответствующий исходный процесс обработки. When machining curved teeth by the method of continuous division, the rotation of the tool B is consistent with the rotation of the product C. Moreover, when machining curved teeth on the hobbing machine, the corresponding initial processing process is reproduced.
Таким образом, ввиду того что на зубофрезерном станке, предназначенном для обработки цилиндрических колес, воспроизводятся исходные процессы: обработки криволинейных зубьев с наклоном, без наклона инструментального шпинделя, обрабатываемых по способу непрерывного деления (Эрликон) [3] прямых зубьев обрабатываемых по [7] либо обрабатываемых двумя спаренными дисковыми фрезами [8] то на зубофрезерном станке можно обрабатывать прямые и криволинейные зубья конических колес. Thus, due to the fact that on a hobbing machine designed for machining cylindrical wheels, the initial processes are reproduced: machining of curved teeth with a slope, without tilting the tool spindle, processed by the continuous division method (Oerlikon) [3] of straight teeth machined according to [7] or machined by two twin disc milling cutters [8] then on the hobbing machine you can process straight and curved teeth of bevel wheels.
Пример реализации предлагаемого способа профилирования зубьев конических колес. An example of the implementation of the proposed method of profiling the teeth of the bevel wheels.
Обработка круговых зубьев конических колес, которые на традиционном станке в исходном процессе обрабатываются без наклона инструментального шпинделя производится такой же торцевой зуборезной головкой, как и в исходном процессе. The machining of the circular teeth of the bevel wheels, which are processed on the traditional machine in the initial process without tilting the tool spindle, is carried out by the same end gear cutting head as in the original process.
Параметры шестерни:
число зубьев z 24;
угол делительного конуса δ 26,565o;
угол конуса впадин df 24,563;
средний нормальный модуль mn 2;
конусное среднее расстояние R 59,213 мм;
коэффициент x1 0,23;
направление линии зуба левое;
средний угол наклона зуба βn 25o;
номинальный диаметр зуборезной головки dc= 88,9 мм
число зубьев производящего колеса ZS 53,633.Gear Parameters:
number of teeth z 24;
angle of dividing cone δ 26.565 o ;
the angle of the cone of the troughs d f 24.563;
average
taper average distance R 59.213 mm;
coefficient x 1 0.23;
the direction of the tooth line is left;
the average angle of inclination of the tooth β n 25 o ;
nominal diameter of gear cutting head d c = 88.9 mm
the number of teeth of the producing wheel Z S 53,633.
Заготовку шестерни устанавливают на горизонтальный стол зуборезного станка с ЧПУ модели МА84Ф4, а зуборезную головку устанавливают в его инструментальном шпинделе. Движения исполнительных органов станка X, Y, Z, C программируют. При этом угол A между осями изделия и инструмента устанавливают равным:
А 90- r 65,437o
Поворот изделия равен:
C zs(q q0)/z
где q текущий угол поворота производящего колеса, находящегося в зацеплении с нарезаемым колесом;
q0 угловая установка в середине обкатки.The gear blank is installed on the horizontal table of the MA84F4 model CNC gear cutting machine, and the gear cutting head is installed in its tool spindle. The movements of the executive bodies of the machine X, Y, Z, C program. The angle A between the axes of the product and the tool is set equal to:
A 90- r 65,437 o
The rotation of the product is:
C z s (qq 0 ) / z
where q is the current angle of rotation of the producing wheel meshed with the cut wheel;
q 0 corner installation in the middle of the run-in.
Значения угла поворота C, а также поступательных координат X, Y, Z для начала, середины и конца обкатки даны в табл. 1
При этом в качестве нулевого положения по координатам X, Y, Z выбрано положение, при котором центр инструмента совпадает с вершиной делительного конуса изделия.The values of the rotation angle C, as well as the translational coordinates X, Y, Z for the start, middle, and end of the run-in are given in Table. one
In this case, the position at which the center of the tool coincides with the top of the dividing cone of the product is selected as the zero position in the X, Y, Z coordinates.
Обработка прямых зубьев конических колес двухсторонней фрезой по предлагаемому способу производится следующим образом. Processing of straight teeth of bevel wheels with a double-sided mill according to the proposed method is as follows.
Параметры колеса:
число зубьев z 30, δ 45, df 39,761,
R 55,28 мм, внешний модуль me 3.Wheel Parameters:
the number of teeth z 30, δ 45, d f 39,761,
R 55.28 mm, external module m e 3.
Фреза имеет углы профиля αo 20o, диаметр d0 150 мм. Углы αi= 0°, γs= 0°, kн 1.The mill has profile angles α o 20 o , diameter d 0 150 mm Angles α i = 0 ° , γ s = 0 ° , k n 1.
Заготовку колеса устанавливают на горизонтальный стол зубофрезерного станка с ЧПУ модели МА84Ф4, а двухстороннюю фрезу устанавливают в его инструментальном шпинделе. Движения исполнительных органов станка A, X, Y, Z, C программируют. Их значения для начала, середины и конца обкатки даны в табл. 2. The wheel blank is mounted on the horizontal table of the MA84F4 model CNC gear hobbing machine, and the double-sided cutter is installed in its tool spindle. The movements of the executive bodies of the machine A, X, Y, Z, C program. Their values for the beginning, middle and end of the break-in are given in table. 2.
Реализации предлагаемого способа профилирования криволинейных зубьев конических колес с наклоном инструментального шпинделя в исходном процессе производится аналогично. При этом расчет координат исполнительных органов станка МA84Ф4 A,Y выполняется по формулам (1 -11) с учетом значения углов i μл задающий наклон инструментального шпинделя в исходном процессе.Implementation of the proposed method for profiling curved teeth of bevel wheels with the inclination of the tool spindle in the initial process is carried out similarly. In this case, the coordinates of the executive bodies of the MA84F4 A, Y machine are calculated according to formulas (1 -11), taking into account the values of the angles i μ l, which determines the inclination of the tool spindle in the initial process.
При обработке криволинейных зубьев методом непрерывного деления вращение инструмента рассчитывается в зависимости от вращения изделия как в исходном процессе. При реализации предлагаемого способа профилирования прямых зубьев конических колес односторонним способом расчет координат станка МА84Ф4 A, Y также выполняется по формулам (1), (2), (4) (11): для верхней стороны зуба при kн= -1.When processing curved teeth by the method of continuous division, the rotation of the tool is calculated depending on the rotation of the product as in the original process. When implementing the proposed method for profiling straight teeth of bevel wheels in a one-way way, the calculation of the coordinates of the machine MA84F4 A, Y is also performed according to the formulas (1), (2), (4) (11): for the upper side of the tooth with k n = -1.
Технико-экономическая эффективность способа по сравнению с прототипом определяется повышением качества обрабатываемых зубчатых колес вследствие устранения волнистости поверхности зуба, свойственной колесам, обрабатываемым по способу-прототипу. The technical and economic efficiency of the method in comparison with the prototype is determined by the increase in the quality of the gears being processed due to the elimination of the undulation of the tooth surface inherent to the wheels processed by the prototype method.
По заявляемому способу можно обрабатывать конические колеса не только с прямыми, но и с криволинейными зубьями, причем все эти колеса правильно зацепляются с колесами обрабатываемыми на традиционных зуборезных или зубофрезерных станках для конических колес. According to the claimed method, it is possible to process bevel wheels not only with straight but also with curved teeth, and all these wheels are correctly engaged with wheels machined on traditional gear cutting or gear hobbing machines for bevel wheels.
Заявляемый способ создает возможность на одном и том же зуборезном станке с ЧПУ профилировать все основные виды зубчатых колес: не только цилиндрические, прямозубые и конические колеса и колеса червячных передач, но и конические колеса с прямыми, криволинейными и циклоидальными зубьями. Возможность изготовлять на одном станке все основные виды зубчатых колес особенно важна для зубообрабатывающих многоцелевых гибких производственных модулей, с автоматической сменой инструмента, заготовок и с автоматической переналадкой на другое изделие. Создаваемая способом универсальность таких гибких производственных модулей является предпосылкой их широкого использования при мелкосерийном производстве различных зубчатых колес в условиях малолюдной технологии. The inventive method makes it possible on the same CNC gear cutting machine to profile all the main types of gears: not only cylindrical, spur and bevel wheels and worm gear wheels, but also bevel wheels with straight, curved and cycloidal teeth. The ability to manufacture all the main types of gears on one machine is especially important for multi-purpose flexible multi-purpose gear manufacturing modules, with automatic change of tools, workpieces and with automatic changeover to another product. The universality of such flexible production modules created by the method is a prerequisite for their wide use in small-scale production of various gears in conditions of low-occupancy technology.
Заявляемое решение не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды так как не содержит новых химических веществ по сравнению с известными способами обработки зубчатых колес, не вызывает дополнительных вибраций, шума или других отрицательных эффектов. The claimed solution does not have a negative impact on the environment since it does not contain new chemicals in comparison with the known methods of processing gears, does not cause additional vibration, noise or other negative effects.
Claims (4)
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для обработки прямых зубьев конических колес и криволинейных зубьев конических колес, которые в исходном процессе обрабатываются с наклоном инструментального шпинделя, угол между осью инструмента и осью изделия изменяют согласованно с вращением изделия по закону
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для обработки криволинейных зубьев конических колес, которые в исходном процессе обрабатываются без наклона инструментального шпинделя, угол между осями инструмента и изделия, определяют из соотношения A p(r 90o).1. The method of processing the teeth of the bevel wheels on a machine for processing cylindrical wheels by the rolling method, in which the product is rotated around its axis, the tool is informed about rotation around its axis, forming an angle with the axis of the product, and translational movements consistent with the rotation of the product relative to the product along the product axis and along an axis perpendicular to the axes of the product and tool, characterized in that, in order to improve the quality and expand the technological capabilities of the method, as a tool during processing to ivolineynyh and direct use of teeth, respectively, end and disk gear cutting head and the tool gives concerning the product agreed with the rotation of the product translational movement along its axis according to the law
2. The method according to p. 1, characterized in that for processing the straight teeth of the bevel wheels and the curved teeth of the bevel wheels, which are processed in the initial process with the inclination of the tool spindle, the angle between the axis of the tool and the axis of the product is changed in accordance with the rotation of the product according to the law
3. The method according to p. 1, characterized in that for processing the curved teeth of the bevel wheels, which are processed in the initial process without tilting the tool spindle, the angle between the axes of the tool and the product is determined from the ratio A p (r 90 o ).
Aш и расстояние от торца шпинделя инструмента до центра инструмента:
ΔA - осевое смещение заготовки в исходном процессе;
Г угол установки бабки изделия в исходном процессе;
Lm(Φ) - оператор пересчета векторов в новую систему координат, полученную из старой поворотом на угол Φ относительно ее m-й оси; m 1, 2, 3;
U радиальная установка в исходном процессе для криволинейных зубьев;
q текущий угол обкатки в исходном процессе;
Bs смещение стола в исходном процессе;
Е гипоидное смешение в исходном процессе;
Rs радиальная установка в исходном процессе для прямых зубьев;
γs - угол развода суппортов в исходном процессе;
r0 радиус инструмента;
αi - угол между осями инструментального шпинделя и плоскостью вращения люльки в исходном процессе;
i, μл - соответственно угол наклона и установка направления наклона инструментального шпинделя в исходном процессе;
исходный процесс процесс обработки конических зубчатых колес на традиционном для их обработки станке обкаткой производящим колесом;
центр инструмента точка оси инструмента в плоскости вершин резцов.6. The method according to PP. 2 and 3, characterized in that the processing of the curved teeth is performed by the method of continuous division, in which the rotation of the tool is consistent with the rotation of the product, where in the above formulas the notation is used
A w and the distance from the end face of the tool spindle to the center of the tool:
ΔA is the axial displacement of the workpiece in the initial process;
D is the angle of installation of the headstock of the product in the original process;
L m (Φ) is the operator of converting vectors into a new coordinate system obtained from the old one by rotation through an angle Φ relative to its mth axis; m 1, 2, 3;
U radial setting in the initial process for curved teeth;
q current break-in angle in the initial process;
B s table offset in the original process;
E hypoid mixing in the initial process;
R s radial installation in the initial process for straight teeth;
γ s is the angle of divorce of the calipers in the initial process;
r 0 tool radius;
α i is the angle between the axes of the tool spindle and the plane of rotation of the cradle in the initial process;
i, μ l - respectively, the angle of inclination and setting the direction of inclination of the tool spindle in the initial process;
initial process the process of processing bevel gears on a machine traditional for their processing by running-in with a producing wheel;
tool center point of the tool axis in the plane of the tool tips.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93036389A RU2088386C1 (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Method of machining of teeth of bevel gear-wheels on spur-and-helical generating machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93036389A RU2088386C1 (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Method of machining of teeth of bevel gear-wheels on spur-and-helical generating machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93036389A RU93036389A (en) | 1997-01-27 |
| RU2088386C1 true RU2088386C1 (en) | 1997-08-27 |
Family
ID=20145087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93036389A RU2088386C1 (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Method of machining of teeth of bevel gear-wheels on spur-and-helical generating machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2088386C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487786C2 (en) * | 2008-10-30 | 2013-07-20 | Клингельнберг Аг | Method of cutting bevel gears and face cutting head used to this end |
| CN105073321A (en) * | 2013-02-19 | 2015-11-18 | 格里森工场 | Slide rolling process for the generation of bevel gears |
| RU2688114C1 (en) * | 2018-09-10 | 2019-05-17 | Дмитрий Александрович Синицын | Machine for processing of cycloidal profile of tooth of straight- and helical cylindrical cycloidal gear wheels |
-
1993
- 1993-07-14 RU RU93036389A patent/RU2088386C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Экспресс-информация N 36, 1984. Автоматические линии и металлорежущие станки. Реферат N 134 с. 1-15. Нарезание конических зубчатых колес цилиндрической червячной фрезой. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487786C2 (en) * | 2008-10-30 | 2013-07-20 | Клингельнберг Аг | Method of cutting bevel gears and face cutting head used to this end |
| CN105073321A (en) * | 2013-02-19 | 2015-11-18 | 格里森工场 | Slide rolling process for the generation of bevel gears |
| CN105073321B (en) * | 2013-02-19 | 2017-04-12 | 格里森工场 | Slide rolling process for the generation of bevel gears |
| RU2645808C2 (en) * | 2013-02-19 | 2018-02-28 | Те Глисон Воркс | Method of form-generating with slide for manufacturing bevel gears |
| RU2688114C1 (en) * | 2018-09-10 | 2019-05-17 | Дмитрий Александрович Синицын | Machine for processing of cycloidal profile of tooth of straight- and helical cylindrical cycloidal gear wheels |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4565474A (en) | Method of generating involute tooth forms with a milling cutter | |
| US9199323B2 (en) | Semi-completing skiving method and device having corresponding skiving tool for executing a semi-completing skiving method | |
| JP2994753B2 (en) | Tool feed method in gear manufacturing process | |
| US7364391B1 (en) | Manufacturing straight bevel gears | |
| US20140105698A1 (en) | Method for skiving of outer toothings and apparatus comprising an according skiving tool | |
| JPH0229449B2 (en) | ||
| KR20120139595A (en) | Method for gear pre-cutting of a plurality of different bevel gears and use of an according milling tool | |
| KR20120033961A (en) | Method for milling a bevel gear tooth system in the continuous milling process | |
| US4650378A (en) | Method for machining a gear by means of a rotating gear-type tool | |
| CN108568567A (en) | A kind of Machining Spiral Bevel Gear method based on general four-shaft numerically controlled lathe and rose cutter | |
| US5716174A (en) | Tool feeding method | |
| RU2088386C1 (en) | Method of machining of teeth of bevel gear-wheels on spur-and-helical generating machine | |
| US5395189A (en) | Method for the precision working of crowned and/or conical tooth systems | |
| US4611956A (en) | Method for fabricating bevel and hypoid gear pairs | |
| CN1036150C (en) | Cylindrical gearing pair with curved tooth face, processing method and equipment | |
| AU694687B2 (en) | Tool feeding method | |
| Xiao et al. | A contact point method for the design of form cutters for helical gears | |
| CA1211306A (en) | Method of generating involute tooth forms with a milling cutter | |
| RU2060117C1 (en) | Method of processing arched teeth of gear wheels with involute profile | |
| SU1720815A1 (en) | Method for machining straight cut bevel gears by means of nc machine tools | |
| SU1016090A1 (en) | Method of machining shaped surfaces of bodies-of-revolution | |
| RU1098143C (en) | Method of finishing involute profiles of gear teeth | |
| JPS62228320A (en) | Finishing method for tooth surface of gear | |
| SU1745435A1 (en) | Method for machining variable-pitch and section helical grooves on bodies of revolution | |
| SU1662775A1 (en) | Method for making gears |