RU2123410C1 - Способ обработки зубчатых колес с криволинейными зубьями - Google Patents
Способ обработки зубчатых колес с криволинейными зубьями Download PDFInfo
- Publication number
- RU2123410C1 RU2123410C1 RU98104308A RU98104308A RU2123410C1 RU 2123410 C1 RU2123410 C1 RU 2123410C1 RU 98104308 A RU98104308 A RU 98104308A RU 98104308 A RU98104308 A RU 98104308A RU 2123410 C1 RU2123410 C1 RU 2123410C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- finishing
- cradle
- gear cutting
- teeth
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gear Processing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано в производстве зубчатых колес. Достигаемый технический результат - расширение технологических возможностей способа обработки колес с криволинейными зубьями за счет обработки цилиндрических колес с круговыми зубьями с высокой производительностью. Для этого в способ обработки зубчатых колес с криволинейными зубьями на многоинструментном станке, при котором на люльке станка размещают зуборезные головки для черновой и чистовой обработки так, что их оси вращения отстоят от оси вращения люльки на одинаковом расстоянии, а при переходе от черновой обработки к чистовой люльку станка поворачивают вокруг ее оси для смены позиции инструмента, дополнительно вводят третью зуборезную головку, предназначенную для чистовой обработки, причем каждая из чистовых зуборезных головок предназначена для обработки своей стороны зуба, при этом черновую головку устанавливают так, что в рабочей позиции ее ось вращения смещена относительно средней торцовой плоскости заготовки, а поворот люльки при смене позиции инструмента при переходе от черновой обработки зубьев к чистовой обработке вогнутых или выпуклых сторон зубьев осуществляют на угол, меньший или больший центрального угла между двумя радиусами, проведенными из центра вращения люльки через оси черновой и чистовой зуборезных головок. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано в производстве зубчатых колес.
Известен двойной двухсторонний способ обработки колес с круговыми зубьями (см. , например, книгу Калашникова С.Н., Калашникова А.С. Изготовление зубчатых колес. - М.: Высшая школа, 1980. - С. 208), при котором выпуклые и вогнутые стороны зубьев шестерни и колеса обрабатывают за один установ двусторонней зуборезной головкой. Способ имеет сравнительно высокую производительность, однако в ряде случаев качество зубчатой передачи ухудшается из-за невозможности управления длиной и расположением пятна контакта при нарезании зубьев.
Известен двусторонний способ обработки колес с круговыми зубьями (см. там же, с. 208, абзац 4), при котором черновое и чистовое нарезание зубьев колеса осуществляют двухсторонней головкой, а формообразование зубьев шестерни выполняют за три установа:
1) черновая обработка двусторонней головкой;
2) чистовая обработка выпуклых сторон зубьев односторонней головкой;
3) чистовая обработка вогнутых сторон зубьев односторонней головкой.
1) черновая обработка двусторонней головкой;
2) чистовая обработка выпуклых сторон зубьев односторонней головкой;
3) чистовая обработка вогнутых сторон зубьев односторонней головкой.
Способ отличается высоким качеством обработки, однако в массовом и крупносерийном производстве для его реализации требуются пять соответствующих образом настроенных станков (два станка для черновой и чистовой обработки колеса и три станка для обработки шестерни), а в мелкосерийном производстве партию шестерен обрабатывают на одном станке, последовательно настраивая его на черновую, а затем на раздельную чистовую обработку выпуклых и вогнутых сторон зубьев.
Вследствие этого в массовом производстве повышаются расходы на оборудование и производственные площади, а в мелкосерийном - существенно возрастает вспомогательное и подготовительно-заключительное время.
Известен также метод нарезания конических колес с циклоидальными зубьями (см. книгу Кедринского В.Н., Писманика К.М. Станки для нарезания конических зубчатых колес. - М.: Машгиз, 1958. - С. 254-256), при котором зуборезной головке и заготовке сообщают согласованное вращение вокруг их осей. Помимо этого для формирования зуба по всей длине и на полную высоту инструменту сообщают также вращение вокруг оси производящего колеса (оси поворота люльки станка). В результате при повороте люльки за один рабочий ход обрабатывают все зубья колеса или шестерни, после чего следует радиальное врезание инструмента в заготовку и при реверсе люльки зубья обрабатывают начисто.
Использование этого способа зубообработки обуславливает существенное повышение производительности, поскольку зубчатое колесо обрабатывается на одном станке, с одного установа за два рабочих хода. Однако способ имеет и недостатки. Черновая и чистовая обработка осуществляются одним и тем же инструментом, что обуславливает его повышенный износ и, как следствие, снижение точности зубчатых колес и повышение шероховатости зубьев.
Наиболее близким по технической сущности (прототипом) является способ обработки зубчатых колес с криволинейными зубьями на многоинструментном станке, при котором на люльке станка размещают зуборезные головки для черновой и чистовой обработки так, что их оси вращения отстоят от оси вращения люльки на одинаковом расстоянии, а при переходе от черновой обработки к чистовой люльку станка поворачивают вокруг ее оси для смены позиции инструмента (см. пат. ГДР N 253199, МКИ B 23 F 9/10, 1978, 5 с). Наряду с высокой производительностью способ отличается высокой точностью, поскольку для черновой и чистовой обработки используются различные инструменты.
К недостатку способа можно отнести его сравнительно узкие технологические возможности, т.к. этим способом можно обрабатывать только конические зубчатые колеса с циклоидальными зубьями.
Изобретение решает задачу расширения технологических возможностей способа за счет обработки цилиндрических колес с круговыми зубьями с высокой производительностью.
Для того в способе обработки зубчатых колес с криволинейными зубьями на многоинструментном станке, при котором на люльке станка размещают зуборезные головки для черной и чистовой обработки так, что их оси вращения отстоят от оси вращения люльки на одинаковом расстоянии, а при переходе от черновой обработки к чистовой люльку станка поворачивают вокруг ее оси для смены позиции инструмента, дополнительно вводят третью зуборезную головку, предназначенную для чистовой обработки, причем каждая из чистовых зуборезных головок предназначена для обработки своей стороны зуба, при этом черновую головку устанавливают так, что в рабочей позиции ее ось вращения смещена относительно средней торцовой плоскости заготовки на величину Δ, определяемую по формуле
где
R - расстояние от оси вращения люльки до осей зуборезных головок;
угловой наладочный параметр при установке черновой зуборезной головки в рабочую позицию;
qe = r0 + 0.5Sw - re - наладочное смещение оси чистовой зуборезной головки для обработки вогнутых сторон зубьев относительно оси черновой зуборезной головки вдоль производящей рейки;
qi = ri + 0.5Sw - r0 - наладочное смещение оси чистовой зуборезной головки для обработки выпуклых сторон зубьев относительно оси черновой зуборезной головки вдоль производящей рейки;
r0 - номинальный радиус черновой зуборезной головки;
Sw= (0,5π-2xtgαm - окружная ширина впадины зубчатого колеса по делительной окружности в среднем торцовом сечении;
re - наружный радиус чистовой зуборезной головки для обработки вогнутых сторон зубьев;
ri - внутренний радиус чистовой зуборезной головки для обработки выпуклых сторон зубьев;
x - коэффициент смещения исходного контура;
α - угол профиля исходного контура;
m - модуль зубьев,
а поворот люльки при смене позиции инструмента при переходе от черновой обработки зубьев к чистовой обработке вогнутых или выпуклых сторон зубьев осуществляют на угол, меньший или больший центрального угла между двумя радиусами, проведенными из центра вращения люльки через оси черновой и чистовой зуборезных головок соответственно на величины φe или φi, определяемые по формулам
Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема обработки цилиндрического колеса с круговыми зубьями, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1; на фиг. 3 показана схема расположения черновой и чистовой зуборезных головок на люльке многоинструментного зуборезного станка, вид спереди; на фиг. 4 дана расчетная схема, на которой оси черновой и чистовой головок показаны в рабочих позициях.
где
R - расстояние от оси вращения люльки до осей зуборезных головок;
угловой наладочный параметр при установке черновой зуборезной головки в рабочую позицию;
qe = r0 + 0.5Sw - re - наладочное смещение оси чистовой зуборезной головки для обработки вогнутых сторон зубьев относительно оси черновой зуборезной головки вдоль производящей рейки;
qi = ri + 0.5Sw - r0 - наладочное смещение оси чистовой зуборезной головки для обработки выпуклых сторон зубьев относительно оси черновой зуборезной головки вдоль производящей рейки;
r0 - номинальный радиус черновой зуборезной головки;
Sw= (0,5π-2xtgαm - окружная ширина впадины зубчатого колеса по делительной окружности в среднем торцовом сечении;
re - наружный радиус чистовой зуборезной головки для обработки вогнутых сторон зубьев;
ri - внутренний радиус чистовой зуборезной головки для обработки выпуклых сторон зубьев;
x - коэффициент смещения исходного контура;
α - угол профиля исходного контура;
m - модуль зубьев,
а поворот люльки при смене позиции инструмента при переходе от черновой обработки зубьев к чистовой обработке вогнутых или выпуклых сторон зубьев осуществляют на угол, меньший или больший центрального угла между двумя радиусами, проведенными из центра вращения люльки через оси черновой и чистовой зуборезных головок соответственно на величины φe или φi, определяемые по формулам
Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема обработки цилиндрического колеса с круговыми зубьями, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1; на фиг. 3 показана схема расположения черновой и чистовой зуборезных головок на люльке многоинструментного зуборезного станка, вид спереди; на фиг. 4 дана расчетная схема, на которой оси черновой и чистовой головок показаны в рабочих позициях.
При обработке цилиндрических колес с круговыми зубьями двусторонним способом шестерню обрабатывают за три перехода или операции - черновую и две чистовых. В процессе обработки черновой зуборезной головке 1 (фиг. 1, 2) сообщают главное движение Dr - вращение вокруг оси Oo, а заготовке 2 - движение обката; складывающееся из поступательного перемещения Dsv заготовки 2 вдоль производящей рейки и согласованного с ним вращения Dsω вокруг ее оси O. При этом делительный цилиндр заготовки катится без скольжения по начальной плоскости А-А производящей рейки.
После черновой обработки зубья формируют чистовыми односторонними головками 3 и 4 раздельно за два перехода (фиг. 2). При этом для получения благоприятного пятна контакта в передаче радиус re головки 3 для обработки вогнутых сторон зубьев в зависимости от геометрических параметров нарезаемого колеса должен быть несколько меньше, а радиус ri головки 4 для обработки выпуклых сторон - несколько больше, чем радиус r0 черновой головки 1. Расчет радиусов ro, re, ri осуществляется по известным зависимостям (см.: Шейнин Г.М., Бобков М.Н., Розенблюм С.Е. Геометрический расчет элементов цилиндрической передачи с круговыми зубьями, параметров инструмента и наладок станков /Тульский политехн. ин-т. - Тула, 1987. - 78 с. - Деп. во ВНИИТЭМР 2.11.87, N 783 Мш). В соответствии с этим при наладке на чистовую обработку вогнутых сторон зубьев ось Ooe односторонней зуборезной головки 3 должна быть смещена относительно оси Oo черновой головки 1 на величину
qe = r0 + 0.5Sw - re,
где
ro - номинальный радиус черновой зуборезной головки 1;
Sw= (0,5π-2xtgα)m - делительная окружная ширина впадины колеса 2 в среднем торцовом сечении;
re - наружный радиус чистовой зуборезной головки 3 для обработки вогнутых сторон зубьев;
x - коэффициент смещения исходного контура;
α - угол профиля исходного контура;
m - модуль зубьев.
qe = r0 + 0.5Sw - re,
где
ro - номинальный радиус черновой зуборезной головки 1;
Sw= (0,5π-2xtgα)m - делительная окружная ширина впадины колеса 2 в среднем торцовом сечении;
re - наружный радиус чистовой зуборезной головки 3 для обработки вогнутых сторон зубьев;
x - коэффициент смещения исходного контура;
α - угол профиля исходного контура;
m - модуль зубьев.
При чистовой обработке выпуклых сторон зубьев заготовки 2 односторонней головкой 4 (фиг. 2) ось Ooi инструмента должна быть смещена относительно оси Oo черновой головки 1 на расстояние
qi = ri + 0.5Sw - r0,
где
ri - внутренний радиус чистовой зуборезной головки 4 для обработки выпуклых сторон зубьев.
qi = ri + 0.5Sw - r0,
где
ri - внутренний радиус чистовой зуборезной головки 4 для обработки выпуклых сторон зубьев.
Для реализации данного способа обработки при нарезании зубьев на многоинструментном станке (фиг. 3, 4) необходимо обеспечить такое же относительное расположение осей зуборезных головок при смене позиций инструмента в процессе перехода от черновой обработки к раздельной чистовой обработке вогнутых и выпуклых сторон зубьев. Если при этом расстояние R от оси Oл люльки 5 до осей Oo, Ooe и Ooi головок принять одинаковым, то оси Ooe (Ooel) и Ooi (Ooil) чистовых головок 3 и 4 в рабочей позиции можно расположить в средней торцовой плоскости Б заготовки 2 (фиг. 2, 3, 4), где угол наклона линии зуба равен нулю. Ось Oo черновой головки 1 будет смещена относительно средней торцовой плоскости на величину
,
где
R - расстояние от оси вращения люльки до осей зуборезных головок;
угловой наладочный параметр при установке черновой зуборезной головки в рабочую позицию.
,
где
R - расстояние от оси вращения люльки до осей зуборезных головок;
угловой наладочный параметр при установке черновой зуборезной головки в рабочую позицию.
Значение радиуса R выбирается конструктивно и зависит в основном от размеров станка. Как показали расчеты, при радиусе R порядка 500-700 мм и смещениях qe(i) = 5-10 мм величина Δ = 0,05-0,07 мм и вполне может быть компенсирована при назначении припуска на чистовую обработку зубьев.
Положение осей зуборезных головок в рабочих позициях определяется двумя координатами. Если условно принять ось Oл люльки 5 за начало (полюс) полярной системы координат, а вертикальную линию OлX - за полярную ось, положение осей Oo, Ooel и Ooil зуборезных головок 1, 3 и 4 помимо радиуса-вектора R определится полярными углами ψ и
ν = φe+ψ = φi-ψ,
где
φe - угол установки в рабочую позицию чистовой головки для обработки вогнутых сторон зубьев;
φi - угол установки в рабочую позицию чистовой головки для обработки выпуклых сторон зубьев.
ν = φe+ψ = φi-ψ,
где
φe - угол установки в рабочую позицию чистовой головки для обработки вогнутых сторон зубьев;
φi - угол установки в рабочую позицию чистовой головки для обработки выпуклых сторон зубьев.
Углы φe и φi необходимо учитывать при смене позиций инструментов. Так, при переходе от черновой обработки к чистовой обработке вогнутых сторон зубьев смена позиций инструментов осуществляется за счет поворота люльки 5 (движение Ds) вокруг оси Oл на некоторый угол γe (фиг. 3). При этом для обеспечения требуемого углового координирования чистовой головки 3 угол поворота γe должен быть меньше центрального угла λe между двумя радиусами, проведенными из центра Oл люльки 5 через оси Oo и Ooe черновой 1 и чистовой 3 головок, на величину
По той же причине при переходе от черновой обработки к чистовой обработке выпуклых сторон зубьев люльку 5 нужно повернуть на угол γi, больший центрального угла λi между двумя радиусами, проведенными из центра Oл люльки 5 через оси Oo и Ooi черновой 1 и чистовой 4 головок,
на величину
Предлагаемый способ создает предпосылки существенного повышения производительности при изготовлении цилиндрических колес с круговыми зубьями за счет сокращения вспомогательного и подготовительно-заключительного времени.
По той же причине при переходе от черновой обработки к чистовой обработке выпуклых сторон зубьев люльку 5 нужно повернуть на угол γi, больший центрального угла λi между двумя радиусами, проведенными из центра Oл люльки 5 через оси Oo и Ooi черновой 1 и чистовой 4 головок,
на величину
Предлагаемый способ создает предпосылки существенного повышения производительности при изготовлении цилиндрических колес с круговыми зубьями за счет сокращения вспомогательного и подготовительно-заключительного времени.
Claims (1)
- Cпособ обработки зубчатых колес с криволинейными зубьями на многоинструментном станке, при котором на люльке станка размещают зуборезные головки для черновой и чистовой обработки так, что их оси вращения отстоят от оси вращения люльки на одинаковом расстоянии, а при переходе от черновой обработки к чистовой люльку станка поворачивают вокруг ее оси для смены позиции инструмента, отличающийся тем, что дополнительно вводят третью зуборезную головку, предназначенную для чистовой обработки, причем каждая из чистовых зуборезных головок предназначена для обработки своей стороны зуба, при этом черновую головку устанавливают так, что в рабочей позиции ее ось вращения смещена относительно средней торцовой плоскости заготовки на величину Δ, определяемую по формуле
где R - расстояние от оси вращения люльки до осей зуборезных головок;
угловой наладочный параметр при установке черновой зуборезной головки в рабочую позицию;
qe = r0 + 0,5Sw - re - наладочное смещение оси чистовой зуборезной головки для обработки вогнутых сторон зубьев относительно оси черновой зуборезной головки вдоль производящей рейки;
qi = ri + 0,5Sw - ro - наладочное смещение оси чистовой зуборезной головки для обработки выпуклых сторон зубьев относительно оси черновой зуборезной головки вдоль производящей рейки;
r0 - номинальный радиус черновой зуборезной головки;
Sw= (0,5π-2xtgα)m - окружная ширина впадины зубчатого колеса по делительной окружности в среднем торцевом сечении;
re - наружный радиус чистовой зуборезной головки для обработки вогнутых сторон зубьев;
ri - внутренний радиус чистовой зуборезной головки для обработки выпуклых сторон зубьев;
x - коэффициент смещения исходного контура;
α - угол профиля исходного контура;
m - модуль зубьев,
а поворот люльки при смене позиции инструмента при переходе от черновой обработки зубьев к чистовой обработке вогнутых или выпуклых сторон зубьев осуществляют на угол, меньший или больший центрального угла между двумя радиусами, проведенными из центра вращения люльки через оси черновой и чистовой зуборезных головок соответственно на величины φe или φi определяемые по формулам
о
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104308A RU2123410C1 (ru) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Способ обработки зубчатых колес с криволинейными зубьями |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104308A RU2123410C1 (ru) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Способ обработки зубчатых колес с криволинейными зубьями |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2123410C1 true RU2123410C1 (ru) | 1998-12-20 |
RU98104308A RU98104308A (ru) | 1999-12-10 |
Family
ID=20203151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98104308A RU2123410C1 (ru) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Способ обработки зубчатых колес с криволинейными зубьями |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2123410C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688114C1 (ru) * | 2018-09-10 | 2019-05-17 | Дмитрий Александрович Синицын | Станок для обработки циклоидального профиля зуба прямо- и косозубых цилиндрических циклоидальных зубчатых колес |
-
1998
- 1998-03-12 RU RU98104308A patent/RU2123410C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Калашников С.И. и др. Изготовление зубчатых колес. - М.: Высшая школа, 1980, с.208. Кедринский В.Н. и др. Станки для нарезания конических зубчатых колес. - М.: Машгиз, 1958, с.254 - 256. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688114C1 (ru) * | 2018-09-10 | 2019-05-17 | Дмитрий Александрович Синицын | Станок для обработки циклоидального профиля зуба прямо- и косозубых цилиндрических циклоидальных зубчатых колес |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6721223B2 (ja) | 球面インボリュート歯形スパイラルベベルギア歯切法 | |
CN103328145A (zh) | 用于加工工件的方法和设计用于该方法的加工工具 | |
US8882414B2 (en) | Method and system for milling a bevel gear tooth system in a continuous miling process | |
EP2576117B1 (en) | A method for generating of non-straight gear teeth | |
CN108568567A (zh) | 一种基于通用四轴数控机床与球头铣刀的螺旋锥齿轮加工方法 | |
US4650378A (en) | Method for machining a gear by means of a rotating gear-type tool | |
CN107649847B (zh) | 一种适用于高速重载机械的超窄空刀槽双螺旋齿轮的加工方法 | |
US6050757A (en) | Rotary milling process and device | |
US5052867A (en) | Method of producing profiled workpieces | |
RU2123410C1 (ru) | Способ обработки зубчатых колес с криволинейными зубьями | |
CN109475955B (zh) | 借助于珩齿机对具有内齿的齿轮进行硬齿面精加工的方法和设备 | |
US6263571B1 (en) | Toothed gear design and manufacturing method | |
CN1301172C (zh) | 汽车同步器齿套滑块槽复轨迹加工法 | |
CN114423553A (zh) | 螺杆式压缩机的转子或具有螺旋轮廓的工件的制造方法 | |
US4050353A (en) | Index generation method and machine for production of bevel gears | |
US5694819A (en) | Method and device for form cutting and form turning | |
RU2060117C1 (ru) | Способ обработки арочных зубьев зубчатых колес с эвольвентным профилем | |
RU2347650C1 (ru) | Способ нарезания зубчатых колес с модифицированной формой зубьев | |
RU2049608C1 (ru) | Способ обработки эвольвентных профилей круговых зубьев цилиндрических колес | |
RU2076023C1 (ru) | Станок для обработки зубчатых колес | |
TW202224818A (zh) | 齒輪刮滾加工法 | |
SU1228952A1 (ru) | Инструмент дл накатывани зубчатых профилей | |
JPH07132407A (ja) | ボールエンドミル | |
RU2209129C1 (ru) | Способ обработки винтов героторных винтовых насосов | |
SU1255302A1 (ru) | Способ обработки поверхностей вращени |