RU2188101C1 - Способ электроэрозионной обработки зубчатых изделий - Google Patents
Способ электроэрозионной обработки зубчатых изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2188101C1 RU2188101C1 RU2001110988A RU2001110988A RU2188101C1 RU 2188101 C1 RU2188101 C1 RU 2188101C1 RU 2001110988 A RU2001110988 A RU 2001110988A RU 2001110988 A RU2001110988 A RU 2001110988A RU 2188101 C1 RU2188101 C1 RU 2188101C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- involute
- tool
- electroerosive
- shaping
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для изготовления с помощью проволочного электрода-инструмента (ЭИ) цилиндрических эвольвентных зубчатых изделий (ЗИ) заданной степени точности с наружными зубчатыми венцами (ЗВ). При формообразовании боковых поверхностей зубьев задают определенную последовательность координатных перемещений траектории проволочного ЭИ от управляющей программы при работе линейного интерполятора. При этом обеспечивают неизменность значений погрешности аппроксимации, не превышающей допустимой на любом из элементарных участков аппроксимации торцового эвольвентного профиля. Шаг между формообразующими точками торцового эвольвентного профиля по длине его дуги от ножки зуба к его вершине должен быть переменным и изменяться по установленному закону. На формообразование отдельно взятых боковых поверхностей потребуется меньшее число опорных точек траектории проволочного ЭИ, что позволяет сократить объем электроэрозионного зубовырезания в целом и длину траектории, а в итоге уменьшить себестоимость ЭЭО обработки ЗИ. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области машино-, приборостроения, в частности к электроэрозионной обработке (ЭЭО) сложнопрофильных изделий из токопроводящих материалов проволочным электродом-инструментом (ЭИ) на станках с ЧПУ, и может быть использовано при изготовлении цилиндрических эвольвентных зубчатых изделий (ЗИ) заданной степени точности с наружными зубчатыми венцами (ЗВ) (зубчатых колес (ЗК), зубчатых секторов (ЗС), зубчатых пуансонов (ЗП)).
Известен способ ЭЭО ЗИ, в котором ЗВ эвольвентного ЗИ формируется на электроэрозионном вырезном станке с ЧПУ за счет согласованных (подчиненных законам описания эквидистант эвольвентных боковых поверхностей, поверхностей вершин и впадин между зубьями) позиционных (координатных) перемещений проволочного ЭИ в осях Х и Y (обработка по контуру) по траектории, задаваемой от управляющей программы (УП).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе на формообразование торцовых эвольвентных профилей боковых поверхностей зубьев в УП, без учета заданной степени точности ЗИ, задается существенно завышенное (с необоснованно большим запасом) в сравнении с необходимым числом n1 опорных точек траектории перемещения проволочного ЭИ. Это приводит:
- к существенному увеличению объема УП, а следовательно, возникновению вероятности ее сбоев при отработке в устройстве ЧПУ, росту финансовых затрат на программоноситель (перфоленту) и затрат времени на технологическую подготовку операции ЭЭО зубьев;
- увеличению длины траектории перемещений проволочного ЭИ, а следовательно, времени То ЭЭО, что в целом значительно снижает производительность и повышает себестоимость обработки.
- к существенному увеличению объема УП, а следовательно, возникновению вероятности ее сбоев при отработке в устройстве ЧПУ, росту финансовых затрат на программоноситель (перфоленту) и затрат времени на технологическую подготовку операции ЭЭО зубьев;
- увеличению длины траектории перемещений проволочного ЭИ, а следовательно, времени То ЭЭО, что в целом значительно снижает производительность и повышает себестоимость обработки.
Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ ЭЭО ЗИ, в котором ЗВ эвольвентного ЗИ заданной степени точности формируется на электроэрозионном вырезном станке с ЧПУ за счет согласованных (подчиненных законам описания эквидистант эвольвентных боковых поверхностей, поверхностей вершин и впадин между зубьями) позиционных (координатных) перемещений проволочного ЭИ в осях Х и Y (обработка по контуру) по траектории, задаваемой от УП (см. Худобин Л.В., Рязанов С. И. , Кравченко Д.В. Точность формы эвольвентных боковых поверхностей зуба, обеспечиваемая электроэрозионным вырезанием на станках с ЧПУ // Вестник машиностроения. 1998. 10. С.32-36), принятый за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что для электроэрозионного формообразования боковых поверхностей зубьев эвольвентного ЗИ заданной степени точности от УП в устройстве ЧПУ при работе линейного интерполятора задается такая траектория координатных перемещений проволочного ЭИ, при которой обеспечивается неизменность шага nlл (nlл= const) между формообразующими точками торцового эвольвентного профиля nlл 1=nlл 2=...=nlл N-1=nlл N по длине LЭ его дуги. С одной стороны, это позволяет обеспечить одинаковые технологические условия протекания процесса электроэрозионного формообразования элементарных участков торцового эвольвентного профиля боковой поверхности зуба ЗИ, представляющего собой ломаную (линейный сплайн), а с другой стороны, приводит к непостоянству погрешности аппроксимации Δа л (Δa л = var) по длине LЭ дуги торцового эвольвентного профиля. Если на первом участке аппроксимации (у ножки зуба) Δa л = Δ , где Δ - допустимая погрешность аппроксимации, зависящая от величины допуска ff на погрешность торцового эвольвентного профиля зуба ЗИ заданной степени точности: Δ = (0,4-0,95)•ff, то на последующих участках в сторону к вершине зуба значения Δал становятся существенно меньшими Расхождение между значениями погрешностей аппроксимации Δa л 1 на первом (у ножки зуба) и Δа л N последнем (у вершины зуба) участках составляет примерно 86%.
Таким образом, при nlл= const число N1 опорных точек траектории перемещения проволочного ЭИ на электроэрозионное формообразование торцовых эвольвентных профилей боковых поверхностей зубьев ЗИ, рассчитываемое по зависимости N1=(Lэ/nlл)+1, не будет соответствовать оптимальному (будет завышено). Это в свою очередь приводит к нежелательному увеличению объема УП, а следовательно, затрат времени на технологическую подготовку операции ЭЭО зубьев; длины траектории перемещения проволочного ЭИ, а следовательно, времени То ЭЭО, что в целом не позволяет обеспечить оптимальные: максимальную производительность и минимальную себестоимость обработки.
Сущность изобретения заключается в решении задачи по разработке такого варианта электроэрозионного формообразования боковых поверхностей зубьев эвольвентных ЗИ заданной степени точности, при котором N1 будет наиболее близко к оптимальному, что обеспечит максимальную производительность и минимальную себестоимость зубовырезания при прочих равных условиях.
Технический результат - повышение производительности и уменьшение себестоимости ЭЭО ЗИ заданной степени точности.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе ЭЭО ЗИ ЗВ эвольвентного ЗИ заданной степени точности формируется на электроэрозионном вырезном станке с ЧПУ за счет согласованных (подчиненных законам описания эквидистант эвольвентных боковых поверхностей, поверхностей вершин и впадин между зубьями) позиционных (координатных) перемещений проволочного ЭИ в осях Х и Y (обработка по контуру) по траектории, задаваемой от УП.
Особенность заявляемого способа заключается в том, что с целью повышения производительности и уменьшения себестоимости ЭЭО ЗИ 11 (фиг.1) заданной степени точности за счет оптимизации числа N1 опорных точек 9 траектории 7 для электроэрозионного формообразования боковых поверхностей зубьев ЗВ 10 от УП в устройстве ЧПУ при работе линейного интерполятора задается такая траектория 7 координатных перемещений (ХT N УT N) проволочного ЭИ 2 от одной опорной точки 9 к другой, при которой обеспечивается неизменность значений погрешности аппроксимации Δа л (Δа л = const), при условии, что Δa л = Δ на любом из элементарных участков 8 аппроксимации торцового эвольвентного профиля 6 (Δa л 1= Δа л 2= ... = Δа л N-1 = Δа л N), для этого шаг nlл между формообразующими точками 12 торцового эвольвентного профиля 6 по длине LЭ его дуги от ножки зуба к его вершине должен быть переменным (nlл=var): nlл 1<nlл 2<. . . <nlл N-1<nlл N и изменяться независимо от геометрии ЗИ 11( модуля m, числа зубьев z, угла профиля α и др.), по закону
nlл 2= 1,428•nlл 1; nlл 3= 1,686•nlл 1; nlл 4= 1,882•nlл 1; nlл 5= 2,043•nlл 1; nlл 6= 2,183•nlл 1; nlл 7= 2,307•nlл 1; nlл 8= 2,418•nlл 1; nlл 9 = 2,521•nlл 1; nlл 10= 2,615•nlл 1; nlл 11= 2,703•nlл 1; nlл 12= 2,786•nlл 1; nl13=2,864•nlл 1; nlл 14=2,938•nlл 1,
где значение nlл 1 должно удовлетворять условию (Δa л 1= Δ , при этом число шагов nlл до четырнадцати, а соответственно, число N1 опорных точек 9 траектории 7 перемещения проволочного ЭИ 2 на электроэрозионное формообразование торцовых эвольвентных профилей 6 боковых поверхностей зубьев до пятнадцати достаточно для ЭЭО ЗВ 10 ЗИ 11 от пятой до восьмой степени точности включительно.
nlл 2= 1,428•nlл 1; nlл 3= 1,686•nlл 1; nlл 4= 1,882•nlл 1; nlл 5= 2,043•nlл 1; nlл 6= 2,183•nlл 1; nlл 7= 2,307•nlл 1; nlл 8= 2,418•nlл 1; nlл 9 = 2,521•nlл 1; nlл 10= 2,615•nlл 1; nlл 11= 2,703•nlл 1; nlл 12= 2,786•nlл 1; nl13=2,864•nlл 1; nlл 14=2,938•nlл 1,
где значение nlл 1 должно удовлетворять условию (Δa л 1= Δ
По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".
По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста главным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупность признаков, которые отличают от прототипа заявляемого изобретения, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".
На чертежах представлено:
- на фиг.1 - технологический эскиз фрагмента программной ЭЭО заготовки 3 ЗИ 11, закрепленной прихватами 4 на столе 5 электроэрозионного вырезного станка, проволочным ЭИ 2, закрепленным в инструментальной скобе 1, по предлагаемому способу;
- на фиг. 2 - алгоритм расчета координат (ХT N, yt N) и числа N1 опорных точек 9 траектории 7 перемещения проволочного ЭИ 2 при электроэрозионном формообразовании торцовых эвольвентных профилей 6 боковых поверхностей зубьев ЗИ 11 заданной степени точности по предлагаемому способу.
- на фиг.1 - технологический эскиз фрагмента программной ЭЭО заготовки 3 ЗИ 11, закрепленной прихватами 4 на столе 5 электроэрозионного вырезного станка, проволочным ЭИ 2, закрепленным в инструментальной скобе 1, по предлагаемому способу;
- на фиг. 2 - алгоритм расчета координат (ХT N, yt N) и числа N1 опорных точек 9 траектории 7 перемещения проволочного ЭИ 2 при электроэрозионном формообразовании торцовых эвольвентных профилей 6 боковых поверхностей зубьев ЗИ 11 заданной степени точности по предлагаемому способу.
Предлагаемый способ ЭЭО ЗИ может быть реализован на базе любого из электроэрозионных вырезных станков с контурной системой ЧПУ при работе линейного интерполятора (СВЭИ-2, СВЭИ-7, 4532ФЗ, AGIECUT 200, ROBOFIL 4020 и пр.) следующим образом:
- заготовка 3 ЗИ 11 (фиг.1), изготовленная с точностью, удовлетворяющей заданной степени точности ЗИ в виде пластины с предварительно обработанными поверхностями и посадочным отверстием диаметром dпо, устанавливается на столе 5 электроэрозионного вырезного станка и закрепляется прихватами 4;
- в посадочное отверстие диаметром dпо вводится проволочный ЭИ 2, закрепленный в направляющих инструментальной скобы 1, и осуществляется автоматический вывод его в исходную точку, совпадающую с центром посадочного отверстия, по программе "Поиск центра" в устройстве ЧПУ;
- из исходной точки ЭИ 2 выводится в точку с координатами (0; L+2), тем самым обеспечивается его положение за пределами заготовки, где L в мм;
- после погружения заготовки 3 в ванну с рабочей жидкостью и установления необходимых режимов обработки от генератора импульсов, механизмов перемотки и натяжения проволочного ЭИ 2, от УП в направлении, обозначенном стрелками, задаются согласованные (подчиненные законам описания эквидистант эвольвентных боковых поверхностей, поверхностей вершин и впадин между зубьями) позиционные (координатные) перемещения проволочного ЭИ 2 на формообразование ЗВ 10 ЗИ 11 заданной степени точности. Координаты (XT N; YT N) траектории 7 проволочного ЭИ 2 на формообразование боковых поверхностей зубьев ЗВ 10 рассчитываются в соответствии с предлагаемым алгоритмом на фиг.2. Это позволяет реализовать вариант формообразования, при котором обеспечивается неизменность значений погрешности аппроксимации Δа л(Δа л= const), при условии Δa л = Δ , на любом из элементарных участков 8 аппроксимации торцового эвольвентного профиля 6 (Δa л 1= Δa л 2= ... = Δа л N-1 = Δа л N) боковой поверхности зуба ЗИ 11.
- заготовка 3 ЗИ 11 (фиг.1), изготовленная с точностью, удовлетворяющей заданной степени точности ЗИ в виде пластины с предварительно обработанными поверхностями и посадочным отверстием диаметром dпо, устанавливается на столе 5 электроэрозионного вырезного станка и закрепляется прихватами 4;
- в посадочное отверстие диаметром dпо вводится проволочный ЭИ 2, закрепленный в направляющих инструментальной скобы 1, и осуществляется автоматический вывод его в исходную точку, совпадающую с центром посадочного отверстия, по программе "Поиск центра" в устройстве ЧПУ;
- из исходной точки ЭИ 2 выводится в точку с координатами (0; L+2), тем самым обеспечивается его положение за пределами заготовки, где L в мм;
- после погружения заготовки 3 в ванну с рабочей жидкостью и установления необходимых режимов обработки от генератора импульсов, механизмов перемотки и натяжения проволочного ЭИ 2, от УП в направлении, обозначенном стрелками, задаются согласованные (подчиненные законам описания эквидистант эвольвентных боковых поверхностей, поверхностей вершин и впадин между зубьями) позиционные (координатные) перемещения проволочного ЭИ 2 на формообразование ЗВ 10 ЗИ 11 заданной степени точности. Координаты (XT N; YT N) траектории 7 проволочного ЭИ 2 на формообразование боковых поверхностей зубьев ЗВ 10 рассчитываются в соответствии с предлагаемым алгоритмом на фиг.2. Это позволяет реализовать вариант формообразования, при котором обеспечивается неизменность значений погрешности аппроксимации Δа л(Δа л= const), при условии Δa л = Δ
Результатами проведенных исследований установлено, что при прочих равных условиях в сравнении с прототипом на формообразование отдельно взятых боковых поверхностей зубьев в предлагаемом способе потребуется в 1,6 раза меньшее число n1 опорных точек 9 траектории 7 проволочного ЭИ 2, что позволяет сократить объем УП электроэрозионного зубовырезания в 1,4 раза и длину траектории на (0,57-4,12) %, а в итоге уменьшить себестоимость ЭЭО ЗИ на (0,60-4,82) % для ЗИ восьмой степени точности с m=(1,5-4,5) мм, z=20-80 и шириной ЗВ b=(2-6) мм.
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого способа следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно машино-, приборостроении при ЭЭО сложнопрофильных изделий из токопроводящих материалов проволочным ЭИ на станках с ЧПУ, а именно цилиндрических эвольвентных ЗИ с наружными ЗВ (ЗК, ЗС, ЗП);
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до приоритета средств и методов. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".
- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно машино-, приборостроении при ЭЭО сложнопрофильных изделий из токопроводящих материалов проволочным ЭИ на станках с ЧПУ, а именно цилиндрических эвольвентных ЗИ с наружными ЗВ (ЗК, ЗС, ЗП);
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до приоритета средств и методов. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".
Claims (1)
- Способ электроэрозионной обработки (ЭЭО) зубчатых изделий (ЗИ), в котором зубчатый венец (ЗВ) эвольвентного ЗИ заданной степени точности формируют на электроэрозионном вырезном станке с ЧПУ за счет согласованных координатных перемещений проволочного электрода-инструмента (ЭИ) в осях Х и Y по траектории, задаваемой от управляющей программы (УП), отличающийся тем, что от УП в устройстве ЧПУ при работе линейного интерполятора для электроэрозионного формообразования боковых поверхностей зубьев 3В задают такую траекторию координатных перемещений (ХN т; YN т) проволочного ЭИ от одной опорной точки к другой, при которой обеспечивают неизменность значений действительной погрешности аппроксимации Δa л, при условии Δa л = Δ
n1л 2= 1,428•n1л 1; n1л 3= 1,686•n1л 1; n1л 4= 1,882•n1л 1; n1л 5= 2,043•n1л 1; n1л 6=2,183•n1л 1; n1л 7=2,307•n1л 1; n1л 8=2,418•n1л 1; n1л 9= 2,521•n1л 1; n1л 10= 2,615•n1л 1; n1л 11=2,703•n1л 1; n1л 12=2,786•n1л 1; n1л 13=2,864•n1л 1; n1л 14=2,938•n1л 1,
где значение n1л 1 удовлетворяет Δa л 1 = Δ
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001110988A RU2188101C1 (ru) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | Способ электроэрозионной обработки зубчатых изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001110988A RU2188101C1 (ru) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | Способ электроэрозионной обработки зубчатых изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2188101C1 true RU2188101C1 (ru) | 2002-08-27 |
Family
ID=20248805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001110988A RU2188101C1 (ru) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | Способ электроэрозионной обработки зубчатых изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2188101C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467842C1 (ru) * | 2011-05-20 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ электроэрозионной обработки изделий проволочным электродом-инструментом |
RU2467841C1 (ru) * | 2011-05-20 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ электроэрозионной обработки изделий проволочным электродом-инструментом |
RU2586936C1 (ru) * | 2014-11-19 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Способ изготовления зубчатого колеса |
-
2001
- 2001-04-20 RU RU2001110988A patent/RU2188101C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХУДОБИН Л.В. и др. Точность формы эвольвентных боковых поверхностей зуба, обеспечиваемая электроэрозионным вырезанием на станках с ЧПУ, Вестник машиностроения, 1998, № 10, с.32-36. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467842C1 (ru) * | 2011-05-20 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ электроэрозионной обработки изделий проволочным электродом-инструментом |
RU2467841C1 (ru) * | 2011-05-20 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ электроэрозионной обработки изделий проволочным электродом-инструментом |
RU2586936C1 (ru) * | 2014-11-19 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Способ изготовления зубчатого колеса |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5300886B2 (ja) | スグバカサ歯車を作る鍛造型を製造する方法 | |
US4850155A (en) | Method for machining gearwheels | |
JPH0229449B2 (ru) | ||
JP2003251529A (ja) | ギアの歯すじ修正および/または歯すじ偏差の補正方法 | |
CA2640211A1 (en) | Method and tool for fine blanking of workpieces with small corner radii and greatly reduced draw-in a one-stage arrangement | |
JPH0854050A (ja) | ギヤ及びギヤ製造方法 | |
CN105373070A (zh) | 机床 | |
JPS63500442A (ja) | ハイポイドギヤ等の歯形を有するテ−パギヤの放電加工又は電気化学的加工方法 | |
CN112191949A (zh) | 齿轮加工辅助装置以及齿轮加工装置 | |
RU2188101C1 (ru) | Способ электроэрозионной обработки зубчатых изделий | |
EP1027464B1 (en) | Face-gear forging method | |
EP2492037A1 (en) | Method of machining gear tooth surface | |
CN1669737A (zh) | 制造一个具有可变轴向前角的轮廓排屑面的磨削装置和方法 | |
JPH07299631A (ja) | スクロール部材の成形方法 | |
JP4143384B2 (ja) | 放電加工方法 | |
JP2002021977A (ja) | 所定の歯車歯接触区域を持つ共役歯車の歯作用面の形状を決定する方法と所定の歯車歯接触区域を持つ共役歯車のための鍛造型を作る方法 | |
CN101007364A (zh) | 一种双压力角非对称齿轮的加工方法 | |
JPH03149115A (ja) | 切削加工品の製造方法 | |
RU2212317C1 (ru) | Способ электроэрозионной обработки зубчатых колес | |
RU2212316C1 (ru) | Способ электроэрозионной обработки зубчатых изделий | |
CN1063696C (zh) | 小模数渐开线齿轮的电火花交错展成加工方法 | |
US5030819A (en) | Method and device for numerical control for electroerosion machine | |
KR890000211B1 (ko) | 조향기어용 락크 가공방법과 장치 | |
JP4614935B2 (ja) | 切削加工方法及び工具経路生成装置 | |
GB1361232A (en) | Control apparatus for a machine tool |