RU2224624C2

RU2224624C2 - Method for shaving-rolling in cylindrical gear wheels

Info

Publication number: RU2224624C2
Application number: RU2001132029/02A
Authority: RU
Inventors: В.П. Карпухин; А.С. Ямников; Е.Н. Валиков
Original assignee: Тульский государственный университет
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2004-02-27

Abstract

FIELD: gear working, namely large scale and mass production of gear wheels. SUBSTANCE: method comprises steps of freely rolling around shaver having cutting edges shifted along helical surface, and worked gear wheel, both are mounted in mutually parallel axes. In order to enhance efficiency and accuracy of working of non-chilled gear wheel, providing out-of-pole engagement of shaver with worked gear wheel and performing working with periodical radial feed after each of two-four working cycles at rotation of shaver in forward and reverse directions by revolution number equal to number of teeth of worked gear wheel and without radial feed during one-two dwelling cycles at rotation of shaver in forward and reverse directions by revolution number equal to number of teeth of worked gear wheel; using shaver whose teeth number has no common multiples with teeth number of worked gear wheel except 1. EFFECT: enhanced efficiency and accuracy of working. 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относиться к области зубообработки и может быть использовано для крупносерийного и массового производства зубчатых колес. The invention relates to the field of tooth processing and can be used for large-scale and mass production of gears.

Известен процесс зубообкатывания эталонным колесом (а.с. СССР 126007, B 23 F 21/28, 1960), предназначенный для повышения класса чистоты поверхности зубьев и незначительного исправления погрешностей основных параметров зубчатого венца колес с твердостью до HRC 30...32. Зубообкатывание можно производить при параллельных или при скрещивающихся осях обрабатываемого и эталонного колеса, одним или несколькими обкатниками. При зубообкатывании с параллельными осями эталонное колесо находится в плотном беззазорном зацеплении с обкатываемым колесом, создаваемом специальной пружиной. Цикл обкатывания включает вращение в обоих направлениях. Число поворотов обкатываемого колеса за цикл обработки (до и после реверсирования вращения шпинделя) выбирают в зависимости от его материала и составляет от 100 до 320 поворотов. Радиальная и продольная подачи отсутствуют. There is a known process of gearing with a reference wheel (USSR AS 126007, B 23 F 21/28, 1960), designed to increase the class of tooth surface cleanliness and slightly correct errors of the main parameters of the gear wheel with hardness up to HRC 30 ... 32. Gearing can be performed with parallel or with crossing axes of the machined and reference wheels, one or more obkatniki. When gearing with parallel axes, the reference wheel is in dense, clearance-free engagement with the rolling wheel created by a special spring. The run-in cycle includes rotation in both directions. The number of rotations of the driven wheel per machining cycle (before and after reversing the rotation of the spindle) is selected depending on its material and ranges from 100 to 320 rotations. Radial and longitudinal feeds are absent.

При зубообкатывании со скрещивающимися осями углы скрещивания осей колеблются в пределах 10...30^o. В целях повышения износостойкости обкатника и увеличения скоростей скольжения обкатываемых колес применяется диагональное и касательное зубообкатывание.When gearing with intersecting axes, the angles of intersection of the axes range from 10 ... 30 ^o . In order to increase the wear resistance of the run-in and increase the sliding speeds of the wheels to be rolled in, diagonal and tangential gear rolling are used.

Недостатком известного способа является низкая исправляющая способность, так как пластической обработке подвергаются лишь гребешки неровностей, оставшиеся после предварительного зубонарезания. Различные условия скольжения по высоте зуба и полное его отсутствие на начальной окружности могут приводить к искажению профиля обкатываемого колеса. The disadvantage of this method is the low correcting ability, since only scallops of irregularities remaining after preliminary cutting are subjected to plastic processing. Various sliding conditions along the height of the tooth and its complete absence on the initial circumference can lead to distortion of the profile of the wheel being rolled.

Известен комбинированный способ зубообработки, называемый шевингобкаткой (а.с. СССР 837641 B 23 F 21/28, 1981; а.с. СССР 975267, B 23 F 21/28, 1982), осуществляемый при параллельных осях по методу свободного обката. Known is a combined method of gear processing, called shevingblocking (A.S. USSR 837641 B 23 F 21/28, 1981; A.S. USSR 975267, B 23 F 21/28, 1982), carried out with parallel axes according to the free rolling method.

Шевингобкатку применяют для повышения точности и гладкости рабочих боковых поверхностей до их окончательной термической обработки и производят обкаточным шевером, осуществляющим одновременно шевингование и обкатку. Chewing-rolling is used to increase the accuracy and smoothness of the working side surfaces until their final heat treatment and is produced by the rolling shaver, which simultaneously performs shaving and running-in.

Существенным недостатком способа является значительное искажением профиля зуба вследствие значительного перепада скоростей скольжения у полюса зацепления, головки и ножки зуба. По этой причине такая зубоотделка применяется при отсутствии требования высокой точности и при снятии незначительного припуска. A significant disadvantage of this method is the significant distortion of the tooth profile due to a significant difference in sliding speeds at the gearing pole, head and tooth legs. For this reason, such gear-hardening is used in the absence of the requirement of high accuracy and when removing a slight allowance.

Наиболее близким техническим решением является способ шевингования (а.с. СССР 963747, B 23 F 21/28, 1982), зубчатых колес принудительным обкатом с использованием шевера с наклонными режущими кромками, заключающийся в уменьшении разности скоростей скольжения зубьев инструмента относительно зубьев обрабатываемого колеса за счет выполнения их зацепления внеполюсным, а шевер для этого изготовляют со смещением исходного контура рейки. Однако известный способ не определяет геометрические и кинематические параметры процесса, что отрицательно сказывается на производительности и точности обработки. The closest technical solution is the method of shewing (AS USSR 963747, B 23 F 21/28, 1982), forcing gears by forcing using a shaver with inclined cutting edges, which consists in reducing the difference in the sliding speeds of the teeth of the tool relative to the teeth of the machined wheel for due to the implementation of their gearing out of the pole, and the shaver for this is made with the offset of the original contour of the rail. However, the known method does not determine the geometric and kinematic parameters of the process, which negatively affects the productivity and accuracy of processing.

Задача изобретения - повышение производительности и точности обработки незакаленных цилиндрических зубчатых колес. Поставленная цель достигается тем, что обработка производится методом свободного обката при параллельных осях инструментом со смещением режущих кромок, расположенных на винтовой поверхности. Инструмент образует с обрабатываемым зубчатым колесом зубчатую пару внеполюсного зацепления. Шевингование-прикатывание осуществляется с периодической радиальной подачей на величину 0,025...0,075 мм, которая производится после совершения обрабатываемым колесом числа поворотов в прямом и обратном направлениях, равного числу зубьев обрабатываемого колеса. Полный цикл обработки включает в себя 2...4 цикла с радиальной подачей и 1...2 цикла без радиальной подачи (выхаживание). Число зубьев инструмента не должно иметь общих множителей с обрабатываемым колесом. The objective of the invention is to increase productivity and accuracy of processing of non-hardened spur gears. This goal is achieved by the fact that the processing is carried out by the free rolling method with parallel axes with a tool with a displacement of the cutting edges located on the helical surface. The tool forms a gear pair of non-pole gearing with the gear being machined. Sheving-rolling is carried out with periodic radial feed in the amount of 0.025 ... 0.075 mm, which is performed after the number of rotations in the forward and reverse directions by the machined wheel is equal to the number of teeth of the machined wheel. The complete processing cycle includes 2 ... 4 cycles with radial feed and 1 ... 2 cycles without radial feed (nursing). The number of teeth of the tool should not have common factors with the machined wheel.

На фиг.1 изображена схема шевингования-прикатывания цилиндрического зубчатого колеса, на фиг. 2 - циклограмма работы специального станка для шевингования-прикатывания. In Fig.1 shows a diagram of shewing-rolling of a cylindrical gear, in Fig. 2 - a sequence diagram of the operation of a special machine for shewing-rolling.

Предлагаемый способ реализован при обработке прямозубого цилиндрического колеса с модулем m= 3 мм, числом зубьев Z=22 из стали 45 в состоянии поставки. Обработка производилась инструментом с числом зубьев Zo=41 и коэффициентом смещения контура Х=1,6 мм на токарном станке 16К20. Режимы обработки: частота вращения инструмента No=125 1/мин, радиальная подача на один рабочий цикл Sp= 0,05 мм. Количество рабочих циклов - 4, количество циклов выхаживания - 2, снимаемый припуск - 0,1 мм на толщину зуба. The proposed method is implemented when processing a spur cylindrical wheel with a module m = 3 mm, the number of teeth Z = 22 made of steel 45 in the delivery state. Processing was carried out with a tool with the number of teeth Zo = 41 and the contour displacement coefficient X = 1.6 mm on a 16K20 lathe. Processing modes: tool speed No = 125 1 / min, radial feed per working cycle Sp = 0.05 mm. The number of working cycles is 4, the number of nursing cycles is 2, the removable allowance is 0.1 mm per tooth thickness.

Параметры точности зубчатого колеса после зубодолбления и после шевингования-прикатывания представлены в таблице. The accuracy parameters of the gear after gear-grinding and after shewing-rolling are presented in the table.

Приведенные данные свидетельствуют о высокой производительности и исправляющей способности способа. The above data indicate high performance and corrective ability of the method.

Claims

A method of treating cylindrical gears by shewing-rolling, including a free run-in of a shaver-prikatnik having cutting edges offset along a helical surface and a machined wheel mounted on parallel axes, characterized in that the engagement of the shaver-prikatnik with the machined wheel is performed out of pole lead with periodic radial feed after each of 2-4 working cycles, including turning the shaver-prikatnik in forward and reverse directions by the number of revolutions equal to the number at the teeth of the machined wheel, and without radial feeding for 1-2 nursing cycles, including turning the shaver-prikatnik in the forward and reverse directions by the number of revolutions equal to the number of teeth of the machined wheel, using a shaver-prikatnik, the number of teeth of which does not have common factors with the number of teeth of the machined wheel except one.