RU2273550C1 - Method for oscillation type finishing of teeth - Google Patents

Method for oscillation type finishing of teeth Download PDF

Info

Publication number
RU2273550C1
RU2273550C1 RU2004128052/02A RU2004128052A RU2273550C1 RU 2273550 C1 RU2273550 C1 RU 2273550C1 RU 2004128052/02 A RU2004128052/02 A RU 2004128052/02A RU 2004128052 A RU2004128052 A RU 2004128052A RU 2273550 C1 RU2273550 C1 RU 2273550C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool
teeth
relative
gear
hub
Prior art date
Application number
RU2004128052/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004128052A (en
Inventor
Юрий Сергеевич Степанов (RU)
Юрий Сергеевич Степанов
Борис Иванович Афанасьев (RU)
Борис Иванович Афанасьев
Андрей Александрович Катунин (RU)
Андрей Александрович Катунин
Александр Валентинович Катунин (RU)
Александр Валентинович Катунин
Дмитрий Сергеевич Фомин (RU)
Дмитрий Сергеевич Фомин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2004128052/02A priority Critical patent/RU2273550C1/en
Publication of RU2004128052A publication Critical patent/RU2004128052A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2273550C1 publication Critical patent/RU2273550C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: manufacturing processes in machine engineering, namely teeth finishing operations.
SUBSTANCE: method is realized with use of toothed diamond-abrasive tool having boss joined with toothed rim separated by parts in the form of discs arranged normally relative to boss axis and mounted with possibility of changing their position relative to tool axis and relative to adjacent discs. In order to enhance efficiency and quality of finishing gear wheels due to increased contact surface area of engaged profiles of tool and finished teeth, boss is mounted in skew sleeve having inner and outer cylindrical surfaces whose axes cross by angle α. Toothed rim of each part is made of springy steel strip onto which diamond-abrasive is applied. Discs are in the form of elastic members. Tool is subjected to reciprocation motion; blank is subjected to in-feed motion. Teeth are finished in mode of "continuous oscillation" when boss and skew sleeve are mutually fixed or in mode of "variable oscillation frequency" when boss and skew sleeve are freely rotate one relative to other. Angle α is determined according to given relation.
EFFECT: enhanced efficiency and accuracy of teeth finishing.
7 dwg

Description

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к чистовой обработке зубчатых колес.The invention relates to mechanical engineering technology, namely to the finishing of gears.

Известен способ чистовой обработки зубчатых колес зубчатым инструментом, состоящим из ступицы, соединенной с помощью упругого элемента с зубчатым венцом, разделенным на части, размещенные перпендикулярно оси инструмента, причем каждая часть зубчатого венца представляет собой диск, установленный с возможностью изменения своего положения относительно оси инструмента и относительно соседнего диска [1].A known method of finishing gears with a gear tool, consisting of a hub connected by means of an elastic element with a gear ring, divided into parts placed perpendicular to the axis of the tool, each part of the ring gear is a disk mounted with the ability to change its position relative to the axis of the tool and relative to the neighboring disk [1].

Возможность перемещения зубчатых дисков позволяет несколько увеличить площадь контакта инструмента с заготовкой и, следовательно, увеличить производительность обработки, а также уменьшить потери рабочего слоя и время приработки инструмента.The ability to move the gear discs allows you to slightly increase the contact area of the tool with the workpiece and, consequently, increase processing productivity, as well as reduce the loss of the working layer and the running-in time of the tool.

Однако потери рабочего слоя и время приработки остаются еще достаточно велики, площадь контакта сопрягаемых профилей недостаточна, а также остается необходимость в продольном перемещении инструмента на ширину зубчатого венца обрабатываемого колеса, которое осуществляется весьма медленно от механизмов станка, и ограничение угла скрещивания осей и ширины венца инструмента, обусловленные размерами поля зацепления. Невозможность использования данного способа для чистовой обработки бочкообразных зубьев, кроме того, ограничивает область его применения.However, the loss of the working layer and the running-in time are still quite large, the contact area of the mating profiles is insufficient, and there remains a need for longitudinal movement of the tool to the width of the gear rim of the machined wheel, which is very slow from the machine mechanisms, and limiting the angle of intersection of the axes and the width of the tool rim due to the size of the engagement field. The inability to use this method for finishing barrel-shaped teeth, in addition, limits its scope.

Цель изобретения - повышение производительности и качества чистовой обработки зубчатых колес путем увеличения площади контакта сопрягаемых профилей инструмента и обрабатываемых зубьев, а также за счет интенсификации процесса благодаря продольной осцилляции венца инструмента и получение бочкообразных зубьев путем наклона зубчатых дисков относительно оси инструмента.The purpose of the invention is to increase the productivity and quality of finishing gears by increasing the contact area of the mating tool profiles and the teeth being machined, as well as by intensifying the process due to longitudinal oscillation of the tool rim and producing barrel-shaped teeth by tilting the gear disks relative to the axis of the tool.

Поставленная цель достигается применением способа осциллирующей чистовой обработки зубьев, включающего использование зубчатого алмазно-абразивного инструмента, состоящего из ступицы, соединенной с зубчатым венцом, разделенным на части в виде дисков, размещенных перпендикулярно оси ступицы и установленных с возможностью изменения своего положения относительно оси инструмента и относительно соседних дисков, причем ступицу устанавливают на косой втулке, у которой оси наружной и внутренней цилиндрических поверхностей пересекаются под углом α, зубчатый венец на каждой части изготавливают из стальной упругой полосы с нанесенным алмазно-абразивным слоем, а диски выполняют в виде упругих элементов, при этом инструменту сообщают возвратно-вращательное движение, заготовке - движение врезания, а обработку зубьев осуществляют в режиме «постоянной осцилляции» при неподвижных относительно друг друга ступице и косой втулке или в режиме «переменной частоты осцилляции» при свободно вращающихся относительно друг друга ступице и косой втулке, причем угол α определяют в соответствии с зависимостью:This goal is achieved by using the method of oscillating finishing of teeth, including the use of a gear diamond-abrasive tool, consisting of a hub connected to a gear rim, divided into parts in the form of disks placed perpendicular to the axis of the hub and installed with the possibility of changing its position relative to the axis of the tool and relatively adjacent disks, with the hub mounted on an oblique sleeve, in which the axes of the outer and inner cylindrical surfaces intersect along d angle α, the ring gear on each part is made of a steel elastic strip with a diamond-abrasive layer applied, and the disks are made in the form of elastic elements, while the tool is informed of a rotational movement, the workpiece is incised, and the teeth are machined in the " constant oscillation "when the hub and the oblique sleeve are stationary relative to each other or in the" variable oscillation frequency "mode when the hub and the oblique sleeve are freely rotating relative to each other, and the angle α is determined according to tvii addiction:

α=arctg(ВД/DВ),α = arctan (V D / D V ),

где ВД и DB - соответственно высота и наружный диаметр выступов диска алмазно-абразивного инструмента.where V D and D B - respectively, the height and outer diameter of the protrusions of the disk of a diamond-abrasive tool.

На фиг.1 показан зубчатый инструмент, реализующий предлагаемый способ обработки с осцилляцией, работающий в режиме «постоянной осцилляции», частичный продольный разрез; на фиг.2 - общий вид инструмента, работающего в режиме «переменной частоты осцилляции» и находящегося в положении, повернутом на 180° относительно оси и относительно положения, показанного на фиг.1; на фиг.3 - совмещенные положения, показанные на фиг.1 и 2, при вращении осциллирующего инструмента; на фиг.4 - схема предлагаемой обработки; на фиг.5 - схема предлагаемой обработки при положении зубчатого венца инструмента в крайнем правом положении относительно обрабатываемой заготовки; на фиг.6 - схема обработки при положении зубчатого венца в крайнем левом положении относительно обрабатываемой заготовки; на фиг.7 - поперечный разрез А - А зуба инструмента на фиг.1.Figure 1 shows a gear tool that implements the proposed method of processing with oscillation, operating in the mode of "constant oscillation", a partial longitudinal section; figure 2 is a General view of the tool operating in the mode of "variable oscillation frequency" and located in a position rotated 180 ° about the axis and relative to the position shown in figure 1; figure 3 - combined position shown in figures 1 and 2, with the rotation of the oscillating tool; figure 4 - diagram of the proposed processing; figure 5 - diagram of the proposed processing when the position of the gear of the tool in the far right position relative to the workpiece; Fig.6 is a processing diagram when the position of the ring gear in the leftmost position relative to the workpiece; Fig.7 is a transverse section a - a tooth of the tool in Fig.1.

Предлагаемый способ осциллирующей чистовой обработки зубьев включает сообщение зубчатому алмазно-абразивному инструменту возвратно-вращательных движений, а заготовке - движения врезания.The proposed method of oscillating final machining of the teeth includes the message of the tooth diamond-abrasive tool reciprocating rotational movements, and the workpiece - the movement of the plunge.

Зубчатый инструмент (фиг.1), реализующий предлагаемый способ обработки, состоит из ступицы 1, представляющей собой цилиндрическую соосную втулку с гладкой наружной поверхностью или с кольцевыми канавками (не показаны), зубчатых дисков 2 с зубчатым венцом, изготовленным из стальной упругой полосы 3 с нанесенным алмазно-абразивным слоем 4 на боковых поверхностях зубьев.A toothed tool (Fig. 1) that implements the proposed processing method consists of a hub 1, which is a cylindrical coaxial bushing with a smooth outer surface or with ring grooves (not shown), toothed disks 2 with a gear rim made of elastic steel strip 3 s applied diamond-abrasive layer 4 on the side surfaces of the teeth.

Диски 2 непосредственно являются упругими элементами, размещены на ступице 1 перпендикулярно ее оси и благодаря упругости имеют возможность изменять свое положение относительно оси ступицы и относительно соседних дисков.The disks 2 are directly elastic elements, are placed on the hub 1 perpendicular to its axis and, due to their elasticity, are able to change their position relative to the axis of the hub and relative to adjacent disks.

Ступица 1 установлена на подшипниках 5 на косой втулке 6 с помощью пружинных упорных плоских наружных 7 (ГОСТ 13940-80) и внутренних 8 (ГОСТ 13941-80) колец и распорных втулок 9. У косой втулки 6 ось O1-O1 наружной цилиндрической поверхности пересекается под углом α с осью О-О внутренней цилиндрической поверхности отверстия в центре оси симметрии ОЦ. При этом ось О-О является продольной осью вращения шпинделя (не показан), на котором закреплен инструмент.The hub 1 is mounted on bearings 5 on an oblique sleeve 6 using spring thrust flat outer 7 (GOST 13940-80) and internal 8 (GOST 13941-80) rings and spacer bushes 9. At the oblique sleeve 6, the axis O 1 -O 1 of the outer cylindrical the surface intersects at an angle α with the axis O-O of the inner cylindrical surface of the hole in the center of the axis of symmetry O C. The axis O-O is the longitudinal axis of rotation of the spindle (not shown) on which the tool is mounted.

Такое подвижное соединение ступицы 1 с косой втулкой 6, с помощью которой инструмент устанавливается на инструментальном шпинделе (не показан) станка, позволяет им вращаться независимо друг от друга.Such a movable connection of the hub 1 with the oblique sleeve 6, with which the tool is mounted on the tool spindle (not shown) of the machine, allows them to rotate independently of each other.

Инструмент при необходимости работает в двух режимах: режиме «постоянной осцилляции», когда ступица 1 и втулка 6 неподвижны относительно друг друга за счет включения тормозного устройства, и в режиме «переменной частоты осцилляции», когда ступица и втулка свободно вращаются относительно друг друга и тормозное устройство выключено. Тормозное устройство в конструкции инструмента, как вариант, представлено в виде двух винтов 10, проходящих через отверстия в ступице 1 и ввернутых в резьбовые отверстия втулки 6, изготовленные в диаметрально противоположных местах. Тормозное устройство может быть и другой известной конструкции, срабатывающее как в неподвижном состоянии шпинделя, так и без остановки его.The tool, if necessary, operates in two modes: the "constant oscillation" mode, when the hub 1 and the sleeve 6 are stationary relative to each other due to the inclusion of the braking device, and in the "variable oscillation frequency" mode, when the hub and the sleeve freely rotate relative to each other and brake device is off. The brake device in the design of the tool, as an option, is presented in the form of two screws 10 passing through the holes in the hub 1 and screwed into the threaded holes of the sleeve 6, made in diametrically opposite places. The braking device may also be of another known design, which operates both in the stationary state of the spindle and without stopping it.

Угол α определяют в соответствии с зависимостью:The angle α is determined in accordance with the dependence:

α=arctg(ВД/DВ),α = arctan (V D / D V ),

где ВД - высота единичного зубчатого диска, которая принимается равной ВД≈Ао и определяется по формуле:where V D - the height of a single gear disc, which is taken equal to V D ≈ A about and is determined by the formula:

ВДИЗ,In D = In And In W ,

Ао - амплитуда осцилляции зубчатого венца наклонного инструмента;And about - the amplitude of the oscillation of the ring gear of an inclined tool;

ВИ - общая высота инструмента; VI - the total height of the instrument;

ВЗ - высота обрабатываемой заготовки колеса;In W - the height of the machined workpiece wheels;

DB - наружный диаметр выступов инструмента.D B is the outer diameter of the tool protrusions.

В режиме «постоянной осцилляции» обработка осуществляется следующим образом. Ведущим может быть как инструмент, так и заготовка. Инструмент вводят в зацепление с обрабатываемой заготовкой 11, при этом их оси пересекаются. За счет наличия упругих дисков 2 зубчатые венцы 3 самоустанавливаются во впадине обрабатываемой заготовки колеса.In the mode of "constant oscillation" processing is carried out as follows. The lead can be both a tool and a workpiece. The tool is introduced into engagement with the workpiece 11, while their axes intersect. Due to the presence of elastic disks 2, gear rims 3 are self-mounted in the cavity of the machined wheel blank.

Зубчатые венцы 3 дисков 2 перемещаются друг относительно друга в окружном и радиальном направлении и изменяют положение своих осей относительно оси инструмента. Так как общая высота инструмента больше высоты обрабатываемой заготовки колеса 11 на одну высоту диска 2, то в контакт с обрабатываемой заготовкой одновременно входят все зубчатые диски за исключением одного. Инструменту или заготовке сообщают крутящий момент, а продольное возвратно-поступательное движение вдоль оси заготовки на величину не более ширины одного зубчатого диска обеспечивается за счет установки дисков под углом α. При этом за счет осцилляции зубчатых венцов дисков обеспечивается контакт между зубьями колеса и всеми зубчатыми дисками инструмента одновременно и производится обработка всей длины зуба обрабатываемого колеса.The ring gears 3 of the disks 2 move relative to each other in the circumferential and radial directions and change the position of their axes relative to the axis of the tool. Since the total height of the tool is greater than the height of the workpiece blank wheel 11 by one height of the disk 2, then in contact with the workpiece simultaneously all the gear disks except one. The tool or the workpiece is informed of the torque, and the longitudinal reciprocating movement along the axis of the workpiece by an amount not exceeding the width of one gear disc is provided by installing the discs at an angle α. In this case, due to the oscillation of the gear rims of the disks, contact between the teeth of the wheel and all the gear disks of the tool is ensured at the same time and the entire length of the tooth of the machined wheel is processed.

При введении в зацепление с обрабатываемым колесом инструмента, выполненного в виде, например, абразивного или алмазного зубчатого хона, каждый из зубчатых венцов дисков имеет возможность самоустанавливаться по впадине зуба колеса за счет перемещения друг относительно друга в окружном и радиальном направлении и изменения осей каждого упругого диска относительно оси инструмента. При этом каждый зубчатый упругий диск имеет с обрабатываемым колесом свое поле зацепления и площадь контакта, соответствующую этому полю зацепления. При этом суммарная площадь контакта инструмента с обрабатываемым колесом существенно увеличивается, что повышает производительность обработки. Одновременно существенно (до 3...4 раз) снижаются потери рабочего абразивного слоя, что особенно важно при применении дорогостоящих абразивных материалов, например синтетических алмазов. Так, при износе абразивного слоя зубчатого хона, равномерно расположенного на боковых поверхностях его зубьев, значительная его часть (до 20...40%) остается неиспользованной, при этом потери тем больше, чем больше ширина зубчатого венца хона, угол пересечения осей и меньше диаметр обрабатываемых колес. При применении предложенного способа эти потери резко снижаются, а также становится возможным увеличение ширины зубчатого венца инструмента и угла пересечения осей заготовки и хона с целью повышения стойкости и производительности обработки.When a tool, made in the form of, for example, an abrasive or diamond gear hon, is brought into engagement with the machined wheel, each of the gear rims of the disks has the ability to self-align along the cavity of the tooth of the wheel by moving relative to each other in the circumferential and radial direction and changing the axes of each elastic disc relative to the axis of the tool. In addition, each gear elastic disk has a gearing field and a contact area corresponding to this gearing field with the machined wheel. At the same time, the total contact area of the tool with the machined wheel increases significantly, which increases the processing productivity. At the same time, the loss of the working abrasive layer is significantly (up to 3 ... 4 times), which is especially important when using expensive abrasive materials, such as synthetic diamonds. So, when the abrasive layer of the gear hone, evenly located on the lateral surfaces of its teeth, is worn, a significant part (up to 20 ... 40%) remains unused, and the more losses, the greater the greater the width of the hone tooth crown, the intersection angle of the axes and less diameter of the processed wheels. When applying the proposed method, these losses are sharply reduced, and it also becomes possible to increase the width of the toothed rim of the tool and the angle of intersection of the axes of the workpiece and hone in order to increase the stability and productivity of processing.

Одним из преимуществ предложенного способа является отказ от продольного хода инструмента, так как каждый из зубчатых дисков за счет угла наклона и аксиально-смещенного зубчатого венца обрабатывает весь активный профиль колеса.One of the advantages of the proposed method is the rejection of the longitudinal stroke of the tool, since each of the gear disks, due to the angle of inclination and the axially shifted gear ring, processes the entire active profile of the wheel.

Расстояние между соседними зубчатыми дисками с целью исключения возможности упирания их друг в друга должно быть не менее произведения радиуса величины диска на тангенс угла поворота его оси относительно оси соседнего диска, а количество дисков в инструменте может быть 2...10 и определяется технологическими соображениями.The distance between adjacent gear disks in order to exclude the possibility of abutting them against each other should be at least the product of the radius of the value of the disk by the tangent of the angle of rotation of its axis relative to the axis of the adjacent disk, and the number of disks in the tool can be 2 ... 10 and is determined by technological considerations.

В режиме «постоянной осцилляции» частота осцилляции зубчатых венцов постоянна и равна частоте вращения инструмента, которая равна частоте вращения заготовки.In the "constant oscillation" mode, the frequency of oscillation of the ring gears is constant and equal to the frequency of rotation of the tool, which is equal to the frequency of rotation of the workpiece.

Для более интенсивной и полной обработки инструмент целесообразно перевести в режим «переменной частоты осцилляции», при котором вывинчивают и удаляют винты 10, а инструментальному шпинделю (не показан), на котором с помощью косой втулки 6 закреплен инструмент, сообщают вращательное движение VИ необходимой частоты. При этом режиме ведущим является обрабатываемая заготовка колеса и ей сообщают вращающий момент, а инструмент свободно вращается на подшипниках 5. Изменяя частоту вращения инструментального шпинделя, изменяют частоту осцилляции зубчатых упругих дисков. При относительно невысоких скоростях VЗ вращения ведущей заготовки появляется возможность задать высокие скорости VПР продольных возвратно-поступательных движений инструменту. Алмазно-абразивное зерно инструмента оставляет след на заготовке, направленный вдоль зуба.For more intensive and complete processing, it is advisable to switch the tool to the “variable oscillation frequency” mode, in which the screws 10 are unscrewed and removed, and the tool spindle (not shown), on which the tool is fixed using the oblique sleeve 6, is provided with a rotational motion V And the required frequency . In this mode, the workpiece of the wheel is the leading one and the torque is informed to it, and the tool rotates freely on the bearings 5. By changing the frequency of rotation of the tool spindle, the oscillation frequency of the toothed elastic disks is changed. At relatively low speeds V 3 rotation of the leading workpiece, it becomes possible to set high speeds V PR longitudinal reciprocating movements of the tool. The diamond-abrasive grain of the tool leaves a mark on the workpiece, directed along the tooth.

Этот режим работы инструмента применяют для интенсивной и высокопроизводительной чистовой отделки зубьев закаленных цилиндрических колес как внешнего, так и внутреннего зацепления.This mode of operation of the tool is used for intensive and high-performance finishing of teeth of hardened cylindrical wheels of both external and internal gearing.

Предлагаемая обработка включает вращение обрабатываемого зубчатого колеса 11, находящегося в плотном зацеплении с зубчатыми дисками инструмента, которые имеют рабочие зубчатые венцы 3 с утоненными зубьями с нанесенным на них алмазно-абразивным слоем 4 толщиной 1,5...2 мм. Зона резания в месте контакта зубчатого венца 3 диска 2 с обрабатываемой заготовкой 11 совершает возвратно-поступательные движения вдоль оси. При этом зубчатый венец инструмента совершает осевые колебательные движения за счет того, что он с возможностью независимого вращения закреплен на вращающемся инструментальном шпинделе с помощью косой втулки, у которой оси наружной и внутренней поверхностей пересекаются под углом α.The proposed treatment includes the rotation of the machined gear wheel 11, which is in tight engagement with the gear discs of the tool, which have working gear rims 3 with thinned teeth coated with a diamond-abrasive layer 4 with a thickness of 1.5 ... 2 mm. The cutting zone at the contact point of the ring gear 3 of the disk 2 with the workpiece 11 is reciprocating along the axis. In this case, the toothed rim of the tool makes axial oscillatory movements due to the fact that it is independently rotatably mounted on the rotating tool spindle using an oblique sleeve, in which the axes of the outer and inner surfaces intersect at an angle α.

Частота возвратно-поступательных движений зубчатого венца 3 инструмента регулируется частотой вращения инструментального шпинделя.The frequency of the reciprocating movements of the ring gear 3 of the tool is regulated by the frequency of rotation of the tool spindle.

Чистовую обработку зубьев осуществляют на обычных станках, позволяющих принудительно вращать заготовку 11 и инструмент. Обработку можно вести на токарном станке со специальной головкой с принудительно вращающимся инструментальным шпинделем.Finishing of the teeth is carried out on conventional machines, allowing forcibly rotate the workpiece 11 and the tool. Processing can be carried out on a lathe with a special head with a forcibly rotating tool spindle.

Алмазно-абразивные режущие поверхности 4 зуба зубчатого венца 3 при контакте с обрабатывающей заготовкой 11 устанавливаются параллельно боковым поверхностям зуба заготовки. Эта самоустановка зуба диска по зубу заготовки 11 происходит благодаря прогибу упругого диска 2, к которому принадлежит данный зуб инструмента, а также благодаря упругим свойствам зубчатого венца 3, который выполнен из упругой пружинной ленты.Diamond-abrasive cutting surfaces 4 of the tooth of the ring gear 3 in contact with the workpiece 11 are installed parallel to the side surfaces of the tooth of the workpiece. This self-installation of the tooth of the disk along the tooth of the workpiece 11 occurs due to the deflection of the elastic disk 2 to which the tooth of the tool belongs, as well as due to the elastic properties of the ring gear 3, which is made of an elastic spring band.

Кроме того, при больших углах наклона α дисков они с разным радиальным усилием оказывают давление на заготовку (фиг.5 и 6). Так, при положении зубчатого венца инструмента в крайнем правом положении (фиг.5) относительно обрабатываемой заготовки левый приторцовый диск давит на заготовку с большим радиальным усилием Рmax по сравнению с правым диском, находящимся в зацеплении. Таким образом, выделяется зона интенсивной обработки (фиг.3), инструмент оказывает большее давление на обрабатываемый зуб со стороны торцов, делая его бочкообразным. Зубчатые колеса с бочкообразными зубьями, как известно, находят широкое применение в промышленности.In addition, at large angles of inclination of α disks, they with different radial forces exert pressure on the workpiece (FIGS. 5 and 6). So, when the position of the tooth rim of the tool in the extreme right position (Fig. 5) relative to the workpiece is being processed, the left side collar presses on the workpiece with a large radial force P max compared to the right disk that is engaged. Thus, an intensive machining zone is highlighted (Fig. 3), the tool exerts more pressure on the tooth being machined from the ends, making it barrel-shaped. Gears with barrel-shaped teeth, as you know, are widely used in industry.

Изменение направления вращения инструмента (как это делается при традиционном зубохонинговании и зубошевинговании) положительно влияет на качество обработки, поэтому при работе по предлагаемому способу используем реверс вращения заготовки 4...6 раз за все время ее обработки.Changing the direction of rotation of the tool (as is done with traditional gear honing and gear shaving) positively affects the quality of processing, therefore, when working on the proposed method, we use reverse rotation of the workpiece 4 ... 6 times for the entire time of its processing.

Предлагаемая обработка позволяет уменьшить параметр шероховатости поверхности в 2...2,5 раза (до Ra=0,32...0,16 мкм), удалить забоины и заусенцы размером до 0,25 мм, снизить уровень звукового давления на 2...4 дБ и повысить долговечность зубчатой передачи.The proposed treatment allows to reduce the surface roughness parameter by 2 ... 2.5 times (to Ra = 0.32 ... 0.16 μm), remove nicks and burrs up to 0.25 mm in size, and reduce the sound pressure level by 2. ..4 dB and increase gear life.

В процессе обработки погрешности в элементах зацепления устраняются незначительно при съеме металла порядка 0,01...0,03 мм на сторону зуба. Частота вращения зубчатого колеса, а следовательно, инструмента - 180...200 мин-1, частота вращения инструментального шпинделя, а следовательно, частота осцилляции - 180...210 мин-1.During processing, errors in the engagement elements are eliminated slightly when removing metal of the order of 0.01 ... 0.03 mm on the tooth side. The frequency of rotation of the gear wheel, and therefore the tool is 180 ... 200 min -1 , the frequency of rotation of the tool spindle, and therefore the oscillation frequency is 180 ... 210 min -1 .

Время чистовой обработки зубчатого колеса коробки передач автомобиля - 30...60 с. Срок службы монокорундового инструмента при обработке этих колес - 15 00...3000 деталей.Finishing time of a gear wheel of a car gearbox is 30 ... 60 s. The service life of a monocorundum tool in the processing of these wheels is 15 00 ... 3000 parts.

Особенностью обработки является прерывистый контур траектории вследствие чередования находящихся в контакте с заготовкой зерен. Благодаря продольной осцилляции и локальной зоне контакта, а также смене режущих зерен круга улучшается тепловой баланс инструмента, повышается его стойкость и уменьшается засаливаемость. Свободный подвод смазочно-охлаждающей жидкости в зону обработки также повышает производительность обработки.A feature of processing is the intermittent contour of the trajectory due to the alternation of grains in contact with the workpiece. Due to the longitudinal oscillation and the local contact zone, as well as the change of the cutting grains of the circle, the thermal balance of the tool improves, its resistance increases, and salinity decreases. The free supply of cutting fluid to the treatment zone also increases the processing productivity.

Рекомендуется обрабатывать зубчатые колеса с числом зубьев, не кратным числу зубьев зубчатого инструмента.It is recommended to process gears with the number of teeth that is not a multiple of the number of teeth of the gear tool.

Заявляемое техническое решение позволяет:The claimed technical solution allows:

- интенсифицировать обработку за счет наложения осциллирущих продольных колебаний;- to intensify the processing by imposing oscillating longitudinal vibrations;

- снизить теплонапряженность процесса зубохонингования за счет переменной зоны резания и смещения температурного поля;- reduce the heat stress of the process of gear honing due to the variable cutting zone and the offset of the temperature field;

- упростить конструкцию оборудования для зубохонингования за счет применения нового инструмента, позволяющего возбуждать продольные колебания;- to simplify the design of gear for honing due to the use of a new tool to excite longitudinal vibrations;

- сократить время приработки инструмента (до 5 раз);- reduce tool running-in time (up to 5 times);

- сократить потери алмазно-абразивного рабочего слоя (до 3...4 раз);- reduce the loss of diamond-abrasive working layer (up to 3 ... 4 times);

- увеличить производительность обработки (в 1,5...2,5 раза).- increase processing productivity (1.5 ... 2.5 times).

Источник информацииThe source of information

1. А.с. СССР 1 065 117, МКИ В 23 F 21/03. Зубчатый инструмент. Севостьяненко Г. Н. и др. 3489823/25-08; 07.09.82; 07.01.84. Бюл. №1 прототип.1. A.S. USSR 1 065 117, MKI B 23 F 21/03. Toothed tool. Sevostyanenko G.N. et al. 3489823 / 25-08; 09/07/82; 01/07/84. Bull. No. 1 prototype.

Claims (1)

Способ осциллирующей чистовой обработки зубьев, включающий использование зубчатого алмазно-абразивного инструмента, состоящего из ступицы, соединенной с зубчатым венцом, разделенным на части в виде дисков, размещенных перпендикулярно оси ступицы и установленных с возможностью изменения своего положения относительно оси инструмента и относительно соседних дисков, отличающийся тем, что ступицу устанавливают на косой втулке, у которой оси наружной и внутренней цилиндрических поверхностей пересекаются под углом α, зубчатый венец на каждой части изготавливают из стальной упругой полосы с нанесенным алмазно-абразивным слоем, а диски выполняют в виде упругих элементов, при этом инструменту сообщают возвратно-вращательное движение, заготовке - движение врезания, а обработку зубьев осуществляют в режиме «постоянной осцилляции» при неподвижных относительно друг друга ступице и косой втулке или в режиме «переменной частоты осцилляции» при свободно вращающихся относительно друг друга ступице и косой втулке, причем угол α определяют в соответствии с зависимостью:A method of oscillating finishing of teeth, including the use of a gear diamond abrasive tool, consisting of a hub connected to a gear rim, divided into parts in the form of disks placed perpendicular to the axis of the hub and installed with the possibility of changing its position relative to the axis of the tool and relative to adjacent disks, characterized the fact that the hub is mounted on an oblique sleeve, in which the axes of the outer and inner cylindrical surfaces intersect at an angle α, the ring gear on each The bottom part is made of a steel elastic strip with a diamond-abrasive layer deposited, and the disks are made in the form of elastic elements, the tool is informed of a rotational movement, the workpiece is plunged, and the teeth are machined in the “constant oscillation” mode when they are stationary relative to each other each other to the hub and the oblique sleeve or in the "variable oscillation frequency" mode with the hub and the oblique sleeve freely rotating relative to each other, the angle α being determined in accordance with the dependence: α=arctg(ВД/DВ),α = arctan (V D / D V ), где ВД и DВ - соответственно высота и наружный диаметр выступов диска алмазно-абразивного инструмента.where V D and D B - respectively, the height and outer diameter of the protrusions of the disk of a diamond-abrasive tool.
RU2004128052/02A 2004-09-20 2004-09-20 Method for oscillation type finishing of teeth RU2273550C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128052/02A RU2273550C1 (en) 2004-09-20 2004-09-20 Method for oscillation type finishing of teeth

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128052/02A RU2273550C1 (en) 2004-09-20 2004-09-20 Method for oscillation type finishing of teeth

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004128052A RU2004128052A (en) 2006-03-10
RU2273550C1 true RU2273550C1 (en) 2006-04-10

Family

ID=36115606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004128052/02A RU2273550C1 (en) 2004-09-20 2004-09-20 Method for oscillation type finishing of teeth

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2273550C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004128052A (en) 2006-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010082519A (en) Traction drive rotary assembly and process for producing rolling element thereof
JP2007533469A (en) Split grinding tool
US2729919A (en) Method and apparatus for grinding
RU2273550C1 (en) Method for oscillation type finishing of teeth
RU2273553C1 (en) Oscillating toothed tool
RU2219019C2 (en) Apparatus for grinding and honing gear wheels
RU2212987C1 (en) Method for grinding and honing gear wheels
RU2372182C1 (en) Composite grinding wheel for face grinding
RU2129946C1 (en) Apparatus for abrasive working
RU2265502C1 (en) Elastic tool for gear honing
JP2020171972A (en) Burnishing device and burnishing method
RU2203172C2 (en) Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs
RU2273551C1 (en) Abrasive-diamond tool for electric contact gear honing with use of impregnator
RU2205744C1 (en) Builtup intermittent grinding wheel
RU2203174C2 (en) Buildup lengthwise-intermittent grinding wheel
RU2205100C1 (en) Intermittent grinding method
RU2273552C1 (en) Toothed diamond-abrasive tool with impregnator
RU2261793C1 (en) Abrasion-diamond tool
RU2205743C1 (en) Builtup intermittent grindng wheel with axially shifted cutting layer
RU196262U1 (en) Combined grinding wheel
RU2268134C1 (en) Floating apparatus for rolling-out non-rigid screws
RU2261163C1 (en) Diamond-abrasive working method
RU2204471C2 (en) Method for abrasive working of grooves and other surfaces
SU837797A1 (en) Ultrasonic tool for working external cylindrical surfaces
RU2261167C1 (en) Elastic polishing wheel made of diamond-abrasive cloth

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060921