RU2273551C1 - Abrasive-diamond tool for electric contact gear honing with use of impregnator - Google Patents
Abrasive-diamond tool for electric contact gear honing with use of impregnator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2273551C1 RU2273551C1 RU2004127490/02A RU2004127490A RU2273551C1 RU 2273551 C1 RU2273551 C1 RU 2273551C1 RU 2004127490/02 A RU2004127490/02 A RU 2004127490/02A RU 2004127490 A RU2004127490 A RU 2004127490A RU 2273551 C1 RU2273551 C1 RU 2273551C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- abrasive
- diamond
- discs
- gear
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к использованию совмещенных технологий на основе обработки металлов резанием и может быть использовано в производстве зубчатых колес из материалов, предрасположенных к дефектообразованию в виде прижогов и трещин при глубинном зубошлифовании с нанесением активных импрегнаторов с целью совершенствования структуры поверхностного слоя.The invention relates to the use of combined technologies based on metal cutting and can be used in the manufacture of gears from materials predisposed to defect formation in the form of burns and cracks in deep gear grinding with the application of active impregnators in order to improve the structure of the surface layer.
Известен абразивно-алмазный инструмент для прерывистой электроконтактной обработки колес с круговыми зубьями [1], характеризующийся тем, что обработку производят в условиях обката при прямом и обратном ходе различных впадин зубьев абразивно-алмазным прерывистым чашечным цилиндрической формы инструментом с двумя образующими поверхностями, профилирующими одновременно выпуклые и вогнутые стороны зубьев, имеющим впадины и выступы и установленным на инструментальном шпинделе, ось которого перпендикулярна направлению обката, при этом впадины инструмента заполняют импрегнатором в виде медно-графитового сплава, ток к обрабатываемой детали и инструменту подводят во время контакта выступа инструмента с деталью, а при входе впадины инструмента в зону контакта с деталью - ток отключают [2].Known abrasive-diamond tool for intermittent electric contact machining of wheels with circular teeth [1], characterized in that the processing is carried out under rolling conditions with forward and reverse stroke of various tooth cavities with an abrasive-diamond intermittent cup-shaped cylindrical tool with two forming surfaces, profiling simultaneously convex and concave sides of the teeth, having hollows and protrusions and mounted on a tool spindle, the axis of which is perpendicular to the direction of rolling, while Tool adins are filled with an impregnator in the form of a copper-graphite alloy, current is supplied to the workpiece and tool during contact of the tool protrusion with the part, and when the tool cavity enters the contact zone with the part, the current is turned off [2].
Недостатком инструмента являются обусловленные наличием впадин уменьшение виброустойчивости, прочности и площади рабочей поверхности инструмента, что в свою очередь снижает размерную стойкость круга, качество и производительность обработки. При этом узкая специализация (только для колес с круговым зубом) ограничивает применение инструмента для чистовой обработки широко используемых колес с прямым и косым зубом. Формирование при изготовлении алмазно-абразивного круга впадин требует дополнительной операции, оснастки и оборудования, что удорожает себестоимость инструмента и не позволяет использовать стандартные круги без доработок. Впадины прерывистого круга той или иной известной формы, заполненные импрегнатором, хотя и создают эффект целостной формы, но все-таки по механической прочности уступают сплошным традиционным кругам. Следовательно, данные круги обладают низкой механической прочностью и не позволяют развивать максимальные режимы резания (скорость, подачи, глубина резания). Кроме того, потери рабочего слоя велики из-за первоначальной небольшой площади контакта инструмента с заготовкой и значительного времени приработки алмазно-абразивного круга.The disadvantage of the tool is the decrease in vibration resistance, strength and the area of the working surface of the tool due to the presence of depressions, which in turn reduces the dimensional stability of the circle, the quality and productivity of processing. At the same time, narrow specialization (only for wheels with a circular tooth) limits the use of the tool for the finishing of widely used wheels with straight and oblique teeth. The formation of depressions in the manufacture of a diamond-abrasive wheel requires additional operations, tooling and equipment, which increases the cost of the tool and does not allow the use of standard wheels without modifications. The hollows of an intermittent circle of one or another known shape, filled with an impregnator, although they create the effect of a holistic shape, are nevertheless inferior to solid traditional circles in mechanical strength. Therefore, these circles have low mechanical strength and do not allow to develop maximum cutting conditions (speed, feed, cutting depth). In addition, the losses of the working layer are large due to the initial small contact area of the tool with the workpiece and the significant running-in time of the diamond-abrasive wheel.
Задачей изобретения является повышение производительности зубошлифования колес из материалов, предрасположенных к дефектообразованию в виде прижогов и трещин при глубинном зубошлифовании с нанесением активных импрегнаторов, и получением обновленной оболочки с особыми свойствами, играющей роль упрочненного каркаса, что позволяет улучшить качественные и эксплуатационные свойства поверхностного слоя материалов, а также повышение виброустойчивости и стойкости круга с использованием стандартного инструмента. Кроме того, повышение производительности обработки путем увеличения площади контакта сопрягаемых профилей инструмента и обрабатываемых зубьев.The objective of the invention is to increase the performance of gear grinding wheels of materials predisposed to defect formation in the form of burns and cracks during deep gear grinding with application of active impregnators, and to obtain an updated shell with special properties that plays the role of a hardened frame, which improves the quality and performance properties of the surface layer of materials, as well as increasing vibration and wheel durability using a standard tool. In addition, increasing processing productivity by increasing the contact area of the mating tool profiles and the machined teeth.
Поставленная задача решается предлагаемым алмазно-абразивным инструментом для электроконтактного зубохонингования с импрегнатором, включающим ступицу, соединенную с помощью упругого элемента с зубчатым венцом, разделенным на части, размещенные под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси, и выполненные в виде дисков с алмазно-абразивным покрытием боковых поверхностей зубьев, между которыми установлены импрегнированные зубчатые диски из медно-графитового сплава с высотой не менее половины высоты алмазно-абразивных зубчатых дисков, причем с торцов инструмента расположены алмазно-абразивные зубчатые диски, при этом диски установлены с возможностью изменения своего положения относительно оси инструмента и относительно соседнего диска, инструмент снабжен токосъемником для подвода электрического тока безопасного низкого напряжения к алмазно-абразивным зубчатым дискам и обрабатываемому колесу для осуществления электроконтактной обработки, а угол установки дисков на ступице определен по формуле:The problem is solved by the proposed diamond-abrasive tool for electric contact gear honing with an impregnator, including a hub connected by means of an elastic element with a gear ring, divided into parts placed at an acute angle to a plane perpendicular to the axis and made in the form of disks with a diamond-abrasive coating the tooth flanks between which impregnated gear discs made of copper-graphite alloy are installed with a height of at least half the height of the diamond-abrasive gear teeth skov, and from the ends of the tool are diamond-abrasive gear discs, while the discs are mounted with the ability to change their position relative to the axis of the tool and relative to the adjacent disc, the tool is equipped with a current collector for supplying an electric current of safe low voltage to the diamond-abrasive gear discs and the machined wheel for implementation of electrical contact processing, and the installation angle of the disks on the hub is determined by the formula:
α=arctg(A/D),α = arctg (A / D),
где α - острый угол к плоскости, перпендикулярной продольной оси, угол установки дисков на ступице;where α is an acute angle to a plane perpendicular to the longitudinal axis, the angle of installation of the disks on the hub;
А=[(ВЗ+2ВА)-ВИ] - амплитуда аксиально-смещенного режущего слоя осциллирующего диска, наклонного под углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения;A = [(B 3 + 2B A ) -B I ] - the amplitude of the axially offset cutting layer of the oscillating disk, inclined at an angle to a plane perpendicular to the axis of rotation;
ВЗ - высота обрабатываемой заготовки зубчатого колеса;In W - the height of the workpiece gear;
ВА - высота единичного абразивно-алмазного диска;In A - the height of a single abrasive-diamond disk;
ВИ, D - соответственно, высота и наружный диаметр инструмента.In And , D - respectively, the height and outer diameter of the tool.
На фиг.1 показана конструкция зубчатого алмазно-абразивного инструмента с импрегнатором, частичный продольный разрез; на фиг.2 - общий вид инструмента, повернутого относительно продольной оси на 180° относительно положения, показанного на фиг.1; на фиг.3 - схема алмазно-абразивной обработки при положении зубчатого венца инструмента в крайнем левом положении относительно обрабатываемой заготовки; на фиг.4 - схема алмазно-абразивной обработки при положении зубчатого венца инструмента в крайнем правом положении относительно обрабатываемой заготовки; на фиг.5 - схема алмазно-абразивной обработки инструментом.Figure 1 shows the construction of a gear diamond abrasive tool with an impregnator, a partial longitudinal section; figure 2 - General view of the tool, rotated relative to the longitudinal axis by 180 ° relative to the position shown in figure 1; figure 3 - diagram of the diamond abrasive machining when the position of the gear of the tool in the leftmost position relative to the workpiece; figure 4 - diagram of the diamond abrasive machining when the position of the gear of the tool in the extreme right position relative to the workpiece; figure 5 - diagram of the diamond abrasive machining tool.
Алмазно-абразивный инструмент состоит из ступицы 1 с кольцевыми канавками К на наружной поверхности, зубчатых дисков 2 с кольцевыми канавками на внутренней поверхности отверстия и рабочим алмазно-абразивным слоем 3 на боковых поверхностях зубьев, импрегнированных зубчатых дисков 4 из медно-графитового сплава, расположенных между зубчатых алмазно - абразивных дисков 2, и упругих элементов 5, расположенных между ступицей 1 инструмента и зубчатыми дисками 2 и 4. Наличие кольцевых канавок К, заполненных материалом, из которых выполнены упругие элементы 5, предохраняет зубчатые диски от осевого перемещения. Благодаря упругим элементам 5 диски установлены с возможностью изменения своего положения относительно оси инструмента и относительно соседнего диска.The diamond-abrasive tool consists of a hub 1 with annular grooves K on the outer surface,
Импрегнированные зубчатые диски по высоте взяты не менее половины высоты алмазно-абразивных зубчатых дисков и расположены между зубчатыми алмазно-абразивными дисками так, что с торцов инструмента располагаются алмазно-абразивные зубчатые диски.The impregnated gear discs are taken at least half the height of the diamond-abrasive gear discs in height and are located between the gear diamond-abrasive discs so that diamond-abrasive gear discs are located at the ends of the tool.
Все диски размещены на ступице под острым углом α к плоскости, перпендикулярной продольной оси, который определяется по формуле:All discs are placed on the hub at an acute angle α to a plane perpendicular to the longitudinal axis, which is determined by the formula:
α=arctg(A/D),α = arctg (A / D),
где α - острый угол к плоскости, перпендикулярной продольной оси, угол установки дисков на ступице;where α is an acute angle to a plane perpendicular to the longitudinal axis, the angle of installation of the disks on the hub;
А=[(ВЗ+2ВА)-ВИ] - амплитуда аксиально - смещенного режущего слоя осциллирующего инструмента, наклонного под углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения;A = [(B 3 + 2B A ) -B I ] - the amplitude of the axially-shifted cutting layer of the oscillating tool, inclined at an angle to the plane perpendicular to the axis of rotation;
ВЗ - высота обрабатываемой заготовки зубчатого колеса;In W - the height of the workpiece gear;
ВА - высота единичного абразивно-алмазного диска;In A - the height of a single abrasive-diamond disk;
ВИ, D - соответственно, высота и наружный диаметр инструмента.In And , D - respectively, the height and outer diameter of the tool.
Инструмент снабжен токосъемником 6 для подвода электрического тока безопасного низкого напряжения (например, U=12 В) к алмазно-абразивным зубчатым дискам 2 и обрабатываемому колесу 7 с целью осуществления электроконтактной обработки.The tool is equipped with a current collector 6 for supplying a safe low voltage electric current (for example, U = 12 V) to the diamond-
При введении в зацепление с обрабатываемым колесом инструмента, выполненного в виде, например, абразивного или алмазного зубчатого хона, каждый из зубчатых дисков имеет возможность самоустанавливаться по впадине зуба колеса за счет перемещения относительно друг друга в окружном и радиальном направлении и изменения осей каждого диска относительно оси инструмента. При этом каждый зубчатый 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 алмазно-абразивного слоя, что особенно важно при применении дорогостоящих алмазно-абразивных материалов, например синтетических алмазов. Так, при износе алмазно-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 скрещивания осей и меньше диаметр обрабатываемых колес. При применении предложенного инструмента эти потери резко снижаются, а также становится возможным увеличение ширины зубчатого венца инструмента и угла скрещивания осей детали 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 introduced into engagement with the machined wheel, each of the gear 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 disc relative to the axis tool. Moreover, each toothed 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 losses of the working diamond-abrasive layer are significantly (up to 3 ... 4 times), which is especially important when using expensive diamond-abrasive materials, for example synthetic diamonds. So, when the diamond-abrasive layer of the tooth hon is worn evenly located on the lateral surfaces of its teeth, a significant part (up to 20 ... 40%) remains unused, the loss is the greater, the greater the width of the tooth gear crown, the angle of intersection of the axes and smaller diameter machined wheels. When using the proposed tool, 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 part and hone in order to increase the resistance and productivity of processing.
Одним из преимуществ предложенного инструмента является отказ от продольного хода инструмента, или значительного уменьшения величины продольного хода инструмента при большой ширине ВЗ обрабатываемой заготовке колеса, так как каждый из зубчатых дисков осциллирует в продольном направлении, а также за счет радиального смещения обрабатывается весь активный профиль колеса. Если используется продольное перемещение инструмента, то его достаточно производить на величину ширины одного зубчатого диска ВА. Расстояние между соседними 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 нечетное и может быть 3...11 и определяется технологическими соображениями.One of the advantages of the proposed tool is the rejection of the longitudinal stroke of the tool, or a significant reduction in the longitudinal stroke of the tool with a large width BZ of the machined wheel blank, since each of the gear discs oscillates in the longitudinal direction, and also due to the radial displacement, the entire active profile of the wheel is processed . If longitudinal movement of the tool is used, then it is sufficient to produce it by the value of the width of one gear disc VA . The distance between adjacent disks in order to exclude the possibility of abutting them against each other should be at least the product of the radius of the disk value 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 is odd and can be 3 ... 11 and is determined by technological considerations .
Для более полной обработки всей поверхности зубьев колеса при значительных углах скрещивания осей инструмента и колеса, а также для достижения поставленной цели при меньших деформациях упругих элементов зубчатые диски целесообразно выполнять с разными диаметрами вершин зубьев, увеличивающимися от середины инструмента к его торцам (не показаны). Указанную цель можно также достигнуть применением прокладок 5 различной толщины, увеличивающейся от торцов иинструмента к его середине и др.For a more complete treatment of the entire surface of the teeth of the wheel at significant angles of intersection of the axes of the tool and the wheel, as well as to achieve the goal with smaller deformations of the elastic elements, it is advisable to perform the gear disks with different diameters of the tips of the teeth increasing from the middle of the tool to its ends (not shown). This goal can also be achieved by using gaskets 5 of various thicknesses, increasing from the ends of the tool to its middle, etc.
С целью повышения качества и изменения свойств обрабатываемой поверхности часть дисков 4 выполнены из медно-графитового сплава, играющего роль активного импрегнатора [3].In order to improve the quality and change the properties of the treated surface, part of the disks 4 are made of a copper-graphite alloy playing the role of an active impregnator [3].
Благодаря наклону дисков и осцилляции зоны контакта инструмента с заготовкой микронеровности обрабатываемых боковых поверхностей заполняются импрегнатором.Due to the inclination of the discs and the oscillation of the contact zone of the tool with the workpiece, the microroughness of the processed side surfaces is filled with an impregnator.
На практике, как бы не шлифовали зубчатые поверхности, контактирование под нагрузкой зубчатых колес при эксплуатации, из которых хотя бы одно - полукристаллическое, приводит к увеличенному образованию шероховатости поверхности и быстрому износу вследствие неоднородности деформации [3]. Различные структурные составляющие большинства сплавов не однородны по поверхности и имеют разную ориентировку кристаллических зерен, выходящих на поверхность. В результате на отдельных площадках фактического контакта, даже при малых нагрузках, происходит внедрение твердых составляющих и кристаллов, обращенных к поверхности «сильными» гранями, в менее твердые структурные составляющие и «слабые» грани кристаллов. Глубина внедрения усугубляется с увеличением времени эксплуатации и зависит от физико-механических свойств материалов, шероховатости поверхности и нагрузки.In practice, no matter how the gear surfaces are ground, contacting under load of the gears during operation, of which at least one is semi-crystalline, leads to increased formation of surface roughness and rapid wear due to the heterogeneity of deformation [3]. The various structural components of most alloys are not uniform on the surface and have different orientations of the crystal grains emerging on the surface. As a result, at separate sites of actual contact, even at low loads, solid components and crystals are turned, facing the surface with “strong” faces, into less solid structural components and “weak” crystal faces. Depth of penetration is aggravated with increasing operating time and depends on the physical and mechanical properties of materials, surface roughness and load.
С целью улучшения качественных и эксплуатационных свойств поверхностного слоя материала в предлагаемой конструкции круга применен метод абразивно-алмазного электроконтактного избирательного шлифования с подводом напряжения в зону резания с помощью токосъемника 6, обеспечивающего контакт только абразивно-алмазных дисков с обрабатываемым материалом. По знаку потенциалы внешнего источника совпадают с поверхностными потенциалами импрегнаторов и обрабатываемого материала.In order to improve the quality and operational properties of the surface layer of the material in the proposed design of the wheel, the method of abrasive-diamond electrocontact selective grinding was applied with voltage applied to the cutting zone using a current collector 6, which provides contact only abrasive-diamond disks with the processed material. In sign, the potentials of the external source coincide with the surface potentials of the impregnators and the material being processed.
В системе абразивно-алмазное зерно - связка - импрегнатор - СОТС (смазочно-охлаждающие технологические средства) - обрабатываемая деталь, касающиеся шлифуемой поверхности зерна, связка и импрегнатор испытывают упругую деформацию, вследствие чего площадь контакта с обрабатываемым материалом увеличивается. При отсутствии импрегнатора поверхности зерен круга и обрабатываемой детали контактируют на очень малой площади, составляющей 0,01...0,0001 номинальной площади сопряженной поверхности. От режущих зерен и импрегнатора, у которого коэффициент температуропроводности выше, чем у обрабатываемого материала, в деталь поступает небольшая доля тепла. Кроме того, дополнительное внезонное охлаждение и очистка (не показаны) импрегнированного алмазно-абразивного инструмента снижают температуру рабочей поверхности круга, тем самым уменьшая температуру в зоне контакта с импрегнатором и с обрабатываемым материалом. Остальное тепло, поступающее в результате поверхностного трения скользящих зерен, связки, импрегнатора и стружки, приводит к непроизвольному разогреву металла.In the system, abrasive-diamond grain - binder - impregnator - COTS (lubricating-cooling technological means) - the workpiece touching the grinding surface of the grain, the binder and the impregnator experience elastic deformation, as a result of which the contact area with the processed material increases. In the absence of an impregnator, the surface of the grains of the circle and the workpiece are contacted on a very small area of 0.01 ... 0.0001 of the nominal area of the mating surface. From the cutting grains and the impregnator, in which the thermal diffusivity is higher than that of the processed material, a small fraction of the heat enters the part. In addition, additional off-season cooling and cleaning (not shown) of the impregnated diamond-abrasive tool reduces the temperature of the working surface of the wheel, thereby reducing the temperature in the zone of contact with the impregnator and the material being processed. The rest of the heat resulting from the surface friction of the sliding grains, ligaments, impregnator and chips, leads to the involuntary heating of the metal.
Таким образом, работающий импрегнированный инструмент можно представить как сплошной источник тепла со всеми особенностями, характерными для подвижного контакта.Thus, a working impregnated tool can be represented as a continuous source of heat with all the features characteristic of a moving contact.
При обработке материалов импрегнированными инструментами, которая отличается от обработки традиционным кругом тем, что тепло от тока выделяется избирательно в зоне резания и именно в тех местах, где дефектность (или плотность дислокации) выше, чем в среднем по объему, крупные карбиды растворяются в связи с образованием микроучастков высоких температур. Это объясняется тем, что локальная температура у какой-либо точки может быть в тысячи раз больше, чем на соседнем микроучастке, но это, как раз, приводит к тому, что среда нормализуется, а большие карбиды замещаются меньшими и притом «знающими свое место». Благодаря такой короткой обработке мелкие карбиды соединяются с металлической решеткой по правилам той самой последовательности когерентной связи, которая не разрушает структуру, а, напротив, заставляет ее упрочняться: карбиды «вплетаются» в решетку.When processing materials with impregnated tools, which differs from the traditional circle processing in that heat from the current is selectively released in the cutting zone and precisely in those places where the defectiveness (or dislocation density) is higher than the average volume, large carbides dissolve due to the formation of micro-areas of high temperatures. This is explained by the fact that the local temperature at any point can be thousands of times higher than at the neighboring micro-site, but this, in fact, leads to the fact that the medium is normalized, and large carbides are replaced by smaller ones and, moreover, “knowing their place” . Thanks to such a short treatment, small carbides are connected to the metal lattice according to the rules of the same coherent bond sequence, which does not destroy the structure, but, on the contrary, forces it to harden: carbides are “woven” into the lattice.
В результате применения активных импрегнаторов при обработке поверхность металла получает обновленную оболочку с особыми свойствами. На поверхности образуется слой, который играет роль упрочняющего каркаса, что улучшает качественные и эксплуатационные свойства поверхностного слоя материалов.As a result of the use of active impregnators during processing, the metal surface receives an updated shell with special properties. A layer forms on the surface, which plays the role of a reinforcing cage, which improves the quality and performance properties of the surface layer of materials.
Изменение направления вращения инструмента (как это делается при традиционном зубохонинговании) положительно влияет на качество обработки, поэтому при зубо-алмазно-абразивной обработки реверс инструмента используем 4...6 раз за все время обработки детали.Changing the direction of rotation of the tool (as is done with traditional gear honing) has a positive effect on the quality of processing, therefore, when using tooth-diamond-abrasive machining, we use the reverse tool 4 ... 6 times for the entire processing time of the part.
Предлагаемый инструмент 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 tool 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.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, and therefore the tool -180 ... 200 min -1 .
Время обработки зубчатого колеса коробки передач автомобиля 30...60 с. Срок службы монокорундовых инструментов при обработке этих колес - 1500...3000 деталей.The processing time of the gear wheel of a car gearbox is 30 ... 60 s. The service life of monocorundum tools in the processing of these wheels is 1500 ... 3000 parts.
Проведенный рентгеноструктурный анализ поверхностных слоев показал, что происходит нагрев в зоне их обработки. В результате применения активных импрегнаторов при обработке поверхность металла получила обновленную оболочку с особыми свойствами. На поверхности образовался слой в виде упрочняющего каркаса, что улучшает качественные и эксплуатационные свойства обработанных шестерен.The X-ray diffraction analysis of the surface layers showed that there is heating in the zone of their processing. As a result of the use of active impregnators during processing, the metal surface received an updated shell with special properties. A layer was formed on the surface in the form of a reinforcing carcass, which improves the quality and operational properties of the machined gears.
Применение предлагаемого инструмента повысило производительность обработки в 1,5 раза, позволило исключить операцию получистового шлифования благодаря улучшению шероховатости на 1,5-2 класса. При этом расход алмазно-абразивного инструмента снизился на 20%.The use of the proposed tool increased the processing productivity by 1.5 times, eliminated the operation of semi-grinding due to the improvement of roughness by 1.5-2 classes. At the same time, the consumption of diamond-abrasive tools decreased by 20%.
На основании проведенных опытов с применением материалов, предрасположенных к прижогам и к появлению шлифовочных трещин, установлено, что разработанный осциллирующий инструмент с импрегнатором:Based on the experiments using materials prone to burns and the appearance of grinding cracks, it was found that the developed oscillating tool with an impregnator:
- снижает температуру в зоне контакта на 25-35%;- reduces the temperature in the contact zone by 25-35%;
- позволяет шлифовать колеса с более форсированными режимами, не вызывая появления прижогов и микротрещин. За счет этого производительность обработки возрастает в 2...3 раза;- allows you to grind wheels with more forced modes, without causing burns and microcracks. Due to this, processing productivity increases by 2 ... 3 times;
- сохраняет длительное время хорошую режущую способность зерен (работающие в режиме самозатачивания). Общая стойкость инструмента возрастает в 2...3 раза;- Maintains good cutting ability of grains (working in self-sharpening mode) for a long time. The total tool life increases by 2 ... 3 times;
- в результате применения активных импрегнаторов при обработке поверхность металла получает обновленную оболочку с особыми свойствами, на поверхности образуется слой, который играет роль упрочняющего каркаса, что улучшает качественные и эксплуатационные свойства поверхностного слоя материалов.- as a result of the use of active impregnators during processing, the metal surface receives an updated shell with special properties, a layer forms on the surface, which plays the role of a reinforcing frame, which improves the quality and performance properties of the surface layer of materials.
Обработка предлагаемым абразивно-алмазным импрегнированным инструментом выгодно отличается повышенной виброустойчивостью, благодаря плавному и безударному входу и выходу режущей абразивной поверхности в зону резания, высокой прочностью инструмента, что повышает размерную стойкость инструмента, предотвращает поломку и выкрашивание абразива, а снижение температуры в зоне шлифования позволяет повысить интенсивность процесса, производительность и качество обработки, улучшить эксплуатационные свойства поверхностного слоя материалов.The processing of the proposed abrasive-diamond impregnated tool compares favorably with increased vibration resistance due to the smooth and shockless entry and exit of the cutting abrasive surface into the cutting zone, high tool strength, which increases the dimensional stability of the tool, prevents breakage and chipping of the abrasive, and lowering the temperature in the grinding zone allows to increase process intensity, productivity and quality of processing, improve the operational properties of the surface layer of the material at.
Преимуществом предлагаемого импрегнированного инструмента для обработки зубчатых колес является сравнительная простота движений, а следовательно, простота конструкции станка и простота настройки. При шлифовании широковенцовых колес, с увеличенной зоной контакта круга с заготовкой, зона резания прерывается, и хотя сила резания возрастает, но снижается теплонапряженность процесса и улучшаются условия подвода охлаждающей жидкости в зону резания. В результате гарантируется бесприжоговая обработка поверхности зубьев, повышение производительности и точности зубообработки. Вследствие этого появляется возможность интенсивности процесса и получение на поверхности обновленной оболочки с особыми свойствами, которая играет роль упрочняющего каркаса.The advantage of the proposed impregnated tool for processing gears is the comparative simplicity of movement, and therefore, the simplicity of the design of the machine and ease of setup. When grinding wide crown wheels, with an increased contact zone of the wheel with the workpiece, the cutting zone is interrupted, and although the cutting force increases, the heat stress of the process decreases and the conditions for supplying coolant to the cutting zone improve. As a result, non-burr treatment of the tooth surface, increase in productivity and accuracy of tooth treatment are guaranteed. As a result of this, it becomes possible to intensify the process and obtain on the surface an updated shell with special properties, which plays the role of a reinforcing framework.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ 2230634, МПК7 В 23 F 21/02. Прерывистый алмазно-абразивный круг для электроконтактной обработки колес с круговым зубом /Степанов Ю.С., Харламов Г.А., Афанасьев Б.И., Фомин Д.С. 2002133567/02; 11.12.2002; 20.06.2004. Бюл. №17.1. RF patent 2230634, IPC 7 V 23 F 21/02. Intermittent diamond-abrasive wheel for electric contact machining of wheels with a circular tooth / Stepanov Yu.S., Kharlamov GA, Afanasyev B.I., Fomin D.S. 2002133567/02; 12/11/2002; 06/20/2004. Bull. Number 17.
2. Патент РФ 2228822, МПК7 В 23 F 9/02. Способ алмазно-абразивной прерывистой электроконтактной обработки колес с круговым зубом /Степанов Ю.С., Харламов Г.А., Афанасьев Б.И., Фомин Д.С. 2002133568/02; 11.12.2002; 20.05.2004. Бюл. №14.2. RF patent 2228822, IPC 7 V 23 F 9/02. The method of diamond-abrasive intermittent electric contact machining of wheels with a circular tooth / Stepanov Yu.S., Kharlamov G.A., Afanasyev B.I., Fomin D.S. 2002133568/02; 12/11/2002; 05/20/2004. Bull. No. 14.
3. Чирков Г.В. Расчет теплового баланса при алмазном шлифовании с нанесением активных импрегнаторов. Ж. Техника машиностроения, 2000 г., №3 (25), с.76-79.3. Chirkov G.V. Calculation of the heat balance in diamond grinding with the application of active impregnators. J. Engineering Engineering, 2000, No. 3 (25), pp. 76-79.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004127490/02A RU2273551C1 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Abrasive-diamond tool for electric contact gear honing with use of impregnator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004127490/02A RU2273551C1 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Abrasive-diamond tool for electric contact gear honing with use of impregnator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004127490A RU2004127490A (en) | 2006-02-20 |
| RU2273551C1 true RU2273551C1 (en) | 2006-04-10 |
Family
ID=36050701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004127490/02A RU2273551C1 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Abrasive-diamond tool for electric contact gear honing with use of impregnator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2273551C1 (en) |
-
2004
- 2004-09-13 RU RU2004127490/02A patent/RU2273551C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ближайший аналог не обнаружен. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004127490A (en) | 2006-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2273551C1 (en) | Abrasive-diamond tool for electric contact gear honing with use of impregnator | |
| RU2273552C1 (en) | Toothed diamond-abrasive tool with impregnator | |
| RU2230634C1 (en) | Intermittent diamond-abrasive disc for electric contact working of gear wheels with circular tooth | |
| RU2228822C1 (en) | Method for abrasive-diamond intermittent electric-contact working of gear wheels with circular tooth | |
| RU2231427C1 (en) | Abrasive-diamond tool for electric contact working of gear wheels with circular tooth | |
| RU2231426C1 (en) | Method of abrasive-diamond electric-contact working of gear wheels with circular tooth | |
| RU2270087C1 (en) | Lengthwise-intermittent wheel with impregnator for diamond-abrasive working | |
| RU2372182C1 (en) | Composite grinding wheel for face grinding | |
| RU2270748C1 (en) | Process of longitudinally intermittent impregnated diamond-abrasive working | |
| RU2273550C1 (en) | Method for oscillation type finishing of teeth | |
| RU2129952C1 (en) | Builtup grinding wheel | |
| RU2205100C1 (en) | Intermittent grinding method | |
| RU2203172C2 (en) | Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs | |
| RU2205743C1 (en) | Builtup intermittent grindng wheel with axially shifted cutting layer | |
| RU2205744C1 (en) | Builtup intermittent grinding wheel | |
| RU2265502C1 (en) | Elastic tool for gear honing | |
| RU2160661C2 (en) | Abrasive wheel (variants) | |
| RU2147268C1 (en) | Slit grinding wheel for grinding gear wheels with circular teeth | |
| RU2203174C2 (en) | Buildup lengthwise-intermittent grinding wheel | |
| RU2273553C1 (en) | Oscillating toothed tool | |
| RU2230650C1 (en) | Method for intermittent electric-contact diamond-abrasive working | |
| RU2188114C1 (en) | Combination grinding method | |
| RU2303518C1 (en) | Combined needle milling cutter and diamond-abrasive grinding tool | |
| RU2205101C1 (en) | Method for making intermittent grinding wheel | |
| RU2219019C2 (en) | Apparatus for grinding and honing gear wheels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060914 |