RU2323069C2 - Comb milling cutter - Google Patents

Comb milling cutter Download PDF

Info

Publication number
RU2323069C2
RU2323069C2 RU2006120217/02A RU2006120217A RU2323069C2 RU 2323069 C2 RU2323069 C2 RU 2323069C2 RU 2006120217/02 A RU2006120217/02 A RU 2006120217/02A RU 2006120217 A RU2006120217 A RU 2006120217A RU 2323069 C2 RU2323069 C2 RU 2323069C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
account
tooth
cutting edges
parameter
tolerance
Prior art date
Application number
RU2006120217/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006120217A (en
Inventor
Михаил Владимирович Печенкин (RU)
Михаил Владимирович Печенкин
Original Assignee
Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
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 Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева filed Critical Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority to RU2006120217/02A priority Critical patent/RU2323069C2/en
Publication of RU2006120217A publication Critical patent/RU2006120217A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2323069C2 publication Critical patent/RU2323069C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Milling Processes (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering, gear cutting tool for working hyperboloid gear wheels by copying method with periodic indexing.
SUBSTANCE: milling cutter includes annular turns. In order to increase useful life of worked gear wheels due to modifying cutting edges of milling cutter depending upon errors occurred at its manufacture and at engagement of two gear wheels, cutting edges near apex and near base of each annular turn of milling cutter are modified on portions consisting of 0.2 of turn height respectively by means of protuberance and flank of constant radius determined according to given formula.
EFFECT: increased useful life period of worked gear wheels.
5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к инструменту для нарезания гиперболоидных зубчатых колес методом копирования с периодическим делением.The invention relates to the field of engineering, in particular to a tool for cutting hyperboloid gears by copying with periodic division.

Известна прямозубая зуборезная гребенка, боковые режущие кромки которой выполнены по кривой эллипса (АС 75589. Способ профилирования зубьев прямозубых зуборезных гребенок. Класс 49d, 14, опубл. 30.06.1949) - [1].Known spur gear-cutting comb, the side cutting edges of which are made according to an ellipse curve (AC 75589. The method of profiling the teeth of spur gear cutting combs. Class 49d, 14, publ. 30.06.1949) - [1].

Известна червячная фреза для нарезания цилиндрических зубчатых колес методом обкатки под последующее шлифование и шевингование, боковые режущие кромки которой имеют протуберанец и фланк, выполненные дугообразными с постоянным радиусом кривизны (С.Н.Калашников, А.С.Калашников. Зубчатые колеса и их изготовление. Москва, Машиностроение, 1983, с.129) - [2]. Протуберанец и фланк боковых режущих кромок данной фрезы выполнены из технологических соображений для обеспечения в изготавливаемом зубчатом колесе выхода шлифовального круга и шевера из зоны обработки при последующих операциях технологического процесса.A worm mill is known for cutting cylindrical gears by the running method for subsequent grinding and shewing, the lateral cutting edges of which have a prominence and a flank made arcuate with a constant radius of curvature (S.N. Kalashnikov, A.S. Kalashnikov. Gear wheels and their manufacture. Moscow, Engineering, 1983, p.129) - [2]. The prominence and flank of the side cutting edges of this cutter are made from technological considerations to ensure that the grinding wheel and shaver exit the machining zone in the manufactured gear wheel during subsequent operations of the technological process.

Известна выбранная в качестве ближайшего аналога гребенчатая фреза с кольцевыми витками для изготовления гиперболоидных зубчатых колес. Боковые режущие кромки этой фрезы выполнены прямолинейными - (АС 1514515. Способ изготовления гиперболоидных зубчатых колес, МПК B23F 1/06, опубл. 15.10.89, Бюл. №38) - [3].Known as the closest analogue comb mill with ring turns for the manufacture of hyperboloid gears. The lateral cutting edges of this cutter are made rectilinear - (AC 1514515. A method of manufacturing a hyperboloid gears, IPC B23F 1/06, publ. 15.10.89, Bull. No. 38) - [3].

Недостаток - боковые режущие кромки гребенчатой фрезы выполнены без учета влияния погрешностей, возникающих при изготовлении, сборке, работе зубчатой пары и ведущих к снижению долговечности изготавливаемых такой фрезой зубчатых колес.The disadvantage is that the lateral cutting edges of the comb mill are made without taking into account the influence of errors arising in the manufacture, assembly, operation of the gear pair and leading to a decrease in the durability of gear wheels made with such a mill.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении долговечности зубчатых колес, изготавливаемых такой гребенчатой фрезой модификацией боковых режущих кромок гребенчатой фрезы в зависимости от погрешностей, возникающих при изготовлении, работе зубчатой пары.The technical result to which the claimed invention is directed is to increase the durability of the gears made by such a comb mill by modifying the side cutting edges of the comb mill, depending on the errors encountered in the manufacture, operation of the gear pair.

Технический результат достигается тем, что в гребенчатой фрезе с кольцевыми витками для обработки гиперболоидных зубчатых колес методом копирования с периодическим делением новым является то, что боковые режущие кромки данной фрезы выполнены с протуберанцем у вершины каждого витка и фланком у основания каждого витка фрезы на участках 0,2 высоты витка, где протуберанец и фланк выполнены дугообразными с постоянным радиусом кривизны в зависимости от погрешностей, возникающих при изготовлении и работе зубчатой пары. Радиус дугообразных участков боковых режущих кромок гребенчатой фрезы определяется по формуле:The technical result is achieved by the fact that in a comb mill with ring turns for processing hyperboloid gears by the method of copying with periodic division, it is new that the side cutting edges of this mill are made with a prominence at the top of each turn and a flange at the base of each turn of the mill in sections 0, 2 heights of the turn, where the prominence and flank are made arcuate with a constant radius of curvature, depending on the errors that occur during the manufacture and operation of the gear pair. The radius of the arcuate sections of the side cutting edges of the comb mill is determined by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где R - радиус модифицированного участка в мм;where R is the radius of the modified area in mm;

h1 - высота зуба зубчатого колеса в мм;h 1 - the height of the gear tooth in mm;

ΔΣ - величина суммарной погрешности, учитываемой при модификации боковых режущих кромок гребенчатой фрезы в мм, равнаяΔ Σ is the value of the total error taken into account when modifying the lateral cutting edges of the comb mill in mm, equal to

ΔΣш+ffxpи,Δ Σ = Δ w + f f + Δ xp + Δ and ,

где Δш, ff, Δхр, Δи - составляющие величины суммарной погрешности, учитываемой при модификации боковых режущих кромок гребенчатой фрезы, где:where Δ W , f f , Δ xp , Δ and are the components of the total error taken into account when modifying the side cutting edges of the comb mill, where:

Δш - параметр, учитывающий шероховатость боковой поверхности зубьев в мм;Δ W - parameter taking into account the roughness of the lateral surface of the teeth in mm;

ff - допуск на отклонение профиля в мм;f f - tolerance for deviation of the profile in mm;

Figure 00000003
- параметр, учитывающий суммарный допуск двух равновероятных величин fx и fp в мм, где fx - параметр, учитывающий допуск на предельное смещение средней плоскости зуба колеса в мм; fp - параметр, учитывающий допуск на отклонение шага в мм;
Figure 00000003
- a parameter that takes into account the total tolerance of two equally probable values f x and f p in mm, where f x is a parameter that takes into account the tolerance on the maximum displacement of the middle plane of the tooth of the wheel in mm; f p - parameter taking into account the tolerance on the deviation of the pitch in mm;

Figure 00000004
параметр, учитывающий изгиб зуба под нагрузкой в мм, где Ft - окружная сила, приложенная на вершине зуба в Н;
Figure 00000005
- толщина зуба по хорде окружности впадин в мм; b - ширина зубчатого венца в мм.
Figure 00000004
a parameter that takes into account the bending of the tooth under load in mm, where F t is the circumferential force applied at the top of the tooth in N;
Figure 00000005
- tooth thickness along the chord of the circumference of the depressions in mm; b - the width of the ring gear in mm.

Сущность изобретения представлена на фиг.1-5, где фиг.1 - инструмент и профили боковых режущих кромок инструмента-аналога и предлагаемого инструмента; фиг.1,а - профиль боковых режущих кромок инструмента-аналога; фиг.1,б - профиль боковых режущих кромок предлагаемого инструмента; фиг.2 - погрешности, учитываемые при модификации участков боковых режущих кромок гребенчатой фрезы; фиг.2,а - параметр Δш, учитывающий шероховатость боковой поверхности зубьев; фиг.2,б - допуск ff на отклонение профиля, где: hl - высота зуба зубчатого колеса; фиг.2,в - параметр fx, учитывающий допуск на предельное смещение средней плоскости зуба колеса; фиг.2,г - параметр fp, учитывающий допуск на отклонение шага; фиг.2,д - параметр Δи, учитывающий изгиб зуба под нагрузкой, где: hl - высота зуба зубчатого колеса;

Figure 00000006
- толщина зуба по хорде окружности впадин; Ft - окружная сила, приложенная на вершине зуба; Fn, Fr - нормальная и радиальная составляющие окружной силы Ft соответственно; фиг.3 - профиль модифицированных боковых режущих кромок гребенчатой фрезы, где: R - радиус дугообразных участков боковых режущих кромок гребенчатой фрезы; hв - высота витка фрезы; Δ - глубина модификации боковых режущих кромок гребенчатой фрезы; фиг.4 - относительные положения нарезаемого колеса, воображаемого производящего колеса и инструмента; фиг.5 - сечение А-А на фиг.4.The invention is presented in figures 1-5, where figure 1 is a tool and profiles of the side cutting edges of a similar tool and the proposed tool; figure 1, a is a profile of the side cutting edges of the analog tool; figure 1, b is a profile of the side cutting edges of the proposed tool; figure 2 - errors taken into account when modifying sections of the side cutting edges of the comb mill; figure 2, a - parameter Δ W , taking into account the roughness of the lateral surface of the teeth; figure 2, b - tolerance f f on the deviation of the profile, where: h l - the height of the gear tooth; figure 2, in - parameter f x taking into account the tolerance on the maximum displacement of the middle plane of the tooth of the wheel; figure 2, g - parameter f p taking into account the tolerance on the deviation of the step; figure 2, d - parameter Δ and taking into account the bending of the tooth under load, where: h l - the height of the tooth of the gear;
Figure 00000006
- the thickness of the tooth along the chord of the circumference of the depressions; F t - circumferential force applied at the top of the tooth; F n , F r - normal and radial components of the circumferential force F t, respectively; figure 3 is a profile of the modified lateral cutting edges of the comb mill, where: R is the radius of the arcuate sections of the side cutting edges of the comb mill; h in - the height of the turn of the cutter; Δ is the depth of modification of the side cutting edges of the comb mill; 4 is the relative position of the cut wheel, an imaginary producing wheel and tool; figure 5 - section aa in figure 4.

Нарезание зубчатых колес гребенчатой фрезой осуществляется следующим образом.Cutting gears with a comb cutter is as follows.

Обрабатываемому колесу 1 и инструменту 2 сообщают вращательные движения вокруг своих осей O1-O1 и О33 с угловыми скоростями соответственно ωк и ωф (фиг.4). Кроме того, колесу 1 сообщают дополнительное вращение с угловой скоростью ωпк вокруг оси O1-O2 воображаемого производящего колеса 3, параметры которого идентичны параметрам обрабатываемого колеса.The machined wheel 1 and the tool 2 are informed of rotational movements around their axes O 1 -O 1 and O 3 -O 3 with angular velocities, respectively, ω k and ω f (Fig. 4). In addition, the wheel 1 is informed of additional rotation with an angular speed ω pc around the axis O 1 -O 2 of an imaginary producing wheel 3, the parameters of which are identical to the parameters of the processed wheel.

Зубообработку производят при различных межосевых расстояниях между обрабатываемым 1 и воображаемым производящим 3 колесами, сначала при расстоянии, равном диаметру начальной окружности обрабатываемого колеса 1 в горловом его сечении, а затем при расстоянии, равном сумме радиусов начальных окружностей в его торцовом и горловом сечениях. Одновременно обрабатывают сразу несколько впадин 4, при этом ось инструмента 2 О33 устанавливают под углом к оси обрабатываемого колеса 1 90°-β, где β - угол наклона зубьев обрабатываемого гиперболоидного колеса 1 к его оси на начальном гиперболоиде в сечении А-А, перпендикулярном к направлению зуба и проходящем через межосевой перпендикуляр М-М, один из витков 5 инструмента 2 устанавливают симметрично относительно межосевого перпендикуляра М-М, а при переходе от обработки одной группы впадин 4 к другой обрабатываемое колесо поворачивают на угол деления, который равен 360°/П, где П - соответствует количеству переходов П1, округленному до ближайшего большего целого числа и определенному по формуле П1=zк/k, где zк - количество зубьев обрабатываемого колеса 1, k - количество витков 5 инструмента 2.Gearing is performed at various interaxal distances between the machined 1 and imaginary producing 3 wheels, first at a distance equal to the diameter of the initial circumference of the machined wheel 1 in its throat section, and then at a distance equal to the sum of the radii of the initial circles in its end and throat sections. Several cavities 4 are simultaneously processed at once, while the axis of the tool 2 O 3 -O 3 is set at an angle to the axis of the machined wheel 1 90 ° -β, where β is the angle of inclination of the teeth of the machined hyperboloid wheel 1 to its axis on the initial hyperboloid in section A- And, perpendicular to the direction of the tooth and passing through the interaxal perpendicular MM, one of the turns 5 of the tool 2 is set symmetrically relative to the interaxal perpendicular MM, and when moving from processing one group of depressions 4 to another, the machined wheel is turned on angle division, which is equal to 360 ° / n, where n - corresponds to the number of passages P 1, rounded to the nearest whole number and specific the formula P 1 = z a / k, wherein z k - number of processed gearwheel 1, k - number turns 5 of the tool 2.

Наружный диаметр кольцевых витков 5 гребенчатой фрезы 1 выполнен равным наружному диаметру воображаемого производящего колеса в горловом его сечении. Шаг tк инструмента между соседними витками (фиг.5) выполнен равным шагу tпк воображаемого производящего колеса 3 в его нормальном сечении А-А, проходящем через межосевой перпендикуляр М-М.The outer diameter of the annular turns 5 of the comb mill 1 is made equal to the outer diameter of an imaginary producing wheel in its throat section. Step t to the tool between adjacent turns (Fig. 5) is made equal to step t pc of an imaginary producing wheel 3 in its normal section AA passing through the interaxal perpendicular MM.

Повышение долговечности зубчатых колес, изготавливаемых такой гребенчатой фрезой, будет достигнуто за счет отсутствия первоначального кромочного контакта на головке и ножке зубьев колес в момент их входа в зацепление, а незначительная величина зазора между контактирующими поверхностями на головке и ножке зубьев позволит получить контакт по всей высоте зубьев после непродолжительной приработки.An increase in the durability of the gears made by such a comb mill will be achieved due to the lack of initial edge contact on the head and leg of the teeth of the wheels at the moment of their engagement, and a small amount of clearance between the contacting surfaces on the head and leg of the teeth will allow contact over the entire height of the teeth after a short run-in.

В качестве примера приведем расчет радиуса участков боковых режущих кромок гребенчатой фрезы для нарезания гиперболоидного зубчатого колеса (допуски назначены из таблиц как для червячной передачи 8-ой степени точности). Исходные данные fx=±0,053 мм, fp=±0,02 мм, Δш=0,007 мм, ff=0,014 мм, Ft=4000 H, β=45°, b=40 мм,

Figure 00000006
=9 мм, h=6,75 мм.As an example, we give a calculation of the radius of the sections of the lateral cutting edges of a comb mill for cutting a hyperboloid gear (tolerances are assigned from the tables as for a worm gear of the 8th degree of accuracy). Initial data f x = ± 0.053 mm, f p = ± 0.02 mm, Δ w = 0.007 mm, f f = 0.014 mm, F t = 4000 H, β = 45 °, b = 40 mm,
Figure 00000006
= 9 mm, h = 6.75 mm.

Результаты расчетаCalculation results

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

ΔΣ=0,007+0,014+0,0149+0,0152=0,0511 ммΔ Σ = 0.007 + 0.014 + 0.0149 + 0.0152 = 0.0511 mm

Figure 00000009
Figure 00000009

С учетом влияния погрешностей изготовления и работы зубчатой пары, учитываемых при модификации участков боковых режущих кромок гребенчатой фрезы, получен инструмент, позволяющий повысить долговечность зубчатых колес, изготавливаемых такой гребенчатой фрезой.Taking into account the influence of manufacturing errors and the operation of the gear pair, taken into account when modifying sections of the lateral cutting edges of the comb mill, a tool is obtained that allows to increase the durability of gears made by such a comb mill.

Claims (1)

Гребенчатая фреза с кольцевыми витками для обработки гиперболоидных зубчатых колес методом копирования с периодическим делением, отличающаяся тем, что режущие кромки у вершины и основания каждого кольцевого витка фрезы модифицированы на участках, равных 0,2 высоты витка, соответственно протуберанцем и фланком постоянного радиуса R, определяемого по формулеA comb mill with ring turns for processing hyperboloid gears by the method of copying with periodic division, characterized in that the cutting edges at the top and bottom of each ring turn of the mill are modified in areas equal to 0.2 of the turn height, respectively, with a prominence and a flange of constant radius R, defined according to the formula
Figure 00000010
Figure 00000010
где h1 - высота зуба зубчатого колеса, мм;where h 1 - the height of the gear tooth, mm; ΔΣш+ffxpи - величина суммарной погрешности, учитываемой при модифицировании боковых режущих кромок гребенчатой фрезы, мм;Δ Σ = Δ W + f f + Δ xp + Δ and - the value of the total error taken into account when modifying the side cutting edges of the comb mill, mm; Δш - параметр, учитывающий шероховатость боковой поверхности зубьев, мм;Δ W - parameter taking into account the roughness of the lateral surface of the teeth, mm; ff - допуск на отклонение профиля, мм;f f - tolerance for deviation of the profile, mm;
Figure 00000011
- параметр, учитывающий суммарный допуск двух равновероятных величин fx и fp, мм;
Figure 00000011
- a parameter that takes into account the total tolerance of two equally probable quantities f x and f p , mm;
Figure 00000012
- параметр, учитывающий изгиб зуба под нагрузкой, мм;
Figure 00000012
- parameter taking into account the bending of the tooth under load, mm;
fx - параметр, учитывающий допуск на предельное смещение средней плоскости зуба колеса, мм;f x is a parameter that takes into account the tolerance on the maximum displacement of the middle plane of the tooth of the wheel, mm; fp - параметр, учитывающий допуск на отклонение шага, мм;f p - parameter taking into account the tolerance on the deviation of the step, mm; Ft - окружная сила, приложенная на вершине зуба, H;F t - circumferential force applied at the top of the tooth, H;
Figure 00000013
- толщина зуба по хорде окружности впадин, мм;
Figure 00000013
- tooth thickness along the chord of the circumference of the depressions, mm;
b - ширина зубчатого венца, мм.b - the width of the ring gear, mm.
RU2006120217/02A 2006-06-08 2006-06-08 Comb milling cutter RU2323069C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006120217/02A RU2323069C2 (en) 2006-06-08 2006-06-08 Comb milling cutter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006120217/02A RU2323069C2 (en) 2006-06-08 2006-06-08 Comb milling cutter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006120217A RU2006120217A (en) 2007-12-20
RU2323069C2 true RU2323069C2 (en) 2008-04-27

Family

ID=38916896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006120217/02A RU2323069C2 (en) 2006-06-08 2006-06-08 Comb milling cutter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2323069C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627315C1 (en) * 2016-05-04 2017-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Assembled comb cutter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627315C1 (en) * 2016-05-04 2017-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Assembled comb cutter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006120217A (en) 2007-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1110395C (en) Method of finishing gears, and gear
US8882414B2 (en) Method and system for milling a bevel gear tooth system in a continuous miling process
KR200485637Y1 (en) Load rating optimised bevel gear toothing
CN105531059B (en) Hobbing method and associated apparatus
CA2780217A1 (en) Robust method for skiving and corresponding apparatus comprising a skiving tool
CN1683105A (en) Method for manufacturing bevel gears
JPH0398714A (en) Method and apparatus for finishing flank of cylindrical gear by gear cutting
KR930702108A (en) Crown wheel manufacturing tool and tool manufacturing method
JP2013533809A (en) Method for performing periodic tooth surface correction, machine tool, and computer-readable medium
JP2019524468A (en) Power skiving pressure angle correction without changing the tool shape
US9925606B2 (en) Power skiving method having multiple cut strategy
JP3665874B2 (en) Work tool for producing a crown gear that can mesh with a small gear having oblique teeth and a method for producing such a crown gear
JP2019512684A (en) Worm gear measurement
US4174914A (en) Spherical hob for generating gears
RU2323069C2 (en) Comb milling cutter
Boral et al. Machining of spur gears using a special milling cutter
RU2586185C1 (en) Method of processing tooth profile of splined broaches
RU2677553C1 (en) Method for processing gear teeth with disk blade tool
RU2404030C1 (en) Method of producing spur gears with arched teeth
RU2341357C2 (en) Method for manufacture of hyperboloid tooth gears
RU2347650C1 (en) Method for cutting of gear wheels with modified shape of teeth
RU2430813C2 (en) Tooth cutting head to produce spur gear arched teeth
Hünecke The road leads straight to hypoflex
RU2749955C1 (en) Method for removing material of cavity between teeth of cylindrical arched gear wheel
RU2785351C1 (en) Method for processing gear teeth with chamfering at their ends

Legal Events

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

Effective date: 20090609