RU2483845C1 - Method of shaving-rolling of spur gears - Google Patents
Method of shaving-rolling of spur gears Download PDFInfo
- Publication number
- RU2483845C1 RU2483845C1 RU2011140296/02A RU2011140296A RU2483845C1 RU 2483845 C1 RU2483845 C1 RU 2483845C1 RU 2011140296/02 A RU2011140296/02 A RU 2011140296/02A RU 2011140296 A RU2011140296 A RU 2011140296A RU 2483845 C1 RU2483845 C1 RU 2483845C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- teeth
- cycles
- machined
- wheel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке зубьев цилиндрических зубчатых колес.The invention relates to the field of engineering, in particular to the processing of teeth of cylindrical gears.
Известен способ шевингования зубчатых колес принудительным обкатом с использованием шевера с наклонными режущими кромками, заключающийся в уменьшении разности скоростей скольжения зубьев инструмента относительно зубьев обрабатываемого колеса за счет выполнения их зацепления внеполюсным, а шевер для этого изготавливают со смещением исходного контура рейки. [А.с. СССР №963747, B23F 21/28, 1982].A known method of shewing gears by forced rolling using a shaver with inclined cutting edges, which consists in reducing the difference in the sliding speeds of the teeth of the tool relative to the teeth of the machined wheel by performing their gearing out of the pole, and the shaver is made with the offset of the original rail contour. [A.S. USSR No. 963747, B23F 21/28, 1982].
Недостатком способа является то, что он не определяет геометрические и кинематические параметры процесса, что отрицательно сказывается на производительности и точности обработки.The disadvantage of this method is that it does not determine the geometric and kinematic parameters of the process, which negatively affects the productivity and accuracy of processing.
Известен способ обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием, включающий свободный обкат шевера-прикатника, имеющего режущие кромки, смещенные по винтовой поверхности, и обрабатываемого колеса, установленных на параллельных осях, при этом зацепление шевера-прикатника с обрабатываемым колесом выполняют внеполюсным, а обработку ведут с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов, включающих поворот шевера-прикатника в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания, включающих поворот шевера-прикатника в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, при этом используют шевер-прикатник, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса кроме единицы. [Пат. РФ №2224624, МПК7 B23F 19/06, Бюл. №6, 2004].A known method of processing cylindrical gears by shewing-rolling, including a free run-in of a shaver-prikatnik having cutting edges displaced along a helical surface, and a machined wheel mounted on parallel axes, wherein the engagement of the shaver-prikatnik with the machined wheel is performed out of pole, and the processing is carried out with periodic radial feed after each of 2-4 working cycles, including turning the shaver-prikatnik in forward and reverse directions by the number of revolutions equal to the number of memory beat the machined wheel, and without radial feed for 1-2 nursing cycles, including turning the shaver-prikatnik in the forward and reverse directions by the number of revolutions equal to the number of teeth of the machined wheel, using a shaver-prikatnik, the number of teeth of which does not have common factors with the number of teeth of the machined wheel except one. [Pat. RF №2224624, IPC 7 B23F 19/06, Bull. No. 6, 2004].
Недостатком способа является недостаточное качество боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса. Это объясняется тем, что обработка на всех рабочих и выхаживающих циклах шевингования-прикатывания ведется при параллельных осях на фиксированных межосевых расстояниях в условиях жесткой технологической системы. При этом из-за геометрических погрешностей зубьев обрабатываемого колеса на всех циклах шевингования-прикатывания наблюдаются существенные колебания сил в паре «инструмент - обрабатываемое колесо», что приводит к ухудшению шероховатости обрабатываемых поверхностей зубьев колеса, и как следствие, их качества и эксплуатационных характеристик.The disadvantage of this method is the insufficient quality of the side surfaces of the teeth of the machined wheel. This is due to the fact that processing on all working and nursing shaving-rolling cycles is carried out with parallel axes at fixed center distances in a rigid technological system. At the same time, due to geometric errors of the teeth of the machined wheel, significant fluctuations of forces in the pair “tool - machined wheel” are observed in all shewing-rolling cycles, which leads to a deterioration in the roughness of the machined surfaces of the gear teeth, and as a result, their quality and operational characteristics.
Задача изобретения - повышения качества и эксплуатационных характеристик обрабатываемых колес за счет уменьшения шероховатости боковых поверхностей их зубьев и уменьшения остаточных напряжений в поверхностном слое боковых поверхностей их зубьев.The objective of the invention is to improve the quality and operational characteristics of the machined wheels by reducing the roughness of the side surfaces of their teeth and reduce residual stresses in the surface layer of the side surfaces of their teeth.
Поставленная задача решается за счет того, что обработка осуществляется шевингованием-прикатыванием, включающим свободный обкат инструмента - шевера-прикатника, имеющего режущие кромки, смещенные по винтовой поверхности, и обрабатываемого колеса, при этом зацепление инструмента с обрабатываемым колесом выполняют внеполюсным, а обработку ведут с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, при этом используют инструмент, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса кроме единицы, причем циклы выхаживания осуществляют при стабильной силе прижима инструмента к обрабатываемой заготовке или обрабатываемой заготовки к инструменту посредством упругих элементов, обеспечивающих осуществление колебаний межосевого расстояния в паре инструмент - обрабатываемое колесо.The problem is solved due to the fact that the processing is carried out by shewing-rolling, which includes a free run-in of the tool — a shaver-welder having cutting edges displaced along the helical surface and the machined wheel, while the gear engages the tool with the machined wheel out-of-pole, and processing is carried out with periodic radial feed after each of 2-4 work cycles, including turning the tool in the forward and reverse directions by the number of revolutions equal to the number of teeth being processed about the wheel, and without radial feed for 1-2 nursing cycles, including turning the tool in the forward and reverse directions by the number of revolutions equal to the number of teeth of the processed wheel, using a tool whose number of teeth does not have common factors with the number of teeth of the processed wheel except one, and the nursing cycles are carried out with a stable clamping force of the tool to the workpiece or workpiece to the tool by means of elastic elements providing oscillations of the axle distance in a pair tool - be treated wheel.
На фиг.1 изображена схема осуществления рабочих циклов для способа обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием.Figure 1 shows a diagram of the implementation of work cycles for a method of processing the teeth of cylindrical gears by shewing-rolling.
На фиг.2 изображена схема осуществления циклов выхаживания способа обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием.Figure 2 shows a diagram of the implementation of nursing cycles of the method of processing the teeth of cylindrical gears by shewing-rolling.
В состав технологической системы, предназначенной для осуществления способа обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием, входят инструмент 1, представляющий собой закаленное цилиндрическое зубчатое колесо, боковые поверхности зубьев которого являются эвольвентными, а режущие кромки образованы пересечением винтовой поверхности стружечной канавки трапецеидального профиля и боковых поверхностей его зубьев, инструмент 1 установлен на цилиндрическую оправку и жестко закреплен на ней, например гайкой; обрабатываемое колесо 2, которое устанавливают свободно на цилиндрическую оправку; упругие элементы технологической системы 3, предназначенные для осуществления небольших колебаний межосевого расстояния в паре инструмент -обрабатываемое колесо, которые являются составляющим звеном технологической оснастки и в зависимости от того, какие циклы обработки осуществляются в данный момент - рабочие или циклы выхаживания, могут быть соответственно выключены или включены.The technological system designed for implementing the method of processing cylindrical gears by shewing-rolling, includes
Способ обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием пригоден для обработки колеса с предварительно формообразованными высокопроизводительными методами: литья, пластического деформирования, механической обработки и др. зубьями. Согласно способу инструмент 1 устанавливают на цилиндрическую оправку и фиксируют, например гайкой. Обрабатываемое колесо 2 устанавливают свободно на цилиндрическую оправку и вводят в плотное (беззазорное по боковым сторонам) зацепление с инструментом 1. После чего инструменту 1 сообщают вращательное движение - движение обката в прямом и обратном направлениях с угловой скоростью ω0. При этом обрабатываемое колесо 2 вращается со скоростью ω. Указанное движение является рабочим потому, что при нем осуществляются срезание тонких слоев стружки и выглаживание боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса 2 за счет профильного скольжения режущих кромок инструмента 1 по боковым поверхностям зубьев обрабатываемого колеса 2. Обработка боковых поверхностей зубьев по всей их длине обеспечивается при соблюдении двух условий: во-первых, наличием режущих кромок, смещенных на соседних зубьях инструмента 1 относительно друг друга, образованных в результате пересечения боковых поверхностей его зубьев с винтовыми поверхностями стружечной канавки; во-вторых, отсутствием общих множителей чисел зубьев инструмента и обрабатываемого колеса 2. Формообразование боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса 2 совершается за количество оборотов инструмента 1, равное числу зубьев обрабатываемого колеса 2. Обрабатываемое колесо 2 при этом совершает количество оборотов, равное числу зубьев инструмента 1. Далее производят врезание - сближение параллельных осей инструмента 1 и обрабатываемого колеса 2 с периодической радиальной подачей на величину 0,03…0,05 мм. Так завершается один рабочий цикл. За полный цикл обработки для удаления всего припуска с боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса 2 необходимо осуществить от двух до четырех рабочих циклов. Следует отметить, что на всех рабочих циклах обработку осуществляют на фиксированных межосевых расстояниях, уменьшаемых от цикла к циклу путем осуществления периодической радиальной подачи в условиях жесткой технологической системы, при этом упругие элементы технологической системы 3 выключены. При достижении номинального межосевого расстояния αw≈const подачу врезания Sвр прекращают.The method of machining cylindrical gears by shewing-rolling is suitable for machining wheels with preformed high-performance methods: casting, plastic deformation, machining, and other teeth. According to the method, the
Для уменьшения шероховатости боковых поверхностей зубьев обрабатываемых колес и улучшения качества обработки после окончания рабочих циклов осуществляют один или два цикла выхаживания - вращение инструмента в прямом и обратном направлениях на номинальном межосевом расстоянии при параллельных осях. Следует отметить, что циклы выхаживания производят с включенными упругими элементами технологической системы 3, обладающими достаточно высокой жесткостью, но в то же время позволяющими в процессе выхаживания производить небольшие колебания межосевого расстояния αw≈const. При этом остаточные геометрические погрешности зубьев обрабатываемого колеса не будут приводить к существенным колебаниям сил в паре инструмент - обрабатываемое колесо, что приведет к уменьшению шероховатости обрабатываемых поверхностей зубьев колеса, а также снижению остаточных напряжений в поверхностном слое боковых поверхностей его зубьев и, как следствие, повышению его качества и эксплуатационных характеристик.To reduce the roughness of the side surfaces of the teeth of the machined wheels and improve the quality of processing after the end of the working cycles, one or two nursing cycles are carried out - the tool is rotated in the forward and reverse directions at the nominal center distance with parallel axes. It should be noted that the nursing cycles are carried out with the elastic elements of the technological system 3 turned on, which have a sufficiently high rigidity, but at the same time allowing small fluctuations in the axle distance α w ≈const during the nursing process. In this case, the residual geometric errors of the teeth of the machined wheel will not lead to significant fluctuations in the forces of the tool-machined wheel pair, which will lead to a decrease in the roughness of the machined surfaces of the teeth of the wheel, as well as a decrease in residual stresses in the surface layer of the side surfaces of its teeth and, as a result, increase its quality and performance.
Предлагаемый способ был реализован при обработке цилиндрического зубчатого колеса, выполненного из стали 20Х ГОСТ 4543-71, имеющего следующие основные параметры: модуль m=2 мм, число зубьев z=11, коэффициент смещения исходного контура χ=0. Предварительное формообразование зубьев обрабатываемого колеса осуществлялось зубофрезерованием. Окончательная обработка велась инструментом со следующими параметрами: модуль m0=1 мм, число зубьев z0=31, коэффициент смещения исходного контура χ0=1,909 мм. Режимы обработки: снимаемый припуск, определяемый по развертке начального цилиндра в среднем сечении зуба 0,12 мм, частота вращения инструмента n=200 мин-1, подача врезания 0,03 мм на рабочий цикл, количество рабочих циклов 4, количество циклов выхаживания 2.The proposed method was implemented in the processing of a cylindrical gear made of steel 20X GOST 4543-71, having the following main parameters: module m = 2 mm, number of teeth z = 11, displacement coefficient of the original contour χ = 0. Preliminary shaping of the teeth of the machined wheel was carried out by gear milling. The final processing was carried out with a tool with the following parameters: module m 0 = 1 mm, number of teeth z 0 = 31, displacement coefficient of the initial contour χ 0 = 1,909 mm. Processing modes: removable allowance, determined by the scan of the initial cylinder in the average tooth section 0.12 mm, tool rotation speed n = 200 min -1 , infeed feed rate 0.03 mm per work cycle, number of work cycles 4, number of
Шероховатость боковых поверхностей зубьев колеса после зубофрезерования составила Ra=2,5 мкм. Шероховатость после обработки шевингованием-прикатыванием по способу, описанному в ближайшем аналоге (прототипе), - Ra=1,2 мкм. Шероховатость после обработки шевингованием-прикатыванием по предлагаемому способу Ra=0,8 мкм.The roughness of the lateral surfaces of the teeth of the wheel after hobbing was Ra = 2.5 μm. The roughness after processing by shewing-rolling according to the method described in the closest analogue (prototype) is Ra = 1.2 μm. The roughness after processing by shewing-rolling according to the proposed method Ra = 0.8 μm.
Прирост микротвердости боковых поверхностей зубьев колеса после обработки шевингованием-прикатыванием по способу, описанному в ближайшем аналоге (прототипе), при нагрузке 0,5 Н зафиксирован на уровне 19%, а при нагрузке 1H - 10%. Прирост микротвердости боковых поверхностей зубьев колеса после обработки шевингованием-прикатыванием по предлагаемому способу при нагрузке 0,5 Н зафиксирован на уровне 15%, а при нагрузке 1Н - 7%, что свидетельствует об уменьшении остаточных напряжений в поверхностном слое боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса.The increase in microhardness of the side surfaces of the teeth of the wheel after processing by shewing-rolling according to the method described in the closest analogue (prototype), at a load of 0.5 N is fixed at 19%, and at a load of 1H - 10%. The increase in microhardness of the side surfaces of the teeth of the wheel after processing by shewing-rolling according to the proposed method at a load of 0.5 N is fixed at 15%, and at a load of 1 N - 7%, which indicates a decrease in residual stresses in the surface layer of the side surfaces of the teeth of the machined wheel.
Представленные данные свидетельствуют о возможности применения предлагаемого способа для эффективной обработки цилиндрических зубчатых колес, при которой достигается уменьшение шероховатости боковых поверхностей зубьев обрабатываемых колес, уменьшение остаточных напряжений в поверхностном слое боковых поверхностей их зубьев, что в конечном итоге приводит к повышению их качества и эксплуатационных характеристик.The presented data indicate the possibility of applying the proposed method for the effective processing of cylindrical gears, which achieves a decrease in the roughness of the side surfaces of the teeth of the machined wheels, a decrease in residual stresses in the surface layer of the side surfaces of their teeth, which ultimately leads to an increase in their quality and performance.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011140296/02A RU2483845C1 (en) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Method of shaving-rolling of spur gears |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011140296/02A RU2483845C1 (en) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Method of shaving-rolling of spur gears |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011140296A RU2011140296A (en) | 2013-04-10 |
RU2483845C1 true RU2483845C1 (en) | 2013-06-10 |
Family
ID=48785470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011140296/02A RU2483845C1 (en) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Method of shaving-rolling of spur gears |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2483845C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2137146A (en) * | 1935-03-07 | 1938-11-15 | Oliver G Simmons | Method of finishing gears |
US2328783A (en) * | 1940-04-24 | 1943-09-07 | Packard Motor Car Co | Method of and machine for finishing gear teeth |
RU2224624C2 (en) * | 2001-11-27 | 2004-02-27 | Тульский государственный университет | Method for shaving-rolling in cylindrical gear wheels |
RU2369469C1 (en) * | 2008-02-27 | 2009-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Method of machining spur gear wheels by shaving-rolling together |
JP2010184324A (en) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Honda Motor Co Ltd | Regrinding method |
-
2011
- 2011-10-04 RU RU2011140296/02A patent/RU2483845C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2137146A (en) * | 1935-03-07 | 1938-11-15 | Oliver G Simmons | Method of finishing gears |
US2328783A (en) * | 1940-04-24 | 1943-09-07 | Packard Motor Car Co | Method of and machine for finishing gear teeth |
RU2224624C2 (en) * | 2001-11-27 | 2004-02-27 | Тульский государственный университет | Method for shaving-rolling in cylindrical gear wheels |
RU2369469C1 (en) * | 2008-02-27 | 2009-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Method of machining spur gear wheels by shaving-rolling together |
JP2010184324A (en) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Honda Motor Co Ltd | Regrinding method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011140296A (en) | 2013-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101976847B1 (en) | Semi-completing skiving method and device having corresponding skiving tool for executing a semi-completing skiving method | |
RU2602580C2 (en) | Method of workpiece processing removal by of chips and machine to implement this method | |
JPH0229449B2 (en) | ||
US11376680B2 (en) | Method for chipping production of a gear wheel provided with double-helical teeth | |
RU2369469C1 (en) | Method of machining spur gear wheels by shaving-rolling together | |
RU2483845C1 (en) | Method of shaving-rolling of spur gears | |
CN109475955B (en) | Method and device for hard tooth surface finishing of gears with internal teeth by means of a gear honing machine | |
JPS5923930B2 (en) | Gear grinding method and wheel used for this purpose | |
RU2503524C1 (en) | Method of finishing spurs | |
RU2224624C2 (en) | Method for shaving-rolling in cylindrical gear wheels | |
RU2535421C1 (en) | Form cutter assembly for finish machining of internal teeth of involute spline connections | |
RU2374045C2 (en) | Method for finishing treatment of conical gear wheels | |
CN101780640A (en) | Method for processing machine elements and device thereof | |
RU2479389C1 (en) | Method of shaving-rolling of gears | |
RU91913U1 (en) | TOOL FOR CLEANING CYLINDRICAL GEAR WHEELS | |
RU2602576C2 (en) | Method of combined finishing cut of gear parts | |
RU2749955C1 (en) | Method for removing material of cavity between teeth of cylindrical arched gear wheel | |
KR20160026911A (en) | Apparatus for smoothing a toothing system and production process | |
RU2130367C1 (en) | Method for shaving cone gear wheels | |
RU2536308C1 (en) | Cutting-deforming of gear teeth | |
RU2701977C1 (en) | Method for electrochemical mechanical treatment of arched teeth of cylindrical gear wheels | |
RU128141U1 (en) | TOOL FOR CLEANING CYLINDRICAL GEAR WHEELS | |
RU159235U1 (en) | COMBINED FIRMWARE WITH CENTERING CUTTING ELEMENTS ON THE Mandrel | |
RU120024U1 (en) | TOOL PROCESSING TOOL | |
RU2607509C1 (en) | Method of cylindrical gear wheels teeth finishing machining |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131005 |