RU2763831C1 - Method for processing gear teeth with a disk blade tool - Google Patents
Method for processing gear teeth with a disk blade tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763831C1 RU2763831C1 RU2021120916A RU2021120916A RU2763831C1 RU 2763831 C1 RU2763831 C1 RU 2763831C1 RU 2021120916 A RU2021120916 A RU 2021120916A RU 2021120916 A RU2021120916 A RU 2021120916A RU 2763831 C1 RU2763831 C1 RU 2763831C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- tooth
- teeth
- processing
- angle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F9/00—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction
- B23F9/08—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob
- B23F9/10—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob with a face-mill
- B23F9/12—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob with a face-mill for non-continuous generating processes
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для получистовой и чистовой обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used for semi-finishing and finishing the teeth of spur gears with an involute profile.
В настоящее время известно и используется на практике большое число способов обработки зубьев эвольвентных зубчатых колес. Большинство способов обработки применяемых в серийном производстве основаны на использовании специального зуборезного инструмента. Это зубофрезерование червячными и дисковыми модульными фрезами, зубошевингование, зуботочение и зубодолбление.Currently, a large number of methods for processing the teeth of involute gears are known and used in practice. Most of the processing methods used in mass production are based on the use of a special gear-cutting tool. These are gear milling with worm and disk modular cutters, gear shaving, gear turning and gear chiseling.
Однако на этапах подготовки производства у предприятия есть потребность в обработке небольших (опытных) партий зубчатых колес для испытаний изделий. В этом случае целесообразно обработку зубчатого венца выполнить универсальным инструментом, например, дисковой фрезой.However, at the pre-production stages, the enterprise has a need to process small (experimental) batches of gears for product testing. In this case, it is advisable to process the gear rim with a universal tool, for example, a disk cutter.
Развитие фрезерных станков с числовым программным управлением дает возможность реализовать обработку эвольвентного профиля стандартной дисковой фрезой за счет совместного перемещения заготовки и инструмента по четырем или пяти управляемым координатам.The development of milling machines with numerical control makes it possible to implement the processing of an involute profile with a standard disk cutter due to the joint movement of the workpiece and tool along four or five controlled coordinates.
Так известен способ фрезерования ряда зубьев элемента зубчатой передачи с прямолинейным контуром зуба по длине с помощью фрезы, которая установлена с возможностью вращения вокруг оси фрезы и которая имеет на своей периферии сменные режущие вставки, которые расположены так, что они при подводе фрезы к элементу зубчатой передачи входят во впадины между соседними зубьями, соответственно, и создают эти впадины между зубьями, указанные вставки имеют в своем смонтированном на фрезе состоянии, по меньшей мере, одну проходящую радиально и перпендикулярно оси фрезы режущую кромку, при этом при фрезеровании профиля зуба ось фрезы ориентирована в плоскости, перпендикулярной продольной длине спинки зуба, и во время вхождения вращающихся вокруг оси фрезы режущих вставок в поверхность, соответственно, впадины между зубьями элемента зубчатой передачи поворачивается в указанной плоскости в угловом диапазоне, который перекрывает зону всех нормалей к поверхности профиля подлежащего изготовлению зуба (пат. РФ №2567073, МПК B23F 21/14, B23F 1/06, В23С 5/20 (2006.01), опубл. 27.10.2015 г.).Thus, a method is known for milling a number of teeth of a gear element with a straight tooth contour along the length using a cutter that is mounted for rotation around the axis of the cutter and which has on its periphery replaceable cutting inserts that are located so that when the cutter is approached to the gear element enter the cavities between adjacent teeth, respectively, and create these cavities between the teeth, these inserts have, in their mounted state on the cutter, at least one cutting edge extending radially and perpendicular to the cutter axis, while when milling the tooth profile, the cutter axis is oriented in plane perpendicular to the longitudinal length of the back of the tooth, and during the entry of the cutting inserts rotating around the axis of the cutter into the surface, respectively, the cavity between the teeth of the gear element rotates in the specified plane in the angular range that covers the zone of all normals to the surface of the profile of the tooth to be manufactured (pa T. RF No. 2567073, IPC B23F 21/14,
Способ предусматривает движения фрезы построчно после или при вхождении в соответствующую впадину между зубьями вдоль зуба, т.е. параллельно впадинам между зубьями, при этом после такого прохождения строчки ось фрезы поворачивается с целью параллельного прохождения новой строчки. Таким образом, возникают проходящие параллельно спинкам зубьев полосы профиля зубьев. В зависимости от количества и плотности, проходимых при этом строчек, которые образуются за счет более или менее сильно выраженного поворота оси фрезы относительно подлежащего фрезерованию зуба. Проблема получения боковой поверхности с огранкой в способе решается за счет конструкции фрезы и траектории движения. Однако такой подход имеет и свои недостатки - повышенная нагрузка на вершины режущих вставок и проходящую радиально и перпендикулярно оси фрезы одну режущую кромку.The method involves the movement of the cutter line by line after or when entering the corresponding cavity between the teeth along the tooth, i.e. parallel to the cavities between the teeth, while after such a line passage, the axis of the cutter rotates in order to parallelly pass a new line. In this way, tooth profile strips running parallel to the backs of the teeth are formed. Depending on the number and density of the lines passed in this case, which are formed due to a more or less pronounced rotation of the cutter axis relative to the tooth to be milled. The problem of obtaining a faceted side surface in the method is solved due to the design of the cutter and the trajectory of movement. However, this approach also has its drawbacks - an increased load on the tops of the cutting inserts and one cutting edge passing radially and perpendicular to the cutter axis.
Известен также способ обработки боковых сторон профиля цилиндрических зубчатых эвольвентных колес вращающимся дисковым лезвийным инструментом по методу периодического обката, режущие кромки инструмента располагают в плоскости, перпендикулярной оси его вращения, при этом при обкате эвольвентного профиля при повороте обрабатываемого колеса вокруг своей оси на некоторый угол Δϕ дисковому лезвийному инструменту сообщают относительные перемещения по следующим формулам в отношении взаимоперпендикулярных осей X и Y, из которых ось Y параллельна оси дискового лезвийного инструмента:There is also a known method of processing the sides of the profile of cylindrical gear involute wheels with a rotating disk blade tool according to the method of periodic rolling, the cutting edges of the tool are placed in a plane perpendicular to the axis of its rotation, while running the involute profile when turning the wheel being machined around its axis at a certain angle Δϕ to the disk the blade tool is given relative movements by the following formulas with respect to mutually perpendicular axes X and Y, of which the Y axis is parallel to the axis of the disk blade tool:
по оси X: 
по оси Y: 
где α- угол профиля исходного контура обрабатываемого колеса;where α is the angle of the profile of the initial contour of the machined wheel;
m - модуль обрабатываемого колеса;m - the module of the processed wheel;
z - число зубьев обрабатываемого колеса; при этом согласование вращения обрабатываемого колеса вокруг своей оси и перемещение инструмента обеспечивают взаимосвязанными движениями рабочих органов станка в соответствии с управляющей программой от системы ЧПУ (патент РФ №2453404, МПК B23F 5/20(2006.01), опубл. 20.06.2012 г.).z is the number of teeth of the processed wheel; at the same time, the coordination of the rotation of the machined wheel around its axis and the movement of the tool are provided by interconnected movements of the working bodies of the machine in accordance with the control program from the CNC system (RF patent No. 2453404, IPC B23F 5/20 (2006.01), publ.
Способ реализуется при согласованном вращении инструмента и заготовки. Формообразование профиля по всей ширине венца обеспечивается за счет выбора диаметра фрезы и длины кромок, перекрывающих ширину венца зуба. Данный способ может быть использован для чистовой обработки зубьев цилиндрических прямозубых колес. При обработке профилирование зубьев детали осуществляется различными участками режущих кромок, что обеспечивает достаточно высокую стойкость инструмента.The method is implemented with coordinated rotation of the tool and workpiece. Formation of the profile along the entire width of the crown is provided by choosing the diameter of the cutter and the length of the edges that overlap the width of the tooth crown. This method can be used for finishing the teeth of spur gears. When processing, the profiling of the teeth of the part is carried out by various sections of the cutting edges, which ensures a sufficiently high tool life.
К недостаткам способа можно отнести узкие технологические возможности, а именно невозможность обработки винтовых эвольвентных поверхностей зубьев на косозубых колесах. Учитывая преимущества косозубых зубчатых передач и степень их распространенности в узлах и агрегатах машин область применения рассмотренных способов довольно ограничена.The disadvantages of the method include narrow technological capabilities, namely the impossibility of processing helical involute surfaces of teeth on helical gears. Given the advantages of helical gears and the degree of their prevalence in the units and assemblies of machines, the scope of the considered methods is rather limited.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве ближайшего аналога является способ обработки зубьев зубчатых колес дисковым лезвийным инструментом по методу периодического обката, режущие кромки которого расположены в плоскости, перпендикулярной оси его вращения, при обкате эвольвентного профиля при повороте обрабатываемого колеса вокруг своей оси на некоторый угол ϕ и соответствующим ему перемещениям дискового лезвийного инструмента в направлении взаимоперпендикулярных осей координат на расстояния ΔХ и ΔY, которые определяются следующими зависимостями:The closest technical solution, chosen as the closest analogue, is a method for processing gear teeth with a disk blade tool according to the method of periodic rolling, the cutting edges of which are located in a plane perpendicular to the axis of its rotation, when running an involute profile when turning the machined wheel around its axis at a certain angle ϕ and the corresponding displacements of the disk blade tool in the direction of mutually perpendicular coordinate axes at distances ΔX and ΔY, which are determined by the following dependencies:
где mt - модуль обрабатываемого колеса в торцовом сечении;where m t is the module of the processed wheel in the end section;
αt - угол профиля зубьев в торцовом сечении, определяется по формуле;α t - the angle of the profile of the teeth in the end section, is determined by the formula;
z - число зубьев обрабатываемого колеса,z - number of teeth of the processed wheel,
при этом формообразующую поверхность дискового лезвийного инструмента смещают относительно оси обрабатываемого колеса на величину Y0, определяемую следующей зависимостью:at the same time, the shaping surface of the disk blade tool is displaced relative to the axis of the machined wheel by the value Y 0 determined by the following relationship:
где 
ось инструмента располагают на расстоянии А от оси обрабатываемого колеса и поворачивают относительно плоскости торца обрабатываемого колеса на угол βb, определяемые следующими зависимостями:the axis of the tool is placed at a distance A from the axis of the wheel being machined and rotated relative to the plane of the end face of the wheel being machined by an angle β b determined by the following dependencies:
βb=arctg(tgβ⋅cosαt),β b =arctg(tgβ⋅cosα t ),
где Х0 - расстояние от вершины зуба фрезы до оси обрабатываемого колеса в граничной точке эвольвентного профиля, определяется по формуле:where X 0 - the distance from the top of the cutter tooth to the axis of the machined wheel at the boundary point of the involute profile, is determined by the formula:
dфр - наружный диаметр дискового лезвийного инструмента;d fr - outer diameter of the disk blade tool;
β - угол наклона винтовой линии зубьев на делительном диаметре;β is the angle of inclination of the helix of the teeth on the pitch diameter;
Dƒ - диаметр впадин зубьев обрабатываемого колеса,D ƒ - the diameter of the cavities of the teeth of the processed wheel,
обработку боковой стороны зуба выполняют за несколько совместных перемещений обрабатываемого колеса и инструмента, в пределах каждого из которых угол ϕ изменяют в пределах от 0° до ϕmах, определяемый зависимостью:processing of the side of the tooth is performed for several joint movements of the machined wheel and tool, within each of which the angle ϕ is changed in the range from 0° to ϕ max , determined by the relationship:
где αа - угол профиля зубьев на диаметре вершин зубьев;where α and - the angle of the profile of the teeth on the diameter of the tops of the teeth;
после каждого из таких перемещений выполняют совместные перемещение инструмента вдоль оси обрабатываемого колеса на величину осевой подачи ΔZ и поворот колеса на угол ψ, определяемые следующими зависимостями:after each of these movements, the tool is jointly moved along the axis of the machined wheel by the amount of axial feed ΔZ and the wheel is rotated by an angle ψ, determined by the following dependencies:
где 
причем положение обрабатываемого колеса после поворота на угол ψ является нулевым для отсчета угла ϕ на следующем совместном перемещении (пат. РФ №2677553, МПК B23F 9/14 (2006.01), опубл. 17.01.2019).moreover, the position of the wheel being machined after turning through the angle ψ is zero for reading the angle ϕ at the next joint movement (U.S. Pat. No. 2677553, IPC B23F 9/14 (2006.01), publ.
К недостаткам ближайшего аналога, а также других известных способов обработки относится сложность настройки инструмента для обеспечения требуемой толщины зуба. Контроль толщины зуба, как правило, осуществляется либо по длине общей нормали, либо по размеру по роликам. На практике выполняют обработку зубчатого венца (или нескольких зубчатых венцов) первой детали партии, после чего измеряют его параметры на координатной машине, по результатам которых вносится коррекция на вылет инструмента в системе ЧПУ. Данный подход позволяет добиться требуемой точности на второй и последующих обработанных деталях, при этом первая деталь часто получается бракованной. Измерения длины общей нормали (или размера по роликам) ручными средствами измерений (даже высокоточными) непосредственно на станке зачастую дают значительную погрешность измерений. Причина погрешностей неудобное положение детали и средства измерения, плохой обзор зоны контакта измерительных площадок средств измерений и поверхностей зубьев, как следствие это приводит к ненадлежащему контакту измерительных площадок поверхностей зубьев зубчатого венца. В результате этого погрешность измерения длины общей нормали может составлять 0,2…0,4 мм, что сравнимо или превышает припуск под окончательную обработку зубьев. Объем наладочного брака в этом случае составит не одну деталь как при использовании координатно-измерительной машины, а две-три детали из партии, что очень существенно для опытного производства, когда объем партии составляет от трех до десяти деталей.The disadvantages of the closest analogue, as well as other known processing methods, include the difficulty of setting the tool to provide the required tooth thickness. Tooth thickness control is usually carried out either by the length of the common normal or by the size of the rollers. In practice, the gear rim (or several gear rims) of the first part of the batch is processed, after which its parameters are measured on a coordinate machine, based on the results of which a tool overhang correction is made in the CNC system. This approach allows achieving the required accuracy on the second and subsequent machined parts, while the first part often turns out to be defective. Measurements of the length of the common normal (or size along the rollers) with manual measuring instruments (even high-precision ones) directly on the machine often give a significant measurement error. The reason for the errors is the inconvenient position of the part and the measuring instrument, poor visibility of the contact zone of the measuring pads of the measuring instruments and the surfaces of the teeth, as a result, this leads to improper contact of the measuring pads of the surfaces of the teeth of the gear rim. As a result, the error in measuring the length of the common normal can be 0.2 ... 0.4 mm, which is comparable to or exceeds the allowance for the final processing of the teeth. The volume of adjustment defects in this case will not be one part, as when using a coordinate measuring machine, but two or three parts from a batch, which is very important for pilot production, when the batch size is from three to ten parts.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности обработки зубьев по показателю длины общей нормали за счет автоматизированного контроля положения боковой стороны зуба после ее обработки в первой впадине первой детали из партии.The technical problem to be solved by the invention is to increase the accuracy of processing the teeth in terms of the length of the common normal due to automated control of the position of the side of the tooth after its processing in the first cavity of the first part from the batch.
Указанная задача решается тем, что в способе обработки зубьев зубчатых колес дисковым лезвийным инструментом по методу периодического обката, включающем расположение режущих кромок инструмента в плоскости, перпендикулярной оси его вращения, при обкате эвольвентного профиля при повороте обрабатываемого колеса вокруг своей оси на угол ср дисковый лезвийный инструмент перемещают в направлении взаимоперпендикулярных осей координат на расстояния ΔХ и ΔY, которые определяют следующими зависимостями:This problem is solved by the fact that in the method of processing gear teeth with a disk blade tool according to the method of periodic rolling, including the location of the cutting edges of the tool in a plane perpendicular to the axis of its rotation, when running in an involute profile when turning the machined wheel around its axis by an angle cp, the disk blade tool move in the direction of mutually perpendicular coordinate axes at distances ΔХ and ΔY, which are determined by the following dependencies:
где mt - модуль обрабатываемого колеса в торцовом сечении;where m t is the module of the processed wheel in the end section;
αt - угол профиля зубьев в торцовом сечении, определяется по формуле;α t - the angle of the profile of the teeth in the end section, is determined by the formula;
z - число зубьев обрабатываемого колеса,z - number of teeth of the processed wheel,
обработку боковой стороны зуба выполняют за несколько совместных перемещений обрабатываемого колеса и инструмента, в пределах каждого из которых угол ϕ изменяют в пределах от 0° до ϕmах, определяемый зависимостью:processing of the side of the tooth is performed for several joint movements of the machined wheel and tool, within each of which the angle ϕ is changed in the range from 0° to ϕ max , determined by the relationship:
где αа - угол профиля зубьев на диаметре вершин зубьев,where α a is the angle of the teeth profile at the diameter of the tops of the teeth,
после обработки одной боковой стороны зуба в первой впадине производят автоматизированный контроль ее положения при помощи трехкоординатного щупа, центр сферического наконечника которого по программе ЧПУ подводят в точку с координатами:after processing one side of the tooth in the first cavity, its position is automatically controlled using a three-coordinate probe, the center of the spherical tip of which, according to the CNC program, is brought to a point with coordinates:
где dн - диаметр сферического наконечника;where d n is the diameter of the spherical tip;
Db - диаметр основной окружности зубчатого колеса;D b - diameter of the main circle of the gear;
βb - угол наклона винтовой линии зуба на основной окружности;β b - the angle of inclination of the helix of the tooth on the main circle;
W - расчетная длина общей нормали;W - estimated length of the common normal;
ΔW - припуск под окончательную обработку по длине общей нормали (на сторону);ΔW - allowance for final processing along the length of the common normal (per side);
ΔL - величина перебега, обеспечивающая гарантированный контакт сферического наконечника и боковой поверхности зуба,ΔL is the amount of travel that ensures guaranteed contact between the spherical tip and the lateral surface of the tooth,
фиксируют величину отклонения ΔR, на основе которой определяют величину коррекции на длину инструмента ΔWR и угловое положение заготовки ϕΔW:the deviation value ΔR is fixed, on the basis of which the compensation value for the tool length ΔW R and the angular position of the workpiece ϕ ΔW are determined:
после внесения коррекции на длину инструмента и углового положения заготовки обрабатывают оставшиеся впадины зубьев по обеим сторонам.after making a correction for the length of the tool and the angular position of the workpiece, the remaining tooth cavities are processed on both sides.
Выполнение способа обработки зубьев зубчатых колес вращающимся дисковым лезвийным инструментом по методу периодического обката, режущие кромки которого расположены в плоскости, перпендикулярной оси его вращения, при обкате эвольвентного профиля при повороте обрабатываемого колеса вокруг своей оси на некоторый угол ϕ и соответствующим ему перемещениям дискового лезвийного инструмента в направлении осей координат на величины ΔХ и ΔY за несколько совместных перемещений обрабатываемого колеса и инструмента в сочетании с автоматизированным контролем положения первой обработанной боковой стороны зуба и коррекцией длины режущего инструмента и углового положения заготовки на величины, рассчитанные по приведенным зависимостям позволит обеспечить требуемую толщину зуба на всех зубьях уже на первой обработанной детали, исключая наладочный брак по данному показателю точности.Implementation of the method for processing gear teeth with a rotating disk blade tool according to the method of periodic rolling, the cutting edges of which are located in a plane perpendicular to the axis of its rotation, when running in an involute profile when the wheel being machined rotates around its axis by a certain angle ϕ and the corresponding displacements of the disk blade tool in the direction of the coordinate axes by the values ΔX and ΔY for several joint movements of the machined wheel and tool in combination with automated control of the position of the first machined side of the tooth and correction of the length of the cutting tool and the angular position of the workpiece by the values calculated from the given dependencies will ensure the required tooth thickness at all teeth already on the first machined part, excluding adjustment defects for this accuracy indicator.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:The claimed technical solution is illustrated by drawings, where:
фиг. 1 - схема рабочих движений при обработке зубьев зубчатых колес дисковым лезвийным инструментом;fig. 1 - scheme of working movements during the processing of gear teeth with a disk blade tool;
фиг. 2 - вид А на фиг. 1;fig. 2 - view A in Fig. one;
фиг. 3 - схема контакта трехкоординатного щупа;fig. 3 - contact diagram of a three-coordinate probe;
фиг. 4 - выносной элемент Б на фиг. 3;fig. 4 - remote element B in Fig. 3;
фиг. 5 - вид сверху на фиг.3;fig. 5 is a top view of figure 3;
фиг. 6 - выносной элемент В на фиг. 5.fig. 6 - remote element B in Fig. 5.
Способ обработки зубьев зубчатого колеса 1 дисковым лезвийным инструментом 2 выполняется по методу периодического обката. Режущие кромки 3 инструмента 2 расположены в плоскости, перпендикулярной оси 4 его вращения. При обкате эвольвентного профиля при повороте обрабатываемого колеса 1 вокруг своей оси 5 на некоторый угол ϕ дисковый лезвийный инструмент 2 перемещается в направлении взаимоперпендикулярных осей координат X и Y на расстояния ΔХ и ΔY соответственно, которые определяются следующими зависимостями:The method of processing the teeth of the
где mt - модуль обрабатываемого колеса в торцовом сечении;where m t is the module of the processed wheel in the end section;
αt - угол профиля зубьев в торцовом сечении, определяется по формуле;α t - the angle of the profile of the teeth in the end section, is determined by the formula;
z - число зубьев обрабатываемого колеса.z - number of teeth of the processed wheel.
Обработку боковой стороны зуба выполняют за несколько совместных перемещений обрабатываемого колеса 1 и инструмента 2, в пределах каждого из которых угол ϕ изменяют в пределах от 0° до ϕmах, определяемый зависимостью:The processing of the side of the tooth is performed for several joint movements of the machined
где αа - угол профиля зубьев на диаметре вершин зубьев,where α a is the angle of the teeth profile at the diameter of the tops of the teeth,
После обработки одной боковой стороны зуба в первой впадине, производят автоматизированный контроль ее положения при помощи трехкоординатного щупа 6, центр сферического наконечника 7 которого по программе ЧПУ подводят в точку с координатами:After processing one side of the tooth in the first cavity, its position is automatically controlled using a three-coordinate
где dн - диаметр сферического наконечника;where d n is the diameter of the spherical tip;
Db - диаметр основной окружности зубчатого колеса;D b - diameter of the main circle of the gear;
βb - угол наклона винтовой линии зуба на основной окружности;β b - the angle of inclination of the helix of the tooth on the main circle;
W - расчетная длина общей нормали;W - estimated length of the common normal;
ΔW - припуск под окончательную обработку по длине общей нормали (на сторону);ΔW - allowance for final processing along the length of the common normal (per side);
ΔL - величина гарантированного перебега.ΔL - the value of the guaranteed overrun.
С помощью трехкоординатного щупа 6 фиксируют величину отклонения ΔR, на основе которой определяют величину коррекции на длину инструмента ΔWR и угловое положение заготовки βΔW:Using a three-coordinate
После внесения коррекции на длину инструмента и углового положения заготовки вокруг оси 5 обрабатывают оставшиеся впадины зубьев по обеим сторонам.After making a correction for the length of the tool and the angular position of the workpiece around
Использование способа покажем на примере обработки зубчатого колеса коробки переключения передач.We will show the use of the method using the example of processing a gear wheel of a gearbox.
Параметры обрабатываемой детали:Workpiece parameters:
m=3,7 мм - модуль нормальный;m=3.7 mm - normal module;
z=21 - число зубьев;z=21 - number of teeth;
α=23° - угол профиля обрабатываемой детали;α=23° - workpiece profile angle;
β=18° - угол наклона винтовой линии зубьев;β=18° - angle of inclination of the helix of the teeth;
S = 6,1 мм - толщина зуба по дуге делительной окружности;S = 6.1 mm - tooth thickness along the arc of the pitch circle;
W=28,92 - длина общей нормали;W=28.92 - length of the common normal;
ΔW=0,15 мм - припуск под окончательную обработку по длине общей нормали (на сторону);ΔW=0.15 mm - allowance for final processing along the length of the common normal (per side);
Db=74,605 мм - диаметр основной окружности;D b \u003d 74.605 mm - diameter of the main circle;
βb=16,5258° - угол наклона винтовой линии зуба на основной окружности;β b =16,5258° - the angle of inclination of the helix of the tooth on the main circle;
Фреза дисковая 3-х ст.d=70×4×22 (Т5К10);
dфp=70 мм - наружный диаметр дискового лезвийного инструмента.d fp =70 mm - the outer diameter of the disk blade tool.
Трехкоординатный щуп MarTest 802 EW с ценой деления 0,005 мм,Three-axis probe MarTest 802 EW with a division value of 0.005 mm,
dн=4 мм - диаметр сферического наконечника трехкоординатного щупа.d n \u003d 4 mm - diameter of the spherical tip of the three-coordinate probe.
ΔL=0,25 мм - величина гарантированного перебега (условного внедрения сферического наконечника в тело поверхности зуба).ΔL=0.25 mm - the value of the guaranteed overrun (conditional introduction of a spherical tip into the body of the tooth surface).
Программа ЧПУ обработки участка боковой стороны зуба включает несколько совместных перемещений обрабатываемого колеса и инструмента.The CNC program for machining a section of the tooth flank includes several joint movements of the machined wheel and tool.
После обработки одной стороны первой впадины зуба необходимо выполнить автоматизированный подвод трехкоординатного щупа к обработанной поверхности. Координаты центра сферического наконечника трехкоординатного щупа:After processing one side of the first cavity of the tooth, it is necessary to perform an automated approach of the three-coordinate probe to the machined surface. Coordinates of the center of the spherical tip of the triaxial probe:
Координату Z центра сферического наконечника выбирают на середине зубчатого венца. Подвод трехкоординатного щупа осуществляют по программе ЧПУ и регистрируют величину отклонения ΔR. В выбранном примере ΔR=0,17 мм. При этом длина общей нормали, обеспечиваемая текущей настройкой инструмента, составит:The Z coordinate of the center of the spherical tip is chosen in the middle of the ring gear. The supply of a three-coordinate probe is carried out according to the CNC program and the deviation value ΔR is recorded. In the selected example, ΔR=0.17 mm. In this case, the length of the common normal provided by the current tool setting will be:
WR=W+2⋅ΔW - 2⋅ΔХ⋅cosβb+2⋅ΔR=28,92+2⋅0,15-2⋅0,25⋅cos16,5258°+2⋅0,17=29,0807 ммW R =W+2⋅ΔW - 2⋅ΔХ⋅cosβ b +2⋅ΔR=28.92+2⋅0.15-2⋅0.25⋅cos16.5258°+2⋅0.17=29.0807 mm
Данная величина длины общей нормали меньше требуемой (с учетом припуска), поэтому обработка детали с текущей настройкой длины инструмента приведет получению брака.This value of the length of the common normal is less than the required one (taking into account the allowance), therefore, machining the part with the current tool length setting will result in a reject.
Для исключения брака необходимо в системе ЧПУ станка задать корректор на длину инструмента, величина которого составляет:To exclude rejects, it is necessary to set a corrector for the tool length in the CNC system of the machine, the value of which is:
ΔWR=ΔR-ΔХ⋅cosβb=0,17-0,25⋅cos16,5258°=-0,0697 мм,ΔW R =ΔR-ΔХ⋅cosβ b =0.17-0.25⋅cos16.5258°=-0.0697 mm,
а также откорректировать угловое положение заготовки на величину:and also correct the angular position of the workpiece by the value:
Величина коррекции углового положения в градусах составит:The value of the correction of the angular position in degrees will be:
ϕΔW=0,1117°.ϕ ΔW =0.1117°.
Процесс обработки зубьев зубчатых колес дисковым лезвийным инструментом выглядит следующим образом. Заготовка обрабатываемого колеса с предварительно прорезанными пазами трапецеидальной или эвольвентной формы крепится в поворотном устройстве фрезерного станка с ЧПУ. Дисковый лезвийный инструмент крепится на оправке. Обработка может выполняться как на 5-ти координатном, так и на 4-х координатном фрезерном станке с ЧПУ. Процесс обработки боковых сторон зубьев выполняют по управляющей программе за несколько совместных перемещений обрабатываемого колеса 1 и инструмента 2. При обработке крупно модульных колес целесообразна выборка основного материала дисковой трехсторонней фрезой с трапецеидальным профилем с образованием предварительной канавки 8 по впадине зуба. После фрезерования одной боковой стороны в первой впадине, производят автоматизированный контроль ее положения при помощи трехкоординатного щупа 6, центр сферического наконечника 7 которого по программе ЧПУ подводят в точку с координатами ХЦН, YЦН, фиксируют величину отклонения ΔR, на основе которого определяется величина коррекции на длину инструмента ΔWR и угловое положение заготовки ϕΔW. После внесения коррекции на длину инструмента и угловое положение заготовки вокруг оси 5 обрабатывают оставшиеся впадины зубьев по обеим сторонам. После завершения работы станка по управляющей программе, обработанное колесо 1 снимают.The process of processing gear teeth with a disk blade tool is as follows. The workpiece of the wheel to be machined with pre-cut grooves of trapezoidal or involute shape is mounted in the rotary device of the CNC milling machine. The disk blade tool is mounted on a mandrel. Processing can be performed on both a 5-axis and a 4-axis CNC milling machine. The process of processing the sides of the teeth is carried out according to the control program for several joint movements of the machined
Заявляемое техническое решение позволяет повысить точность обработки зубьев по показателю длины общей нормали.The proposed technical solution allows to improve the accuracy of the processing of the teeth in terms of the length of the common normal.
Способ обработки зубьев зубчатых колес дисковым лезвийным инструментом может быть реализован на существующем оборудовании с числовым программным управлением с применением известных инструментов.The method for processing gear teeth with a disk blade tool can be implemented on existing CNC equipment using known tools.
Claims (23)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021120916A RU2763831C1 (en) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | Method for processing gear teeth with a disk blade tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021120916A RU2763831C1 (en) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | Method for processing gear teeth with a disk blade tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2763831C1 true RU2763831C1 (en) | 2022-01-11 |
Family
ID=80040198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021120916A RU2763831C1 (en) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | Method for processing gear teeth with a disk blade tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2763831C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012688A1 (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-18 | The Gleason Works | Method of determining cutting blade positional errors in face hobbing cutters |
| DE10330474A1 (en) * | 2003-07-05 | 2005-02-10 | Fette Gmbh | Method, apparatus and tool for chamfering the front edges of the tooth grooves of a gear |
| RU2453404C1 (en) * | 2011-04-22 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "ВНИИИНСТРУМЕНТ" (ОАО "ВНИИИНСТРУМЕНТ") | Method of machining sides of involute helical gear profile |
| RU2567073C2 (en) * | 2010-10-22 | 2015-10-27 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Gear-milling cutter and method of gearing teeth milling |
| RU2677553C1 (en) * | 2018-02-05 | 2019-01-17 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Method for processing gear teeth with disk blade tool |
-
2021
- 2021-07-13 RU RU2021120916A patent/RU2763831C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012688A1 (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-18 | The Gleason Works | Method of determining cutting blade positional errors in face hobbing cutters |
| DE10330474A1 (en) * | 2003-07-05 | 2005-02-10 | Fette Gmbh | Method, apparatus and tool for chamfering the front edges of the tooth grooves of a gear |
| RU2567073C2 (en) * | 2010-10-22 | 2015-10-27 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Gear-milling cutter and method of gearing teeth milling |
| RU2453404C1 (en) * | 2011-04-22 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "ВНИИИНСТРУМЕНТ" (ОАО "ВНИИИНСТРУМЕНТ") | Method of machining sides of involute helical gear profile |
| RU2677553C1 (en) * | 2018-02-05 | 2019-01-17 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Method for processing gear teeth with disk blade tool |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0162906B1 (en) | Multi-functional measurement system | |
| KR102616616B1 (en) | Method for deburring a gear blank | |
| CN102256735B (en) | Machine tool and method for producing gearing | |
| KR101544449B1 (en) | Tool grinding machine | |
| CN112105482B (en) | Method and grinding machine for producing a workpiece comprising a helical groove | |
| JP2010228092A (en) | Method and device for generating control data for controlling tool in machine tool including at least five shafts | |
| CN111492199B (en) | Method and device for measuring a rolling tool | |
| KR20120033961A (en) | Method for milling a bevel gear tooth system in the continuous milling process | |
| CN107530802B (en) | Gear cutting machine and method | |
| CN102922045B (en) | Gear grinding machine and control method thereof | |
| CN113547156B (en) | Three-dimensional special-shaped reducing turbine shaft conical surface body turning and milling composite precise mirror surface machining method | |
| JP4511268B2 (en) | Method and machine for cutting spiral bevel gears | |
| RU2763831C1 (en) | Method for processing gear teeth with a disk blade tool | |
| Boral et al. | Machining of spur gears using a special milling cutter | |
| JP2019516569A (en) | Topland beveling of gears | |
| CN113029060B (en) | Tooth form positioning method and tooth form positioning control system | |
| RU2677553C1 (en) | Method for processing gear teeth with disk blade tool | |
| KR20160053947A (en) | Measuring geometry, measuring device comprising said type of measuring geometry and measuring method | |
| JP2005098752A (en) | Measuring device for broach shape | |
| Chlost et al. | A new method of the positioning and analysis of the roughness deviation in five-axis milling of external cylindrical gear | |
| US11857386B2 (en) | Manufacture of a dental tool | |
| CN113941741B (en) | Processing method of homogenization allowance curved surface of multi-head double-conical enveloping worm | |
| WO2023073330A1 (en) | Manufacture of a dental tool | |
| CN115055744A (en) | Arc groove milling method based on numerical control machine tool and application | |
| SU124636A1 (en) | Instrument for controlling the profile of the teeth of a screw-type splined cutter |