RU2785351C1

RU2785351C1 - Method for processing gear teeth with chamfering at their ends

Info

Publication number: RU2785351C1
Application number: RU2022113457A
Authority: RU
Inventors: Борис Егорович Егоров; Алексей Геннадьевич Кондрашов; Айрат Ибрагимович Фасхутдинов; Евгений Александрович Шушков; Дамир Равилович Ахметзянов; Руслан Рафагатович Тазетдинов; Александр Евгеньевич Яско
Original assignee: Публичное акционерное общество "КАМАЗ"
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2022-12-06

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of spur and helical spur gears for processing teeth and removing chamfers and burrs on their ends. Method for processing gear teeth with chamfering at their ends includes mounting a gear blank on a gear-cutting machine, processing its gear rim with a worm gear cutter with continuous rotation of the workpiece and cutter and feed motion, chamfering the end surfaces of the teeth with two gear-cutting cutters placed on a common with a worm gear cutter on a mandrel. The movement of the teeth of these cutters is performed in the direction of the end face. As chamfering cutters, worm multi-start cutters with the number of teeth equal to the number of starts are used.

EFFECT: invention provides improved processing quality.

1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении прямозубых и косозубых цилиндрических зубчатых колес для обработки зубьев и снятия фасок и заусенцев на их торцах.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of spur and helical spur gears for processing teeth and removing chamfers and burrs on their ends.

Известен способ обработки зубьев зубчатых колес, включающий установку заготовки зубчатого колеса на зубофрезерном станке и обработку ее зубчатого венца червячной фрезой, размещенной на оправке при непрерывном вращении заготовки и фрезы и движения подачи (См. Калашников А.С., «Технология изготовления зубчатых колес», М., Машиностроение, 2004, стр. 158-160).A known method of processing the teeth of gears, including the installation of the workpiece of the gear wheel on a gear hobbing machine and the processing of its gear rim with a worm cutter placed on the mandrel with continuous rotation of the workpiece and cutter and feed motion (See Kalashnikov A.S., "Technology for the manufacture of gears" , M., Mashinostroenie, 2004, pp. 158-160).

К недостаткам указанного способа следует отнести низкое качество торцовых поверхностей зубьев. На выходе червячной фрезы из зоны обработки по торцу зубьев образуется заусенец. Кроме этого, торцовые поверхности зубьев после обработки содержат острые кромки. При транспортировке зубчатых колес при случайных ударах на этих кромках могут появляться забоины, приводящие к деформации рабочей поверхности зубьев, также острые кромки могут стать причиной травмы при сборке зубчатой передачи.The disadvantages of this method include the low quality of the end surfaces of the teeth. At the exit of the worm cutter from the processing zone, a burr forms along the end of the teeth. In addition, the end surfaces of the teeth after processing contain sharp edges. When transporting gears, in case of accidental impacts, nicks can appear on these edges, leading to deformation of the working surface of the teeth, and sharp edges can also cause injury during gear assembly.

Известен способ снятия фасок и заусенцев на торцах зубьев зубчатых колес, включающий установку заготовки с предварительно обработанным зубчатым венцом на специальном зубофасочном станке, размещение относительно ее торцов двух оправок с одновитковыми червячными фрезами и обработку торцовых поверхностей зубьев при непрерывном и согласованном вращении заготовки и одновитковых фрез (См. Калашников А.С., «Технология изготовления зубчатых колес», М. Машиностроение, 2004, стр. 250-251).A known method of chamfering and deburring at the ends of the teeth of gears, including the installation of a workpiece with a pre-processed gear rim on a special gear chamfering machine, the placement of two mandrels with single-turn worm cutters relative to its ends, and the processing of the end surfaces of the teeth with continuous and coordinated rotation of the workpiece and single-turn cutters ( See Kalashnikov A.S., "Technology for the manufacture of gears", M. Mashinostroenie, 2004, pp. 250-251).

К недостаткам способа следует отнести необходимость в дополнительном специальном оборудовании, таком как зубофасочный The disadvantages of the method include the need for additional special equipment, such as gear

станок, дополнительной производственной площади и межоперационном транспортировании заготовки. Все это снижает производительность обработки. Кроме этого остается проблема появления забоин на острых кромках при транспортировании заготовки на данную операцию.machine tool, additional production space and interoperational transportation of the workpiece. All this reduces processing performance. In addition, there remains the problem of the appearance of nicks on sharp edges when transporting the workpiece to this operation.

Известен также способ снятия фасок на торцах зубьев зубчатых колес, включающий установку заготовки зубчатого колеса на зубофрезерном станке, обработку ее зубчатого венца червячной зуборезной фрезой при непрерывном вращении заготовки и фрезы и движении подачи, снятие фасок с торцовых поверхностей зубьев одновитковой червячной зубофасочной фрезой, размещенной на одной оправке с червячной зуборезной фрезой, при непрерывном и согласованном вращении заготовки и зубофасочной фрезы и размещением оправки последовательно в положение обработки каждого торца (См. патент США № 7103973, МПК B23F 19/10, опубл. 12.09.2006).There is also known a method for chamfering the ends of the teeth of gears, including installing the workpiece of the gear on a gear-cutting machine, processing its gear rim with a worm gear cutter with continuous rotation of the workpiece and cutter and feed movement, chamfering from the end surfaces of the teeth with a single-turn worm gear cutter placed on one mandrel with a worm gear cutter, with continuous and coordinated rotation of the workpiece and gear cutter and placing the mandrel sequentially in the processing position of each end (See US patent No. 7103973, IPC B23F 19/10, publ. 12.09.2006).

Данный способ позволяет обработать зубчатый венец на заготовке и без ее переустановки снять фаски на торцах зубьев. Снятие фасок на одном торце осуществляется одновитковой фрезой при движении ее зубьев в направлении торца заготовки, а на другом при движении зубьев в направлении от торца заготовки из впадины зубьев. Обработка может быть осуществлена как на зубофрезерном станке с ЧПУ, так и на универсальном зубофрезерном станке.This method allows you to process the gear rim on the workpiece and, without reinstalling it, remove chamfers at the ends of the teeth. Chamfering on one end is carried out by a single-turn cutter when its teeth move in the direction of the end of the workpiece, and on the other when the teeth move in the direction from the end of the workpiece from the cavity of the teeth. Processing can be carried out both on a CNC gear hobbing machine and on a universal gear hobbing machine.

К недостаткам указанного способа следует отнести неоптимальные условия работы одновитковой червячной фрезы при обработке одного из торцов заготовки. При снятии фасок на одном торце заготовки, при движении зубьев фрезы в направлении на торец заготовки, будет снят заусенец, оставшийся после предварительной обработки зубчатого венца, и обработана фаска, притупляющая острые кромки без образования вторичного заусенца. В противном случае, при движении зубьев фрезы в направлении от торца заготовки из впадины зубьев, что имеет место в известном способе при обработке противоположного торца заготовки, возможно неполное удаление заусенца от предварительной обработки и образование вторичного заусенца. Указанный недостаток приводит к необходимости дополнительной обработки одного торца заготовки, а именно - снятию заусенцев на торцах зубьев. Кроме этого, в известном способе не обеспечивается оптимальное относительное расположение зубьев заготовки и одновитковой червячной фрезы, что приводит к некачественной обработке фасок, а именно, к получению на одном из торцов заготовки профиля фасок сужающегося от ножки зуба к вершине. В некоторых случаях это может привести к тому, что вершина зуба останется с необработанным участком, содержащим острую кромку.The disadvantages of this method include non-optimal operating conditions of a single-turn worm cutter when processing one of the ends of the workpiece. When chamfering on one end of the workpiece, when the teeth of the cutter move towards the end of the workpiece, the burr remaining after the pre-treatment of the gear rim will be removed, and a chamfer will be machined, dulling sharp edges without the formation of a secondary burr. Otherwise, when the teeth of the cutter move in the direction from the end of the workpiece from the cavity of the teeth, which occurs in the known method when processing the opposite end of the workpiece, incomplete removal of the burr from pre-treatment and the formation of a secondary burr is possible. This disadvantage leads to the need for additional processing of one end of the workpiece, namely, the removal of burrs at the ends of the teeth. In addition, in the known method, the optimal relative position of the teeth of the workpiece and the single-turn worm cutter is not ensured, which leads to poor-quality chamfering, namely, to obtaining a chamfer profile tapering from the tooth root to the top at one of the ends of the workpiece. In some cases, this can result in the tip of the tooth being left with an unfinished area containing a sharp edge.

Известен также способ снятия заусенцев с заготовки зубчатого колеса и коррекции размеров фаски, формы фаски и симметрии фаски на кромках зубьев, которые были получены с помощью фрезы для удаления заусенцев с по существу асимметричной формой зуба, при этом полуавтоматическая коррекция ширины фаски и форма фаски достигается за счет совместного движения нескольких осей зуборезного станка, содержащего ось C1 для вращения заготовки, оси Z1-, X1- и Y1 для пространственного перемещения колонны станка зуборезного инструмента и ось V1 для перемещения инструмента в осевом направлении его оси, причем способ включает:There is also known a method for deburring a gear workpiece and correcting the chamfer dimensions, chamfer shape and chamfer symmetry at the edges of the teeth, which were obtained using a deburring cutter with a substantially asymmetric tooth shape, while semi-automatic correction of the chamfer width and chamfer shape is achieved in the joint movement of several axes of the gear cutting machine, containing the axis C1 for rotation of the workpiece, the axes Z1-, X1- and Y1 for the spatial movement of the column of the gear-cutting tool machine and the axis V1 for moving the tool in the axial direction of its axis, and the method includes:

- задание коррекции в осевом направлении указанной одной из осей Z1, V1 и C1;- specifying the correction in the axial direction of the specified one of the axes Z1, V1 and C1;

- вычисление поправки в осевом направлении каждой из одной или нескольких дополнительных осей зуборезного станка контроллером зуборезного станка в зависимости от указанной оси, в том числе, если указанная ось является осью Z1, вычисление поправки в осевом направлении оси C1, включая связь оси C1 с осью Z1 через угол спирали зубчатого зацепления; и/или, если указанная ось является осью V1, вычисление поправки в осевом направлении оси C1 и вычисление поправки в осевом направлении оси Z1, включая связь оси C1 и оси Z1 с осью V1 через угол поворота инструмента и угол поперечного давления шестерни; и/или, если указанная ось является осью C1, вычисление поправки в осевом направлении оси Y1, включая соединение оси Y1 с осью C1 через поперечный угол давления шестерни; а также управление инструментом с помощью контроллера для выполнения заданных и рассчитанных корректировок зубчатого зацепления (См. патент США № 10421136, опубл. 24.09.2019).- calculation of the correction in the axial direction of each of one or more additional axes of the gear cutting machine by the controller of the gear cutting machine depending on the specified axis, including, if the specified axis is the Z1 axis, the calculation of the correction in the axial direction of the C1 axis, including the connection of the C1 axis with the Z1 axis through the angle of the gear helix; and/or, if said axis is the V1 axis, calculating the correction in the axial direction of the C1 axis and calculating the correction in the axial direction of the Z1 axis, including linking the C1 axis and the Z1 axis to the V1 axis through the tool rotation angle and the gear transverse pressure angle; and/or, if said axis is a C1 axis, calculating a correction in the axial direction of the Y1 axis, including connecting the Y1 axis to the C1 axis through a gear pressure transverse angle; as well as controlling the tool with a controller to perform predetermined and calculated gearing adjustments (See US patent No. 10421136, published 09/24/2019).

Недостатком способа является отсутствие строгой математической связи асимметричности зубьев фрезы с параметрами фаски и рабочих движений станка. Как следствие, несимметричность фаски на обработанной детали и необходимость коррекции за счет смещений инструмента и частот вращения инструмента и заготовки.The disadvantage of this method is the lack of a strict mathematical connection of the asymmetry of the teeth of the cutter with the parameters of the chamfer and the working movements of the machine. As a result, the asymmetry of the chamfer on the machined part and the need for correction due to tool offsets and tool and workpiece speeds.

Таким образом, способ заключается в нескольких пробных проходах, измерении фактических размеров фаски на разных торцах и коррекции наладки. Процесс наладки при этом может занимать довольно продолжительное время.Thus, the method consists in several test passes, measuring the actual dimensions of the chamfer on different ends and correcting the setup. The setup process can take quite a long time.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве ближайшего аналога, является способ обработки зубьев зубчатых колес со снятием фасок на их торцах, включающий установку заготовки зубчатого колеса на зубофрезерном станке, обработку ее зубчатого венца червячной зуборезной фрезой при непрерывном вращении заготовки и фрезы и движении подачи, и снятием фасок с торцовых поверхностей зубьев двумя одновитковыми червячными зубофасочными фрезами, размещенными на общей с червячной зуборезной фрезой оправке и выполненными с различным направлением винтовой линии зубьев и углом рабочего профиля, при этом движение зубьев указанных фрез выполняют в направлении на торец, обеспечивая симметричное расположение обрабатываемых зубьев на обоих торцах относительно плоскости, перпендикулярной оси фрезы и содержащей ось заготовки, и выдерживая между указанной плоскостью и торцовыми профилями зубьев в конце обработки фаски угловой размер

, который определяют следующей зависимостью:The closest technical solution, chosen as the closest analogue, is a method for processing gear teeth with chamfering at their ends, including installing a gear workpiece on a gear-cutting machine, processing its gear rim with a worm gear cutter with continuous rotation of the workpiece and cutter and feed movement, and chamfering from the end surfaces of the teeth by two single-turn worm gear cutters placed on a mandrel common with the worm gear cutter and made with a different direction of the helix of the teeth and the angle of the working profile, while the movement of the teeth of these cutters is performed in the direction of the end, providing a symmetrical arrangement of the processed teeth on both ends relative to the plane perpendicular to the axis of the cutter and containing the axis of the workpiece, and maintaining between the specified plane and the end profiles of the teeth at the end of chamfering the angular dimension

, which is determined by the following dependence:

,

где:

- ширина зубчатого венца;where:

- width of the ring gear;

- угол наклона зубьев обрабатываемой детали;

- the angle of inclination of the teeth of the workpiece;

при этом согласованное вращение заготовки и одновитковой червячной зубофасочной фрезы осуществляют при изменении вращения оправки на противоположное (См. патент РФ на изобретение № 2343048, опубл. 10.01.2009, МПК B23F 19/10).at the same time, the coordinated rotation of the workpiece and the single-turn worm gear cutter is carried out when the rotation of the mandrel is reversed (See RF patent for invention No. 2343048, publ. 10.01.2009, IPC B23F 19/10).

Реализация данного способа возможна на зубофрезерном станке с ЧПУ, а в качестве зубофасочного инструмента могут выступать червячные одновитковые фрезы как цельной, так и сборной конструкции (патенты РФ на полезную модель: 50140, 58416, 70474, 74326 и др.). Обработка фасок происходит при согласованном вращении заготовки и червячных одновитковых зубофасочных фрез. За счет разности шага винтовой линии зубьев фрезы и обрабатываемой детали каждый зуб фрезы срезает небольшую часть припуска и за один оборот фрезы происходит обработка фаски на одном зубе. Как правило, фрезы имеют прямолинейные боковые режущие кромки и формируют фаску по одной и реже по двум боковым сторонам зуба. По этой причине размер фаски по высоте зуба не постоянный (в середине зуба фаска больше, у ножки и вершины меньше), а участок переходной кривой и ножки зуба остается необработанным.The implementation of this method is possible on a CNC gear hobbing machine, and single-turn worm cutters of both solid and prefabricated construction can act as a gear chamfering tool (RF patents for utility model: 50140, 58416, 70474, 74326, etc.). Chamfering occurs with coordinated rotation of the workpiece and worm single-turn gear-cutting cutters. Due to the difference in the pitch of the helix of the teeth of the cutter and the workpiece, each tooth of the cutter cuts off a small part of the allowance, and for one revolution of the cutter, a chamfer is processed on one tooth. As a rule, cutters have straight side cutting edges and form a chamfer on one or less often on two sides of the tooth. For this reason, the size of the chamfer along the height of the tooth is not constant (in the middle of the tooth, the chamfer is larger, at the root and top it is smaller), and the section of the transition curve and the root of the tooth remains unprocessed.

Современные требования к зубчатым передачам таковы, что притупления одной острой кромки на косозубых зубчатых передачах уже недостаточно - есть потребность в равномерной фаске по всему контуру зубьев включая плавную переходную кривую и дно впадины. Кроме собственно устранения заусенцев и острых кромок такой подход снижает уровень образования микротрещин при термообработке, очагами которых и выступают острые кромки.Modern requirements for gears are such that dulling one sharp edge on helical gears is no longer enough - there is a need for a uniform chamfer along the entire contour of the teeth, including a smooth transition curve and the bottom of the cavity. In addition to the actual elimination of burrs and sharp edges, this approach reduces the level of formation of microcracks during heat treatment, the centers of which are sharp edges.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение качества обработки, заключающееся в равномерности фаски по всему контуру зубьев, включая плавную переходную кривую и дно впадины, без пробных проходов и коррекции наладки.The technical problem to be solved by the invention is to improve the quality of processing, which consists in the uniformity of the chamfer along the entire contour of the teeth, including a smooth transition curve and the bottom of the cavity, without test passes and adjustment corrections.

Указанная задача решается тем, что в способе обработки зубьев зубчатых колес со снятием фасок на их торцах, включающем установку заготовки зубчатого колеса на зубофрезерном станке, обработку ее зубчатого венца червячной зуборезной фрезой при непрерывном вращении заготовки и фрезы и движении подачи, и снятием фасок с торцовых поверхностей зубьев двумя зубофасочными фрезами, размещенными на общей с червячной зуборезной фрезой оправке, при движении зубьев указанных фрез в направлении на торец, в качестве зубофасочных фрез используют червячные многозаходные фрезы с числом зубьев равным числу заходов, зуборезную и зубофасочные фрезы устанавливают на оправку с координированием положений одного из их зубьев («нулевой» зуб) вдоль оси оправки и в угловом направлении с последующим подводом этих зубьев в положение начала обработки, фаску в каждой впадине формируют одним зубом фрезы, профиль которых выполняют криволинейным и несимметричным, величина несимметричности ΔX_i для каждой точки профиля переменна и определяется следующей зависимостью:This problem is solved by the fact that in the method of processing gear teeth with chamfering at their ends, including installing the gear workpiece on a gear-cutting machine, processing its gear rim with a worm gear-cutting cutter with continuous rotation of the workpiece and cutter and feed movement, and chamfering from the face surfaces of the teeth with two gear cutters placed on a mandrel common with a worm gear cutter, when the teeth of these cutters move towards the end, worm multi-start cutters with the number of teeth equal to the number of starts are used as gear cutters, gear cutters and gear cutters are installed on the mandrel with coordination of positions one of their teeth (“zero” tooth) along the axis of the mandrel and in the angular direction, followed by the supply of these teeth to the position of the beginning of processing, the chamfer in each cavity is formed by one cutter tooth, the profile of which is curvilinear and asymmetrical, the amount of asymmetry ΔX _i for each point profile p is variable and is determined by the following dependence:

где: R _i - радиус точки профиля фаски на торце заготовки;where: R _i is the radius of the chamfer profile point at the end of the workpiece;

- угол поворота фрезы от начала контакта ее вершины с торцем заготовки до контакта в текущей точке;

- the angle of rotation of the cutter from the beginning of the contact of its vertex with the end face of the workpiece to contact at the current point;

z₀ - число заходов червячной многозаходной зубофасочной фрезы;z ₀ - the number of visits of the worm multi-start gear cutter;

z₁ - число зубьев обрабатываемой детали,z ₁ - the number of teeth of the workpiece,

ось зубофасочной фрезы наклоняют относительно торца заготовки в направлении, обеспечивающем попутное вращение фрезы и обрабатываемого зубчатого венца;the axis of the chamfering cutter is tilted relative to the end face of the workpiece in the direction that ensures the associated rotation of the cutter and the gear rim being machined;

начальный контакт зуба зубофасочной фрезы с заготовкой осуществляют при симметричном положении обрабатываемой впадины относительно плоскости перпендикулярной оси инструментальной оправки в нулевом положении и содержащей ось заготовки.the initial contact of the tooth of the chamfering cutter with the workpiece is carried out at a symmetrical position of the machined cavity relative to the plane perpendicular to the axis of the tool holder in the zero position and containing the axis of the workpiece.

Нулевым положением для оправки является такое, при котором угол ее наклона к торцу заготовки равен нулю.The zero position for the mandrel is the one at which the angle of its inclination to the end face of the workpiece is equal to zero.

Снятие фасок на каждом торце червячными многозаходными фрезами с числом зубьев равным числу заходов, с формированием фаски в каждой впадине одним зубом указанных фрез, положения «нулевых» зубьев которых координировано с положением «нулевого» зуба зуборезной фрезы и подводом этих зубьев в положение начала обработки в сочетании с криволинейным и несимметричным профилем их зубьев, величина несимметричности для каждой точки профиля переменна, с начальным контактом зуба зубофасочной фрезы с заготовкой при симметричном положении обрабатываемой впадины обеспечивает получение равномерной фаски по всему профилю зуба на торце обрабатываемого зубчатого колеса. Наклон оси зубофасочной фрезы относительно торца заготовки в направлении, обеспечивающем попутное вращение фрезы и обрабатываемого зубчатого венца, исключает подрез профиля зуба режущей кромкой на участке ниже торца заготовки.Chamfering at each end by worm multi-thread cutters with the number of teeth equal to the number of starts, with the formation of a chamfer in each cavity by one tooth of these cutters, the positions of the “zero” teeth of which are coordinated with the position of the “zero” tooth of the gear cutter and the supply of these teeth to the position of the start of processing in in combination with the curvilinear and asymmetric profile of their teeth, the amount of asymmetry for each point of the profile is variable, with the initial contact of the tooth of the chamfering cutter with the workpiece at the symmetrical position of the machined cavity, it provides a uniform chamfer along the entire tooth profile at the end of the machined gear. The inclination of the axis of the chamfering cutter relative to the end face of the workpiece in the direction that ensures the associated rotation of the cutter and the gear rim being machined, eliminates the undercutting of the tooth profile by the cutting edge in the area below the end face of the workpiece.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенный способ обработки зубьев зубчатых колес со снятием фасок на их торцах имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат. Следовательно, можно предположить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».An analysis of known technical solutions in this field of technology has shown that the proposed method for processing gear teeth with chamfering at their ends has features that are absent in analogues, and their use in the claimed set of essential features allows to obtain a new technical result. Therefore, it can be assumed that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Заявителю не известны способы обработки зубьев зубчатых колес со снятием фасок на их торцах с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что позволяет предположить соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».The Applicant is not aware of methods for processing gear teeth with chamfering at their ends with the specified set of essential features, and the claimed set of essential features does not follow explicitly from the state of the art, which suggests that the proposed technical solution meets the "novelty" condition.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:The claimed technical solution is illustrated by drawings, where:

Фиг. 1 - обработка зубчатого венца червячной зуборезной фрезой;Fig. 1 - processing of the gear rim with a worm gear cutter;

Фиг. 2 - снятие фасок червячной многозаходной фрезой на первом торце заготовки;Fig. 2 - chamfering with a multi-threaded worm cutter at the first end of the workpiece;

Фиг. 3 - снятие фасок червячной многозаходной фрезой на втором торце заготовки;Fig. 3 - chamfering with a multi-threaded worm cutter at the second end of the workpiece;

Фиг. 4 - вид А на фиг. 3;Fig. 4 - view A in Fig. 3;

Фиг. 5 - червячная многозаходная зубофасочная фреза;Fig. 5 - worm multi-start gear cutter;

Фиг. 6 - вид Б на фиг. 5;Fig. 6 - view B in Fig. 5;

Фиг. 7 - схема расчета несимметричности профиля зубьев зубофасочной фрезы.Fig. 7 - scheme for calculating the asymmetry of the tooth profile of a chamfering cutter.

Процесс обработки зубьев зубчатых колес со снятием фасок на них предлагаемым способом осуществляют следующим образом. The process of processing the teeth of gears with chamfering on them by the proposed method is carried out as follows.

Способ обработки зубьев зубчатых колес со снятием фасок на их торцах включает установку заготовки 1 в приспособлении 2 зубофрезерного станка, размещение относительно нее червячной зуборезной фрезы 3, установленной на оправке 4, и обработку зубчатого венца при непрерывном вращении заготовки и фрезы и движения подачи и снятие фасок. Снятие фасок на обоих торцах заготовки осуществляют двумя зубофасочными фрезами 5 и 6, так же установленными на оправке 4, при их непрерывном и согласованном с заготовкой вращении. Обработку осуществляют при движении зубьев зубофасочных фрез в направлении на торец заготовки 1. В качестве зубофасочных фрез 5 и 6 используют червячные многозаходные фрезы с числом зубьев равным числу заходов. Зуборезную 3 и зубофасочные 5 и 6 фрезы устанавливают на оправку 4 с координированием положений одного из их зубьев («нулевой» зуб) вдоль оси оправки и в угловом направлении с последующим подводом этих зубьев в положение начала обработки. Фаску в каждой впадине формируют одним зубом фрезы, профиль режущей кромки 7 которых выполняют криволинейным и несимметричным. Несимметричность профиля обеспечивает обработку фаски при непрерывном и согласованном вращении инструмента и заготовки, она выражается величиной ΔX_i переменной для каждой точки профиля. Величина несимметричности профиля представляет собой отклонение от теоретического профиля 8 (образованного при неподвижной заготовке) и определяется следующей зависимостью:The method of processing gear teeth with chamfering at their ends includes installing the workpiece 1 in the device 2 of the gear-cutting machine, placing a worm gear cutter 3 mounted on the mandrel 4 relative to it, and processing the gear rim with continuous rotation of the workpiece and cutter and feed movements and chamfering . Chamfering on both ends of the workpiece is carried out by two gear cutters 5 and 6, also mounted on the mandrel 4, with their continuous and coordinated with the workpiece rotation. The processing is carried out when the teeth of the gear cutters move towards the end of the workpiece 1. As the gear cutters 5 and 6, multi-thread worm cutters with the number of teeth equal to the number of starts are used. Gear-cutting 3 and chamfering 5 and 6 cutters are installed on the mandrel 4 with the coordination of the positions of one of their teeth (“zero” tooth) along the axis of the mandrel and in the angular direction, followed by the supply of these teeth to the position of the start of processing. The chamfer in each cavity is formed by one cutter tooth, the profile of the cutting edge 7 of which is curvilinear and asymmetrical. The asymmetry of the profile provides chamfering with continuous and coordinated rotation of the tool and workpiece, it is expressed by the value of ΔX _i variable for each point of the profile. The amount of profile asymmetry is a deviation from the theoretical profile 8 (formed with a stationary workpiece) and is determined by the following relationship:

z₁ - число зубьев обрабатываемой детали.z ₁ - the number of teeth of the workpiece.

Ось оправки 4 наклоняют относительно торца заготовки в направлении, обеспечивающем попутное вращение зубофасочной фрезы и обрабатываемого зубчатого венца.The axis of the mandrel 4 is tilted relative to the end face of the workpiece in the direction that ensures the associated rotation of the gear cutter and the gear rim being machined.

Движение зубьев зубофасочных фрез в направлении на торец заготовки достигается за счет разного направления зубьев зубофасочных фрез и различном направлении вращении инструментального шпинделя станка при обработке разных торцов заготовки.The movement of the teeth of the chamfering cutters in the direction towards the end of the workpiece is achieved due to the different direction of the teeth of the chamfering cutters and the different direction of rotation of the tool spindle of the machine when processing different ends of the workpiece.

Обработка фаски на одном зубе заготовки происходит за время поворота фрезы на один угловой шаг. За один оборот фрезы обрабатываются фаски на числе зубьев заготовки равном числу заходов зубофасочной фрезы. После обработки фасок на одном торце оправку с фрезами перемещают в новое положение для обработки фасок на другом торце, изменяют угол наклона оправки и меняют направление вращения инструмента на противоположное. После снятия фасок на зубьях обоих торцов деталь снимают.Chamfering on one tooth of the workpiece occurs during the rotation of the cutter by one angular step. For one revolution of the cutter, chamfers are processed on the number of teeth of the workpiece equal to the number of passes of the gear cutter. After chamfering at one end, the mandrel with cutters is moved to a new position for chamfering at the other end, the angle of inclination of the mandrel is changed, and the direction of rotation of the tool is reversed. After chamfering on the teeth of both ends, the part is removed.

Указанный способ обработки зубьев зубчатых колес со снятием фасок на их торцах может быть реализован на стандартном оборудовании (зубофрезерные станки с ЧПУ) с использованием известных материалов, что отвечает критерию «промышленная применимость».The specified method of processing gear teeth with chamfering at their ends can be implemented on standard equipment (CNC gear milling machines) using known materials, which meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

A method for processing gear teeth with chamfering at their ends, including installing a gear blank on a gear hobbing machine, processing its gear rim with a worm gear cutter with continuous rotation of the workpiece and cutter and feed movement, and chamfering the end surfaces of the teeth with two gear chamfer cutters placed on a mandrel common with a worm gear cutter, while the movement of the teeth of these cutters is performed in the direction of the end, characterized in that multi-thread worm cutters with the number of teeth equal to the number of starts are used as gear cutters, the gear cutter and gear cutter are installed on the mandrel with coordination of the positions of one of their teeth along the axis of the mandrel and in the angular direction, followed by the supply of these teeth to the position of the beginning of processing, the chamfer in each cavity is formed by one cutter tooth, the profile of which is curvilinear and asymmetrical, the amount of asymmetry ΔX _i for each point of the profile is variable and determined is the following dependency:

where R _i is the radius of the chamfer profile point at the end of the workpiece;

– cutter rotation angle from the beginning of contact of its vertex with the end face of the workpiece to contact at the current point;

z0 is the number of runs of a multi-start worm cutter;

z1 is the number of teeth of the workpiece,

the axis of the chamfering cutter is tilted relative to the end face of the workpiece in the direction that ensures the associated rotation of the cutter and the gear rim being machined;

the initial contact of the tooth of the chamfering cutter with the workpiece is carried out at a symmetrical position of the machined cavity relative to the plane perpendicular to the axis of the tool holder in the zero position and containing the axis of the workpiece.