RU70473U1

RU70473U1 - BAND FOR PROCESSING EVOLVENT SPLINES

Info

Publication number: RU70473U1
Application number: RU2007131459/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Федорович Белугин; Алексей Геннадьевич Кондрашов
Original assignee: Открытое акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2008-01-27

Abstract

Протяжка для обработки эвольвентных шлицев содержит корпус (1) с выполненными на нем хвостовиками (2) и режущей частью (3). Режущая часть (3) выполнена по генераторной схеме и содержит зубья (4) с корригированным профилем. Протяжка выполнена сборной и имеет дополнительно, по крайней мере, два режущих диска (5), содержащих доводочные зубья (6), выполненные по профильной схеме. Диски (5) ориентированы друг относительно друга посредством эксцентриков (7), размещенных в отверстиях (8) одного диска и входящих в пазы (9) на другом диске и направляющей втулке (10). Направляющая втулка (10) жестко зафиксирована на корпусе (1) и прижимает режущие диски (5) к генераторной части протяжки в осевом направлении. Суммарную подачу А доводочных зубьев выбирают из следующего условия: , где S_z - подача зубьев генераторной части протяжки, мм; δ - угол поднутрения (между режущей кромкой генераторного зуба и теоретической боковой поверхностью шлица); β - угол профиля генераторных зубьев. Фиксация направляющей втулки 10 на корпусе 1 осуществляется посредством механизма крепления 11. За счет устранения ступенчатой формы боковых поверхностей шлицев было повышено качество обрабатываемой поверхности. 9 ил.The broach for processing involute splines contains a housing (1) with shanks (2) made on it and a cutting part (3). The cutting part (3) is made according to the generator circuit and contains the teeth (4) with a corrected profile. The broach is made by the national team and additionally has at least two cutting discs (5) containing lapping teeth (6) made according to the profile scheme. The disks (5) are oriented relative to each other by means of eccentrics (7) located in the holes (8) of one disk and entering into the grooves (9) on the other disk and the guide sleeve (10). The guide sleeve (10) is rigidly fixed on the housing (1) and presses the cutting discs (5) to the generator part of the broach in the axial direction. The total feed A of the lapping teeth is selected from the following condition: where S _z - the feed of the teeth of the generator part of the broach, mm; δ is the angle of undercut (between the cutting edge of the generator tooth and the theoretical lateral surface of the slot); β is the angle of the profile of the generator teeth. The fixing of the guide sleeve 10 on the housing 1 is carried out by means of the fastening mechanism 11. By eliminating the stepped shape of the side surfaces of the splines, the quality of the machined surface was improved. 9 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для обработки эвольвентных шлицев на внутренних поверхностях деталей.The utility model relates to mechanical engineering and can be used for processing involute splines on the internal surfaces of parts.

Известна протяжка для механической обработки с высокой точностью внутренних канавок, имеющая в целом форму прямого стержня с геометрической осью, хвостовик и расположенные последовательно от передней части к задней части переднюю направляющую, выполненную цилиндрической с диаметром D1 и центрированной относительно указанной геометрической оси, и режущий участок, содержащий множество режущих зубьев, также центрированных относительно указанной геометрической оси, повернутых в направлении передней части и имеющих наружный диаметр, по меньшей мере, равный диаметру D1 и постепенно возрастающий в направлении от передней части к задней части, и отделенных друг от друга в боковом направлении выемками, углубленными в тело стержня, при этом режущий участок разделен в направлении от передней части к задней части на несколько режущих зон с режущими зубьями, отделенных друг от друга направляющими поворотного центрирования, выполненными цилиндрическими с диаметром, равным D1 (патент РФ №2231425, МПК 7 B23D 43/02, публ. 27.06.04).Known broach for machining with high accuracy of the internal grooves, having a generally straight rod with a geometric axis, a shank and a front guide arranged cylindrically with a diameter D1 and centered relative to the specified geometric axis, arranged in series from the front to the back, and a cutting section, comprising a plurality of cutting teeth, also centered relative to said geometric axis, rotated in the front direction and having an outer diameter at least equal to the diameter D1 and gradually increasing in the direction from the front to the back, and separated from each other in the lateral direction by recesses recessed into the body of the rod, while the cutting section is divided in the direction from the front to the back to several cutting zones with cutting teeth, separated from each other by guides of rotary centering, made cylindrical with a diameter equal to D1 (RF patent No. 2231425, IPC 7 B23D 43/02, publ. 06/27/04).

Известна также протяжка для обработки эвольвентных шлицев, выбранная в качестве ближайшего аналога, содержащая корпус с выполненными на нем хвостовиками и режущей частью, выполненной по генераторной схеме и содержащей зубья с корригированным профилем (Протяжки для обработки отверстий / Д.К.Маргулис, М.М.Тверской, В.Н.Ашихмин и др. - М.: Машиностроение, 1986. - стр.127-128).Also known is a broach for processing involute splines, selected as the closest analogue, containing a housing with shanks and a cutting part made thereon, made according to a generator circuit and containing teeth with a corrected profile (Broaches for processing holes / D.K. Margulis, M.M. . Tverskoy, V.N.Ashikhmin and others. - M.: Mechanical Engineering, 1986. - p. 127-128).

Формообразование профиля шлицев детали данной протяжкой осуществляется вершинами зубьев. Профиль зубьев протяжки отличается от The shaping of the profile of the splines of the part with this broach is carried out by the tops of the teeth. The profile of the broaching teeth differs from

профиля шлицев обрабатываемой детали, поэтому боковые стороны зубьев протяжки не участвуют в обработке. Это позволяет снизить трение по боковым сторонам зубьев протяжки, и тем самым, уменьшить усилие протягивания. Конструкция протяжки является технологичной, так как позволяет осуществлять шлифование профиля зубьев на проход вдоль всей режущей части.the profile of the splines of the workpiece, so the sides of the teeth of the broach do not participate in the processing. This allows you to reduce friction on the sides of the teeth of the broach, and thereby reduce the pulling force. The design of the broach is technological, as it allows grinding the profile of the teeth to the passage along the entire cutting part.

К недостаткам данной конструкции относится невысокое качество обработанной поверхности и сравнительно невысокая точность обработки. Поверхность детали после обработки имеет ступенчатую форму, что отрицательно сказывается на ее работоспособности. Калибрующие зубья данной протяжки калибруют шлицы только по диаметру впадин и не калибруют их по боковым сторонам. В результате этого «ступеньки» на зубьях остаются не снятыми. Выполнение же зубьев протяжки без корригирования профиля приводит к значительному увеличению трения по боковым сторонам зубьев и, как следствие, к увеличению усилия протягивания.The disadvantages of this design include the low quality of the processed surface and the relatively low accuracy of processing. The surface of the part after processing has a stepped shape, which negatively affects its performance. The calibrating teeth of this broach calibrate the slots only according to the diameter of the depressions and do not calibrate them on the sides. As a result of this, the “steps” on the teeth remain not removed. The implementation of the teeth of the broach without correcting the profile leads to a significant increase in friction on the sides of the teeth and, as a result, to an increase in the pulling force.

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение качества обработанной поверхности за счет устранения ступенчатой формы боковых поверхностей шлицев.The technical problem to which the utility model is directed is to improve the quality of the machined surface by eliminating the stepped shape of the side surfaces of the slots.

Указанная задача решается тем, что протяжка для обработки эвольвентных шлицев, содержащая корпус с выполненными на нем хвостовиками и режущей частью, выполненной по генераторной схеме и имеющей зубья с корригированным профилем, выполнена сборной и содержит дополнительно, по крайней мере, два режущих диска, содержащих доводочные зубья, выполненные по профильной схеме и ориентированные друг относительно друга посредством эксцентриков, размещенных в отверстиях одного диска и входящих в пазы на другом диске и направляющей втулке, жестко зафиксированной на корпусе и прижимающей режущие диски к генераторной части протяжки в осевом направлении, при This problem is solved in that the broach for processing involute splines, comprising a housing with shanks and a cutting part made thereon, made according to the generator circuit and having teeth with a corrected profile, is made of a combined team and additionally contains at least two cutting discs containing lapping teeth made according to the profile scheme and oriented relative to each other by means of eccentrics placed in the holes of one disk and entering into the grooves on the other disk and the guide sleeve, rigidly fixed on the housing and the pressing blades to the generator part in the pulling axial direction,

этом суммарную подачу А доводочных зубьев выбирают из следующего условия:this total feed And lapping teeth is selected from the following conditions:

, ,

где S_z - подача зубьев генераторной части протяжки, мм;where S _z - the feed of the teeth of the generator part of the broach, mm;

δ - угол поднутрения,δ is the angle of undercut,

β - угол профиля генераторных зубьев.β is the angle of the profile of the generator teeth.

Выполнение протяжки для обработки эвольвентных шлицев сборной, содержащей дополнительно, по крайней мере, два диска, содержащих доводочные зубья, выполненные по профильной схеме, в сочетании с ориентированием их друг относительно друга посредством эксцентрика, размещенного в отверстии одного диска и входящего в паз на другом, позволит обработать шлицы по боковой стороне с подачей направленной по нормали к профилю и устранить ступенчатую форму обработанной поверхности детали. Кроме этого, профильная схема доводочных зубьев позволяет выполнить их с калибрующими по профилю зубьями, что невозможно при генераторной схеме с корригированным профилем. Размещение дисков без их относительного ориентирования приведет к тому, что зубья одного диска будут развернуты относительно другого и будут снимать не равномерный припуск на разных сторонах. В свою очередь это приведет к тому, что на одной из боковых сторон ступенчатая форма не будет устранена, т.е. не будет достигнут технический результат. Выбор величины суммарной подачи из приведенного выше условия позволит снять «ступеньки» полностью.The execution of broaches for processing involute splines of the team, additionally containing at least two disks containing lapping teeth made according to the profile scheme, in combination with their orientation relative to each other by means of an eccentric placed in the hole of one disk and entering into the groove on the other, will allow processing the slots on the side with the feed directed normal to the profile and eliminate the stepped shape of the machined surface of the part. In addition, the profile scheme of the lapping teeth allows them to be performed with teeth calibrating along the profile, which is impossible with the generator scheme with a corrected profile. Placing the disks without their relative orientation will lead to the fact that the teeth of one disk will be deployed relative to the other and will remove uneven allowance on different sides. In turn, this will lead to the fact that on one of the sides the stepped shape will not be eliminated, i.e. a technical result is not achieved. The choice of the total feed rate from the above conditions will allow you to remove the "steps" completely.

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

фиг.1 - протяжка для обработки эвольвентных шлицев (общий вид);figure 1 - broach for processing involute splines (General view);

фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;figure 2 - section aa in figure 1;

фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.1;figure 3 - remote element B in figure 1;

фиг.4 - выносной элемент В на фиг.2;figure 4 - remote element In figure 2;

фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.4;5 is a section GG in figure 4;

фиг.6 - схема снятия припуска корригированными зубьями;6 is a diagram of the removal of allowance corrected teeth;

фиг.7 - поверхность, обработанная корригированными зубьями;Fig.7 - the surface treated with corrected teeth;

фиг.8 - схема снятия припуска доводочными зубьями;Fig.8 is a diagram of the removal of allowance for finishing teeth;

фиг.9 - расчетная схема для определения суммарной подачи доводочных зубьев;Fig.9 is a design diagram for determining the total supply of lapping teeth;

Протяжка для обработки эвольвентных шлицев содержит корпус 1 с выполненными на нем хвостовиками 2 и режущей частью 3. Режущая часть 3 выполнена по генераторной схеме и содержит зубья 4 с корригированным профилем. Протяжка выполнена сборной и имеет дополнительно, по крайней мере, два режущих диска 5, содержащих доводочные зубья 6, выполненные по профильной схеме. Диски 5 ориентированы друг относительно друга посредством эксцентриков 7, размещенных в отверстиях 8 одного диска и входящих в пазы 9 на другом диске и направляющей втулке 10. Направляющая втулка 10 жестко зафиксирована на корпусе 1 и прижимает режущие диски 5 к генераторной части протяжки в осевом направлении. Суммарную подачу А доводочных зубьев выбирают из следующего условия:The broach for processing involute splines contains a housing 1 with shanks 2 made thereon and a cutting part 3. The cutting part 3 is made according to a generator circuit and contains teeth 4 with a corrected profile. The broach is made by the national team and additionally has at least two cutting discs 5 containing lapping teeth 6 made according to the profile scheme. The disks 5 are oriented relative to each other by means of eccentrics 7 located in the holes 8 of one disk and entering into the grooves 9 on the other disk and the guide sleeve 10. The guide sleeve 10 is rigidly fixed on the housing 1 and presses the cutting wheels 5 to the generator part of the broach in the axial direction. The total feed A of the lapping teeth is selected from the following condition:

, ,

δ - угол поднутрения (между режущей кромкой генераторного зуба и теоретической боковой поверхностью шлица),δ is the angle of undercut (between the cutting edge of the generator tooth and the theoretical lateral surface of the slot),

Фиксация направляющей втулки 10 на корпусе 1 осуществляется посредством механизма крепления 11. Механизм крепления 11 может представлять собой винт и два конических сухаря, размещенных в отверстиях направляющей втулки и входящих в конические отверстия на корпусе 1. Для обеспечения прижима режущих дисков 5 к генераторной части протяжки направляющей втулкой, она выполнена со смещением оси отверстий от оси конических отверстий на корпусе на величину 0,2...0,4 мм.The fixing of the guide sleeve 10 on the housing 1 is carried out by means of the fastening mechanism 11. The fastening mechanism 11 may be a screw and two conical crackers located in the holes of the guide sleeve and included in the conical holes on the housing 1. To ensure that the cutting disks 5 are pressed against the generator part of the guide broach sleeve, it is made with a displacement of the axis of the holes from the axis of the conical holes on the body by a value of 0.2 ... 0.4 mm.

Выбор суммарной подачи доводочных зубьев рассмотрим на примере протяжки для обработки шлицевого отверстия.The choice of the total feed of the lapping teeth will be examined using an example of a broach for machining a splined hole.

Исходными данными для расчета будут следующие параметры:The following parameters will be the initial data for the calculation:

S_z=0,15 мм - подача зубьев генераторной части протяжки;S _z = 0,15 mm - feed broach tooth generator part;

δ=3° - угол поднутрения (между режущей кромкой генераторного зуба и теоретической боковой поверхностью шлица),δ = 3 ° is the angle of undercut (between the cutting edge of the generator tooth and the theoretical lateral surface of the slot),

β=20° - угол профиля генераторных зубьев.β = 20 ° - the angle of the profile of the generator teeth.

Суммарную подачу А доводочных зубьев выберем из следующего условия:The total feed A of the lapping teeth is chosen from the following condition:

Указанному условию удовлетворяет величина А=0,01 мм. The specified condition is satisfied by the value A = 0.01 mm.

Таким образом, рассматриваемая протяжка может быть выполнена с двумя или тремя режущими дисками, содержащими доводочные зубья. В первом случае подача на зубья первого диска составит 0,01 мм, а зубья второго диска будут иметь те же размеры и выполнять роль калибрующих по профилю зубьев. Во втором случае при трех режущих дисках подача на зубья первых двух дисков составит 0,006 мм и 0,004 мм соответственно, зубья третьего диска также будут калибрующими.Thus, the broach in question can be performed with two or three cutting discs containing lapping teeth. In the first case, the feed to the teeth of the first disk will be 0.01 mm, and the teeth of the second disk will have the same dimensions and play the role of teeth calibrating along the profile. In the second case, with three cutting discs, the feed to the teeth of the first two discs will be 0.006 mm and 0.004 mm, respectively, the teeth of the third disc will also be calibrating.

При сборке протяжки ее доводочные зубья 6, выполненные на режущих дисках 5, устанавливаются симметрично друг относительно друга и относительно зубьев генераторной части протяжки. Для обеспечения симметричности установки применяют эксцентрики 7. Эксцентрик 7 размещен в отверстии одного диска и входит в паз на другом диске. Для регулировки взаимного положения зубьев эксцентрик вращают отверткой через вспомогательное отверстие 12. После выставки зубьев эксцентрик фиксируют винтом 13 и, при необходимости, дополнительно фиксирующим раствором (например, эпоксидным клеем). После этого режущие диски 5 можно снимать для переточки, а при их повторной установке необходимость в их дополнительной регулировке отсутствует. Для обеспечения симметричности положения доводочных зубьев и зубьев генераторной части протяжки осуществляют регулировку эксцентриком 7, размещенным в When assembling the broach, its finishing teeth 6, made on the cutting discs 5, are installed symmetrically relative to each other and relative to the teeth of the generator part of the broach. To ensure the symmetry of the installation, eccentrics 7 are used. Eccentric 7 is located in the hole of one disk and enters the groove on the other disk. To adjust the relative position of the teeth, the eccentric is rotated with a screwdriver through the auxiliary hole 12. After the teeth are exposed, the eccentric is fixed with a screw 13 and, if necessary, with an additional fixing solution (for example, epoxy glue). After that, the cutting discs 5 can be removed for regrinding, and when they are reinstalled, there is no need for their additional adjustment. To ensure the symmetry of the position of the lapping teeth and the teeth of the generator part of the broach, adjust the eccentric 7, located in

последнем режущем диске и входящим в паз 9 на направляющей втулке 10. При этом вращение эксцентрика осуществляют отверткой через вспомогательное отверстие 14 в направляющей втулке. После выставки симметричного положения зубьев диски снимают и эксцентрик фиксируют, как было описано выше. После сборки протяжки будет обеспечена симметричность доводочных зубьев друг другу и зубьям генераторной части протяжки.the last cutting disk and entering into the groove 9 on the guide sleeve 10. The rotation of the eccentric is carried out with a screwdriver through the auxiliary hole 14 in the guide sleeve. After exposing the symmetrical position of the teeth, the discs are removed and the eccentric is fixed as described above. After assembly of the broach, the symmetry of the finishing teeth to each other and to the teeth of the generator part of the broach will be ensured.

Процесс работы протяжки для обработки эвольвентных шлицев выглядит следующим образом. Заготовку устанавливают на столе протяжного станка и предварительно ориентируют ее. После этого включают вспомогательное движение станка и опускают протяжку. После того как передний хвостовик протяжки прошел сквозь отверстие в заготовке и был захвачен рабочим патроном станка, включают главное движение резания - поступательное перемещение протяжки. Первыми в работу вступают зубья генераторной части протяжки, которые снимают основную часть припуска. При этом они образуют ступенчатые неровности на обработанной поверхности заготовки. После зубьев генераторной части в работу вступают доводочные зубья, выполненные по профильной схеме. Они имеют подачу по нормали к профилю и снимают ступенчатые неровности. После обработки заготовки освобождают задний хвостовик протяжки, зажатый вспомогательным патроном, и снимают заготовку.The process of broaching for processing involute splines is as follows. The workpiece is installed on the table of the broaching machine and pre-orient it. After that include auxiliary movement of the machine and lower the broach. After the front shank of the broach passed through the hole in the workpiece and was captured by the working chuck of the machine, the main cutting movement is turned on - the translational movement of the broach. The first to enter the teeth are the generator parts of the broach, which remove the main part of the allowance. Moreover, they form step irregularities on the processed surface of the workpiece. After the teeth of the generator part, finishing teeth made according to the profile scheme come into operation. They have a feed normal to the profile and remove step irregularities. After processing the workpiece, the rear shank of the broach, clamped by the auxiliary cartridge, is released and the workpiece is removed.

Обработанная поверхность заготовки имеет высокое качество за счет устранения ступенчатой формы боковых поверхностей шлицев.The machined surface of the workpiece is of high quality by eliminating the stepped shape of the side surfaces of the splines.

Протяжка для обработки эвольвентных шлицев может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».The broach for processing involute splines can be made on standard equipment using well-known materials and modern tools, which meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

A broach for processing involute splines, comprising a housing with shanks and a cutting part made thereon, made according to a generator circuit and having teeth with a corrected profile, characterized in that the broach is made by a combined team and additionally contains at least two cutting discs containing lapping teeth made according to the profile scheme and oriented relative to each other by means of eccentrics located in the holes of one disk and entering into the grooves on the other disk and the guide sleeve, is rigidly fixed axially aligned on the casing and pressing the cutting disks to the generator part of the broach, the total feed A of the finishing teeth being chosen from the following condition:

,

where S _z - the feed of the teeth of the generator part of the broach, mm;

δ is the angle of undercut;

β is the angle of the profile of the generator teeth.