SU1079380A1

SU1079380A1 - Способ шлифовани зубчатых колес с круговыми зубь ми и станок дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1079380A1
Application number: SU823394005A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Абрамович Коганов; Михаил Николаевич Бобков; Вадим Николаевич Ананьев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2897; Тульский Политехнический Институт
Priority date: 1982-02-17
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1984-03-15

Abstract

1. Способ шлифовани зубчатых колес с круговыми зубь ми в услови х обката инструментом чашечной формы, которому сообщают качательное движение, в результате чего инструмент воспроизводит зуб пронзвод щего колеса, отличающийс тем, что, с целью повышени качества обработки колес с заданной бочкообразиостью зубьев и расширени номенклатуры примен емого инструмента, качательное движение задают в плоскости, перпендикул рной оси боковой поверхности зуба производ щего колеса, а ось качани инструмента располагают со смещением относительно нее, одновременно инструменту сообщают в той же плоскости дополнительное, взаимосв занное с первым качательное движение, при этом ось дополнительного качани смешена от оси вращени инструмента, а амплитуды этих качательных движений св заны мсукду собой зависимостью

Description

arccos

.г

гдео 2 качани шлифовального круга , необходимого дл получени заданной бочкообразности при обработке соответственно вогнутой или выпуклой стороны зуба, рад; Ц 2 угол качани шлифовального круга, необходимого дт обработки зуба по всей ширине зубчатого венца, рад;

b

ширина зубчатого венца, мм;

. величина бочкообразности соответственно вогнутой или вьшуклой стороны зуба, мм; EI - рассто ние между осью боковой

Ч

;&

поверхности зуба производ щего колеса и осью качани шлифоваль&о

00 ного круга, осуществл емого дл получени заданной бочкообразности зуба, мм;

2- рассто ние между осью вращени шлифовального крута и осью его качани , осуществл емого дл получени заданной бочкообразности зуба, мм.

2. Станок дл шлифовани зубчатых коле с крзп овыми зубь ми, включающий в себ станину со стойкой, на которой установлена эксцентрикова люлька, в которой с возмож107 ностью поворота размещен эксцентриковый барабан, несущий инструментальный шгашцель , отличающийс тем, что инструментальный шпиндель установлен во вновь введенной эксцентриковой втулке с зубчатым венцом, размещенной с возможностью поворота в эксцентриковом барабане, а стайок снабжён цилиндрическим зубчатым колесом, при этом

el4R.t(% -es-Mt-bH s- OT

tf,otrccou t

2ee RKti- -es-8,.3i 80 неподвижно установленным в люльке станка соосно с осью вращени эксцентрикового барабана, и гитарой сменных зубчатых колес, св зывающих неподвижное зубчатое колесо с эксцентриковой втулкой, причем передаточное 1ШСЛО от эксцентрикового барабана к эксцентриковой втулке определено из сротнощени

е - угол качани шлифовального кру.. га, необходимого дл получени заданной бочкообразности при обработке соответственно вогнутой или выпуклой стороны зуба, рад; угол качани шлифовального кру .гга , необходимого дл обработки зуба по всей ширине зубчатого венца, рад;

Ь - ширина зубчатого венца, мм;

0;, 2- величина бочкообразности соответственно вогнутой или вьшуклой стороны зуба, мм;

6 - рассто ние между осью боковой поверхности зуба производ щего колеса и осью качани шлифовального круга, осуществл емого дл получени заданной бочкообразности зуба, мм;

ЕЛ- рассто ние между осью вращени шлифовального круга и осью его качани , осуществл емого дл получени заданной бочкообразности зуба, мм;

Изобретение относитс к обработке металлов резанием и может быть использовано в производстве конических и цилиндрических колес с круговыми зубь ми.

эксцентриситет барабана станка, MJwf эксцентриситет втулки, несущей

инструментальный шпиндель, мм;, С толщина зуба производ щего колеса (рейки) в начальной плоскости, мм;

номинальный радиус кривизны линии зуба производ щего колеса (рейки), мм, который может быть определен по одному из соотношений:

.

где R, - радиус наружной производ щей поверхности шлифовального круга, мм; 2 рздиус внутренней производ щей поверхности шлифовального круга, мм,

при этом знак (плюс или минус) относитс к параметрам, касающихс вогнутой или выпуююй стороны профил зуба.

Известен способ регулировани длины п тна контакта пары конических колес, при котором инструменту дополнительно сообщают осциллирующее качательное движение в

плоскости, пернендикул рной оси инструмента, причем ось качани располагают на нормали к линии зуба производ щего колеса {1 .

Однако данный способ регулировани длины п тна контакта неприемлем дл случа , когда ось вращени шлифовального круга расположена под углом к его оси качани . Так как осциллирующее качательное движение инструменту сообщают в плоскости, перпендикул рной его оси. Кроме того, его нель з реализовать в случае, когда радиус кривизны оЗразующей поверхности шлифовального круга значительно отли аетс от радиуса кривизны линии зуба обрабатываемой шестерни , так как при этом лини зуба состоит из участков дуг окружностей со значительным различием кривизны, вследствие чего предварительна обработка такой шестерни резцовыми головками на станках известных конструкций с получением оптимального припуска под шлифование не представл етс возможной . Незначительное различие кривизны образующей поверхности шлифовального круга и линии зуба колеса приводат в CBOto очередь к возникновению шлифовочных прижо гов и трещин при обработке и, как следствие к снижению качества зубчатых колес.

Известен станок дл обработки конических колес с круговыми зубь ми, содержащий эксцентриковую люльку, в которой с возможностью поворота установлен зксцентриiV arccos

е ф - угол качани шлифовального круга, 40 необходимою дл получени заданной бочкообразности при обработке соответственно вогнутой или выпуклой стороны зуба, рад; угол качани шлифовального круга, 45

,2необходимого дл обработки зуба по всей ширине зубчатого венца, рад;

6

ширина зубчатого венца, мм;

s..величина бочкообразности соответ- 50 ственно вогнутой или вьшуклой стороны зуба, мм;

6, - рассто ние между осью боковой поверхности зуба производ щего колеса и осью качани шлифоваль- 55

ного круга, осуществл емого дл получени заданной бочкообразности зуба, мм;

ковый барабан, несущий инструментальный шпиндель 2.

Недостаткакос известного станка вл ютс сравнительно низка производительность обработки и увеличение количества используемого инструмента из-за необходимости раздельной обработки выпукоых и вогнутых сторон зубьев шестерни различными кругами дл получени заданной бочкообразности зубьев.

Цель изобретени - повышение качества обработки колес с заданной бочкообразиостью зубьев и расширение номенклатуры примен емого инструмента.

Поставленна цель достигаетс тем, что при шлифовании зубчатых колес с круговым зубь ми в услови х обката инструментом чашечной формы, которому сообщают качательное движение, в результате чего инструмент воспроизводит зуб производ щего колеса, качательное движение задают в плоскости,пепендикул рной оси боковой поверхности зуба призвод щего колеса, а ось качани инструмента располагают со смещением относительно нее, одновременно инструменту сообщают в той же плоскости дополнительное, взаимосв занное с первым качательное движенне, при этом ось дополнительного качани смещен от оси вращени инструмента, а амплитуды зтих качательных движений св заны между собой зависимостью

J

Е - рассто ние между осью вращени

шлифовального круга и осью его качани , осуществл емого дл полу чени заданной бочкообразности зуба, мм.

Согласно способу шлифовани колес с круговыми зубь ми в станке, включающему в себ станину со стойкой, на которой установлена эксцентрикова люлька, в которой с возможностью поворота размещен эксцентриковый барабан, несущий инструментальный шпиндель, последний установлен во вновь введенной эксцентриковой втулке с зубчатым венцом, размещенной с возможностью поворота в эксцентриковом барабане, а станок снабжен дополнительным цилиндрическим зубчатым колесом, неподвижно установленным в люльке станка соосно с осью вращени эксцентр кового барабана, и гитарой сменных зубчатых

5 10793806

колес, св зывающих неподвижное, зубчатое ко- даточно«, число от эксцентрикового барабана песо с эксцентриковой втулкой, причем пере- к эксцентриковой втулке, равно

..7

U-2Ч1 ,г Ъ

.(K...5.L;5,,

этом

,.t(..es-e,tf

9,arccos . «b H -es-M где у 2 УО качани шлифовального кру га, необходимого дл получени ; заданной бочкообразностк пра обработке соответственно вогнутой или выпуклой стороны зуба, рад; t - угол качани шлифовального круга, необходамого дл обработ ки зуба по всей ширине зубчатого венца, рад. 8 - ширина зубчатого венца, мм. величина бочкообраэности соотве ственно вогнутЫ) или выпуклой стороны зуба, АШ, - рассто ние между осью боковой поверхности зуба производ щего колеса и осью качани шлифовального , осуществл емого дл получени задшной бочкообразности зуба, мм, рассто ние между осью вращени ишифовального круга и осью его качани , осуществл емого дл получени заданной бочкообразно ти зуба, мм; Прг - зксцентрисйтет барабана станка (принимаетс конструктивно), мм t о - эксцентриситет втулки, несушей инструментальный шпиндель принимаетс конструктивио, мм; толщина зуба производ щего колеса (рейки) в иачальиой плоскости , мм; RH - номинальный радаус кривизны линии зуба производ щего колеса (рейки) мм, который может . быть определен из одного из соотношений радиус наружной производ щей поверхности шлифовального круга, мм; радиус внутренней производ щей поверхности шлифовального круга, мм, при этом знак плюс или минус относитс к параметрам, касающихс вогнутой стороны профил зуба, и вьшуклой. На фиг. 1 показана схема образовани вогнутой поверхности зуба шестерни; на фиг. 2 - схема образовани вьшуклой поверхности зуба; на фиг. 3 - станок дл реализации способа шлифовани цилиндрических колес с круговь1ми зубь ми, вид спереди; на фиг. 4 - то же, вид сверху. I При обработке вогнутой поверхности зуба вращающийс с частотой СО цвокруг оси 1 чашечиый шлифовальный круг 2 совершает качателъное движеиие ло стрелкам 5, 2 относительно оси 3 боковой поверхности зуба производ щего колеса, необходимое дл сн ти стружки по всей длине зуба (движение подачи). Одновременно с этим круг 2 получает качательное движение по стрелкам 5 и 5ij, вокруг оси 4 с целью придани зубу бочкообразной формы. Качание шлифовального круга 2 вокруг осей 3и 4 согласовано так, что при движении шлифовального круга 2 от середины венца шестерни 5 к ее торцу (например по стрелке 5i ) круг 2, поворачива сь вокруг оси. 4(по стрелке S ), несколько отходит от номинального положени обрабатьшаемой поверхностн, благодар чему воэрастает ее кривизна. Величина угла Ц качани определ етс шириной венца шестерни 5, а величина угла (/ качани - необходимой величиной бочкообразности S зубьев. Благодар взаимосв занному качанию круга 2 вокруг осей 3 и 4 и возможности изменени величины угла V качани , возможно регули ровать кривизну линии зуба, достига требуе мой Филины п тна контакта в передаче. После обработки вогнутой стороны зуба ось 1 вращ ни шлифовального круга 2 быстро поворачиваетс на угол 180 . Кругу 2 сообщают качательное движение по стрелкам Q 5, вокруг оси 3 на угол tf. и по стрелкам 6 и Si вокруг оси 4 на угол Qi , а заготовке 5 - движение обката (не обзначено ). Происходит обработка выпуклой стороны зуба. Благодар наличию двух взаимосв занных качательных движений оси 1 вращени шлифовального круга 2 (соответственно по стрелкам Ъ выпук ла сторона зуба получает на торце отвод §2 от номинального положени , необходимый дл достижени благопри тного п тна контакта. Станок дл реализации способа шлифовани цилиндрических колес с круговыми зубь ми включает станину 6, на продольных направл юших 7 которой смонтирован круглый стол 8 имеющий возможность продольного перемещени от ходового винта (не по казан) и вращени от черв чной пары (не показана). При движении стола 8 имитируют обкат заготовки 5 по производ щей рейке, зуб которой воспроизводит в своем движении шлифовальный круг 2. На поперечных направл ющих 9 сганины 6 расположена стойка 10, на которой смонтирован эксцентриковый барабан 11. Чашечный шлифовальный круг 2 закреплен на шпинделе, установленном в эксцентриковой втулке 12, расположенной в барабане П. Взаимосв занное качанием эксцентрикового барабана 11 качание эксцентриковой втулки 12 с зубчатым венцом 13 осуществл ют через гитару 14 сменных колес 15-18 от колеса 19 внутреннего зацеплени , установленного неподвижно и соосно с барабаном 11. За счет изменени передаточного числа гитары 14 колес можно измен ть угол качани tf/ , что в свою очередь, пртводит к изменению величины бочкообразкости В зу&ьев обрабатываемой шестерни 5. Станок работает следующим образом. Заготовка 5, установлена на столе 8, полу чает движзние обката, а шлифовальный круг 2 - вращение от электродвигател (не показан ). Одновременно с этим эксцентриковому барабану 11 станка сообщаетс качательное движение с амплитудой, необходимой дл обработки зуба по всей длине. Качающа с вместе с барабаном 11 ппара 14 колес 15- 18 передает качательное движение на экс08 центриковую втулку 12. Передаточное число гитары 14 определ етс исход из величины бочкообразности о зубьев. Внешн коническа поверхность вращающегос круга 2 с образующим радиусом R профилирует вогнутую поверхность зуба шестерни 5. Задава сь величиной отвода & вогнутой поверхности зуба шестерни 5 от номинального положени , определ ем необходимую величину угла Ц) качани (1, 4). Рассчитав по одной из зависимостей номинальный радиус кривизны линии зуба производ щего колеса (рейки), мм, определ ют угол качани tp, шлифовального круга (3). Передаточное число зубчатого зацеплени с учетом колес 15-18 гитары 14, колеса 19 и колеса 13 зксдентриковой втулки 12 определитс нз соотношени (2). Подставл в выражение (2) формулы ) получаем передаточные числа 2 гитары колес в зависимости от выбранной величины о ,2 После окончани обработки вогнзтой стороны зуба барабан 11 быстро поворачиваетс так, что эксцентрикова втулка 12 и шлифовальный крут 2 перемещаетс в положение дл обработки выпуклой поверхности зуба. В этот момент происходит переключение колес гитары 14 с целью изменени ее передаточного числа (в случае если 8 8 ). Движение обката реверсируетс , а качающийс шлифовальный круг 2 вогнутой образующей поверхностью с радиусом 2 обрабатьшает выпуклую сторону зуба. В конце обката происходит деление, после чего цикл обработки повтор етс . Предлагаемый способ зубощлифованк позвол ет по сравнению с односторонним шпифованием выпуклых и вогнутых сторон зубЬ| ев разными кругами повысить производительность обработки путем сокращени времени холостых ходов, вспомогательного времени, времени на наладку станка и установку деталей . Кроме того, пр№длагаемый способ зубошлифовани позвол ет сократить номенклатуру используемых шлифовальных кругов за счет применени кругов одного диаметра дл обработки вьшуклых и вогнутых сторон зубьев колеса. св зь качательных движений шлифовального круга может осушествл тьс не только гитарой сменных колес, но и при помощи ЧПУ. В этом случае предлагаемым способом можно обрабатывать колеса с различной прюдольной формой зуба, например очерченной по циклической кривой.

С

Яг фи8.3 fpuf

Claims

к.

^где?и“ ^-1,2“ угол качания шлифовального круга, необходимого для получения заданной бочкообразности при обработке соответственно вогнутой или выпуклой стороны зуба, рад; угол качания шлифовального круга, необходимого для обработки зуба по всей ширине зубчатого венца, рад;

Ь — ширина зубчатого венца, мм; величина бочкообразности соответственно вогнутой или выпуклой стороны зуба, мм;