SU1613257A2 - Способ отделочной обработки зубчатых элементов муфты с пространственно-модифицированными зубь ми - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению, в частности к отделочной обработке зубчатых изделий. Цель изобретени  - повышение точности и производительности за счет повышени  долговечности инструмента путем выравнивани  его износа. Дл  этого зубчатое изделие дополнительно непрерывно перемещают вдоль продольной оси инструмента со скоростью, определ емой в соответствии с зависимостью V=N(L-B-S-2A):R(SINΩ_M-SINΩ₁)^.V₁, где V - скорость дополнительного перемещени  зубчатого издели  вдоль продольной оси инструмента

N - число пр мых обратных ходов зубчатого издели  вдоль продольной оси инструмента, N=1-300

V₁ - линейна  скорость перемещени  инструмента, перпендикул рного своей продольной оси

R - радиус поворота издели 

Ω_M - максимальный угол поворота издели 

Ω₁ - предварительный угол поворота издели 

L - длина зубчатого инструмента

S - длина хода инструмента при возвратно-поступательном движении, S - (0,5-4)B, где B - ширина зубчатого венца издели 

B=A₁+A_M, где A₁ - половина проекции центрального продольного сечени  зубчатого издели  на продольную ось инструмента при предварительном повороте

A_M - то же, при минимальном угле поворота. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к отделочной обработке зубчатых изделий,,

Цель изобретени  - повышение точности и прюизводительности за счет повышени  долговечности инструмента путем выравнивани  его износа.

На фиг. 1 показана схема движений обрабатываемого элемента муфты (издели ) и инструмента при отделочной обработке (без кинематической передачи, соедин ющей оправку и инструмент, а также без кинематической св зи приводов перемещени  суппорта поворотной плиты и салазок инструмента ); на фиг. 2 - схема износа абразивной поверхности инструмента при его возвратно-поступательном движении; на фиг. 3 - то же, с учетом непрерывного перемещени  обрабатываемого элемента вдоль продольной оси инструмента; на фиг. 4 - устройство, предназначенное дл  реализации данного способа, продольный разрез; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4.

На фигурах прин ты следующие обозначени :

W

а) углова  скорость дополните/1ьного поворота зубчатого элемента 1;

Vi - линейна  скорость перемещени  инструмента 2;

А- величина пёреме115ени  инструмента от исходного положени ;

1/мис и У- Ова  скорость врг дени  MHCTpyfvieHTa и обрабатываемого э/юмента (V ViHc - tiiisA);

фрг доворот инструмента относительно элемента;

R - радиус дополнительного поворота элемента;

V - скорость дополнительного перемещени  обрабатываемого элемента вдоль ,П)одол1.ной ОСИ инсгрумг5нта;

aVi . максимальный угол riOBOpoTa элемента при обработке;

hi T const - толщина неравномерного /взноса абразивной поверхности вдоль образующей зуба инструмента 2;

в - iLiupMHB зубчатого венца обрабатываемого элемента 1;

а - запас ширины инструмента 2;

S +-В - длина износа поверхности инструмента 2 на рассто нии АВ при его возвратно-поступательном движении;

h2 const -- толщ; на равномерного,|/:з- носа абразивной поверхности вдоль обра- зу1О11,,ей зуба инструмента 2;

V - скорость дополнительного переме- щен /:  элемента 1 вдопь продольной оси инструмента 2;

L - длина зубчатого инструмента 2.

Обр;эботка пространственио-модифи ;/ iV; :,; , Ь;;; ; iy5b : ; чар: Craoi-i yeTC Cj оДу 0:ijj/h , условием

t )

fie t - врег-л  ;: ополнитвльного несбме: ;з- ни  |Эбрао5ть ваемог о .. очатого элсма.,, - вдоль продольной О;// ;/1гчтрумента;

/ - 1;:.. йм , нео5ход.м- ;,э дл;1 перемещк- г.-  -и -трумеь-; ь nepneM/V -y-T -ipno / зое :

ГфО/ ЛьНОЙ оси йОеМ51 ОбрЗООТК /.

. /V.--Д|

|ЧI -.1) .

. Vi - дли;- а хода дстю н- ительного пэре

:л зубчатого ;/;ЗДПЛК; ВДОЛЬ ПрОДО/lbi

:НС 1 румента

|0дставл   вырэж81-1:-1х (2) м (3j в ус 1), проделав COCTES; -сгвующис пре аа н1 1 , получиг 1 зыраже vie / ue/iei-U скорое Д1 1полнительн:л о щени  зубчатого зл мента вдоль н iOvi : :; M:-iC pv,.ieHTa:

эие ( past опрс oeiv ie

(4)

(5) . (6)

Ли - ДГ Здесь AI R sin ft)i ;

AM R sin .

Ha основании геометрических построений запишем;

I L - В - S - 2а,(7)

где

В - ai -i- Эм -и- - IВ /cos 04, + cos coi -f d sin (WM -b sin шИ 1 Vb -b df X «Ли - Wl , ((I)M + CO .b /04

COS sin --- + arctg - ; (8)

ai - половина проекции центрального продольного сечени  обрабатываемого элемента на продольную ось инструмента при предварительном повороте;

ам - половина проекции центрального продольного сечени  издели  на продольную ось инструмента при максимальном угле поворота.

Учитыва  зависимости (5) - (7), выражение (4) примет следующий вид:

V

( L Г -2 а ) R ( sin WM - sin (О- )

VI

согласно Koiopci- iy число пр мых и обратных ходов обрабатываемого зубчатого элемента вдоль продольной оси инструмента находитс    пределах п 1-300, Исследовани  показывают, что при п 1 не полностью , пользуе -;  длина абразивной по- c;f .., юс: - ; 1чcr ;/leнтa при обработке од- нс го элемента i-. обработке следующего - -а по1зерхност 1/ инструмента об- разугогс -: I .aHaBKb i, что ведет к неравномерному по длине viHCTpyMeHTa е- О износу, А

п

iOn ы-эиз-за оольшои скорости допол

кительного перемещени  зубчатого обраба- тываем.:. 1 о э/ вмента муфты еозникак.т больший и;;ерц1 онные нагрузки, чго приво- Дь ГГ к смижеикпс точности, При этом длина хо/г; инстру 1ента при возвратно-поступа- гр - 1Ь; Of. i , : лже чль . находитс  из соотношени  S (0,5 - 4) в. При S 0,5 В плохо удал,летс  стружка из зоны резани , так как участок инструмента, аксположенный возле централ;; ого поперечного сечени  издели , не огкрывзегс  д/:  попадани  (/.тазоч- но-охлажд;зющ(;й жидкости. А при У в возникают большие инврцио - иые нагрузки, привод щие к 5;и5рацм.М устройства и сни- жениюточностмиздел :й, Величимг а 1 -5мм необходим,;, дп  обсс: ечег1и  невыхода ин- CTpy.MviiTrs за издел;,-е и кслл:очени  повреждени  издели  углами торцов его абразивной поверхности.

Зубчатый элемент (изделме) 1 находитс  в зацеплении с инструментом 2, охватывающим все его зубь . Инструмент 2 установлен в стакане 3, размещенном в цилиндре 4 посредством шпонок 5. Цилиндр 4 установлен в опорах б на салазках 7, размещенных в пр молинейных поперечных направл ющих 8 станины 9. В задней части цилиндра 4 закреплен пневмоцилиндр 10, соединенный посредством штока 11 со стаканом 3. На корпусе пневмоцилиндра 10 размещен дифференциал 12, соединенный с дифференциалом 13 через вал 14 и шлице- вое соединение 15. Солнечное колесо дифференциала 13 соединено с зубчатым колесом 16 посредством вала 17, на котором располагаетс  зубчатое колесо 18, зацепл ющеес  с шестерен 19, соединенное с электродвигателем 20.

Обрабатываемый элемент 1 закреплен на оправке 21, размещенной в опорах поворотной плиты 22, и соединен с зубчатым колесом 23 посредством конических зубчатых колес 24-27 и дифференциала 28, Поворотна  плита 22 установлена на суппорте 29 с возможностью ее поворота кулисным механизмом 30, один узел 31 которого установлен Г; продольных направл ющих 32 салазок 7, а другой узел 33 жестко закреплен на поворотной плите 22. Поворотна  плита 22 соединена с водилом дифференциала 28 через редуктор 34 с передаточным отношением i 1/2 и зубчатые сектора 35, 36, размещенные на поворотной плите 22 и водиле дифференциала 28. Суппорт 29 располагаетс  в продольных направл ющих 37 станины 9 и св зан посредством штока с пневмоцилиндром 38.

Дл  перемещени  салазок 7 в поперечных направл ющих 8 стенины 9 установлена передача винт-гайка, винт 39 которой располагаетс  в опорах станины 9, а гайка 40 закреплена на салазках 7. Величина перемещени  салазок 7 контролируетс  по нониусу , включающему шкалу отсчета 41, установленную на станине 9. и стрелку 42, закрепленную.на салазках 7.

Зубчатое колесо 23, размещенное в опорах суппорта 29, соединено с зубчатым колесом 16, расположенным в опорах станины 9 посредством валика 43, снабженного с одной стороны наклонными, а с другой пр мыми зубь ми, при этом валик 43 установлен в опорах суг:г,орта 29 и станины 9 с возможностью врашени  и продольного перемещени . Зубчатый р.алик 43 соединен с пневмоцилиндром 44 посредством муфты

45, передающей только осевые перемещени , при этом пиевмоцилиндр 44 закреплен на суппорте 29.

Дл  обеспечени  перемещени  обрабатываемого элемента 1 вдоль продольной оси инструмента 2 пневмоцилиндр 38, св занный посредством штока с суппортом 29, установлен на ползуне 46 и снабжен приводом непрерывного его перемещени  по продольным направл ющим 37 станины 9. Привод непрерывного перемещени  ползуна 46 содержит передачу винт-гайка 47, 48, зубчатые колеса 49, коробку 50 скоростей, предназначенную дл  изменени  направлени  перемещени  ползуна 46, вал 51, муфту 52 сцеплени , муфту 53 и монтер-редуктор 54, Суппорт 29 поворотной плиты 22 и салазки 7 HHCTpyN 3HTa 2 посредством привода перемещени  38 - 52 суппорта 29 и привода

перемещени  55 - 59, 39, 40 салазок 7 кинематически св заны между собой, при этом конструктивные параметры их передач вы- полкены в соответствии со следующим условием:

ti Zi V

где i и ii - передаточное отношение зубча- той передачи соответственно привода перемещени  суппорта и привода перемещени  салазок:

t и ti - шаг резьбы, равный рассто нию

между одноименными сторонами двух соседних виткоп передачи винт - гайка соответстоенно перемещени  суппорта

и привода перемещени  салазок;

Z и Zi - число заходов резьбы передачи винт- гайка соответственно привода пере- мещени  суппорта и привода перемещени  салазок;

V и Vi - линейна  скорость перемещени  суппорта и салазок.

Дл  предварительной регулировки по- ложени  обрабатываемого зубчатого элемента 1 относительно инструмента 2 в зависимости от перекоса их осей на винтах 39 и 47 устансЕлены руко тки 60 и 61.

Способ с пр 1менением описанного уст- ройства осуществл етс  следующим образом .

Зубчатый элемент 1 издели , закрепленный на оправке 21, совместно.вращаетс  с зубчатым инструментом 2, при зтом Их угловые скорости равны и одионаправлены V Vi3/-i. /line.. Вращение к инструменту 2 передаетс  от корпуса пиевмоцилиндра 10 через цилиндр 4, установленный на опорах 6 в салазках 7, шпонку 5 и стакан 3. Корпус

пиевмоцилиндра 10.св зан с; электродвигателем 20 посредством кинематической передачи , включающей дифференциал 12, вал 14, шлицевое соединение 15, дифференциал 13, вал 17, зубчатое колесо 18 и шестерню 19. Вращение к изделию от электродвигател  20 передаетс  через шестерню 19, зубчатое колесо 18, вал 17, шестерню 16, валик 43, зубчатые колеса 23, 27, 26, дифференциал 28, зубчатые колеса 25, 24 и оправку 21, установленную в опорах поворотной плиты 22, размещенной на суппорте 29. Кроме того , охватывающему все зубь  издели  инструменту 2, установленному в стакане 3, сообщают возвратно-поступательные движени  посредством пневмоцилиндра 10, шток 11 которого соединен со стаканом 3, а корпус его закреплен на цилиндре 4,

Дл  получени  пространственно-модифицированной поверхности зубьев издели  производ т непрерывное перемещение салазок 7 в поперечных направл ющих 8 станины 9 перпендикул рно продольной оси инструмента 2. Перемещение салазок 7 выполн етс  вращающимс  винтом 39, установленным на станине Q и соединенным с гайкой 40, закрепленной на салазках 7, Вра- ш,ен1ле винта 39 производитс  мотор-редуктором 54 через муфту 33 и посредством зубчатых колес 55-59. Изделие 1, закрепленное на оправке 21. которай установлена в опорах поворотной 22, дополнительно поворачивают вокруг ее оси. расположенной в плоскости центрального сечени  издели  1, параллельно его диамет- р льной плоскости S.1 перпб ндикулррно по- переч:-1ым направл ющим салазок . При этом дополнительный поворот плиты 22 с изделием 1 производитс  кулисным меха i-iHSMCM 30, один узе;: 3,1 которого устансз- jiaH в продольных нагфаБл ющих32 са/1аз1 ;; /, а другой узел 33 жес . ко закреплен на повороткой плмге 22. пр;/чем дoпcJiHhтeль- ный поворот плиты 22 выполн етс  согласно с перемещением салазок 7 MHCTpyrv iei-na 2. Величина перемэш.ени  салазок 7 ксппсо- лируетс  по нониусу, включающему шхзлу отсчета 41. установленную на CTaHniie 9, ; i стрелку 42. закрепленную на салазках 7.

Наличие дифференциалов. 12, 13 на поворотной плите 22 и дифференциала 2Ь. раз- меш.енного в суппорте 29, водила которых соединены посредством.зу5чать1х секторов 35.. 36 через редуктор 34, имеющий передаточное отношение i 1/2, исключает дово- р о т обрабатываемого ал е м QHTS 1 i зубчатого колеса 23, возникающего от дополнительного поворота плиты 22, Не ичие дио фэренииа/1оа 12, 13 ис.пючзеттак.же доорот инструмента 2 и зубчатого колеса 16 ри перемещении салазок 7 отнр.сительно танины 9. Шлицевое соединение 15, установленное на валу 14, предназначено дл  передачи крут щего момента от дифференциала 13 к дифференциалу 12 при увеличении рассто ни  между ос ми инструмента 2 и вала 17 при перемещении салазок 7.

Доворот инструмента 2 относительно обрабатываемого элемента 1 производитс  валиком 43, снабженным с одной стороны наклонными, а с другой пр мыми зубь ми, зацепл ющимис  с зубчатыми колесами 16.

23, одно из которых 16 кинематически св зано с инструментом 2, а другое 23 - с изде- лием .1. При перемещении валика 43 в продольном направлении пневмоцилинд- ром 44 через муфту 45 благодар  наличию

на нем наклонных зубьев валик 43 поворачиваетс  относительно зубчатого колеса 23, при этом доворачиваетс  зубчатое колесо 16 и кинематически св занный с ним инструмент 2. Элемент 1 при зтом остаетс  зафиксированнььм относительно инструмента 2.

- Кроме того, обрабатываемый зубчатый инструмент 1 дополнительно непрерывно перемеи;ают вдоль продольной оси инструмента со скоростью, наход щейс  в соответствии со следующей зависимостью;

( L - Е - S - 2 а )

/ -- pi ,,/

R (sin (DM - sin wi )

Vi ;

n лСГ Т ТТ WM -0) -fdf cos X

. , / a),..- -b CfJ t .b

X sm ( arctg ) ,

г,це У - скорость дополнительного перемещени  зубчатого элемента 1 вдоль продольной оси i ;HCTpyv ieH a 2;

п - пр мых и обратных ходов зуб- чатогс .гзделм  вдоль продольной оси инструмента (п 1 - 300);

Vi -- ш/жейна  скорость перемещени  . 1нстйу(.:ч;| та перпендикул рно своей про- дi Jfы-iOй GJ ;; R - радиус поворота изделм :

о.м максимальный угол поворота издели ;

ttii- предварительный угол поворота издели ; L - длина 3 /5чатого инструмента;

S - длина хода пнструмента при воз- зратно-поступательном движени / (S (0,5 --4)в);

в - Ш /1р-/;на зубчатого венца издели ;

а - запас неиспользуемой длины зубчатого инструмента (а 1-5 мм);

df - диаметр окружности вершин зубьев издели .

Непрерывное перемещение обрабатываемого Зубчатого элемента 1, установленного на оправке 21 поворотной плиты 22, выполн етс  вдоль продольной оси инструмента 2 посредством ползуна 46 через шток пневмоцилиндра 38 и суппорт 29, При этом согласование перемещени  зубчатого элемента 1 вдоль продольной оси инструмента 2 и инструмента 2 перпендикул рно своей продольной оси производитс  за счет кинематической св зи привода перемещени  38, 46-52 суппорта 29 и привода перемещени  55 - 59, 39, 40 салазок 7.

Руко тками 60 и 61, установленными на винтах 39 и 47, производитс  предварительна  регулировка положени  издели  1 отно- сительно инструмента 2 в зависимости от их перекоса. Пневмоцилиндром 38 производитс  отвод и подвод суппорта 29 по прот дольным направл ющим 37 станины 9 в исходное положение при установке и сн - тии изделий 1 с оправки 21.

Реализаци  изобретени .обеспечивает получение более точной формы пространственно-модифицированных зубьев, что позвол ет выравнить нагрузку на зубь  в процессе эксплуатации.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ отделомной обработки зубчатых элементов муфты с пространственно-модифицированными зубь ми по авт. св. № 1511025, о т л и ч а 10 щ и и с   тем, что. с

   целью повышени  точности и производительности за счет повышени  долговечности инструмента путем выравнивани  его износа, зубчатому элементу муфты сообщают непрерывное перемещение вдоль продольной оси инструмента, скорость которого задают в соответствии со следующей зависимостью

   V

   (L-B-S-2a)y R (sin СЛ| - sin йл )

   где п - число пр мых и обратных ходов зубчатого элемента муфты вдоль продольной оси инструмента, п 1-300;

   L - длина зубчатого инструмента;

   В а1 + ам,

   где ai - половина проекции центрального продольного сечени  зубчатого элемента муфты на продольную ось инструмента при предварительном повороте;

   ам - то же, при максимальном угле поворота;

   S - длина хода инструмента при возвратно-поступательном движении, S (0,5 - -4,0)в,

   где в - ширина зубчатого венца обрабатываемого элемента;

   а - запас неиспользуемой длины зубчатого инструмента, а 1-5 мм;

   R - радиус поворота зубчатого элемента муфты;

   WM- максимальный угол поворота зубчатого элемента;

   - предварительный унол поворота зубчатого элемента;

   Vi - линейна  скорость радиального перемещени  инструмента.

   fPui.1

   .2

   ti5 Ц

   Фаг, 5