SU1722719A1

SU1722719A1 - Method of cutting convex and concave sides of arch gears of cylindrical gear wheels

Info

Publication number: SU1722719A1
Application number: SU894771306A
Authority: SU
Inventors: Александр Константинович Сидоренко; Алексей Иванович Сирицын; Сергей Павлович Налетов; Николай Александрович Лобанов; Геннадий Иванович Михайлов; Николай Иванович Аристархов
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Тепловозный Институт; Производственное объединение "Коломенский завод тяжелого станкостроения"
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1992-03-30

Abstract

Использование: изобретение относитс к машиностроению, а именно к производству цилиндрических арочных зубчатых колес, примен емых в силовых кинематических цеп х машин т желого, транспортного и энер- тетического машиностроени . Сущность изобретени : повышение точности формообразовани выпуклых и вогнутых сторон арочных зубьев за счет исключени реверса при обработке другой стороны зубьев. Нарезание выпуклых и вогнутых сторон арочных зубьев цилиндрических зубчатых резцовой головкой осуществл ют при различных межцентровых рассто ни х. Межцентровое рассто ние уменьшают на половину величины стрелки хорды от исходного положени при обработке выпуклых сторон и увеличивают на расчетный размер a of исходного положени при обработке вогнутых сторон. Это позволит при неизменном направлении вращени стола повысить точность формообразовани выпуклой и вогнутой сторон зубьев и кинематическую точность обработки цилиндрических арочных зубчатых колес. 4 ил. Чи feUse: The invention relates to mechanical engineering, in particular to the production of cylindrical arched gears used in power kinematic chains of heavy, transport and energy mechanical engineering. The essence of the invention: improving the accuracy of shaping the convex and concave sides of the arched teeth by eliminating the reverse when machining the other side of the teeth. The cutting of the convex and concave sides of the arched teeth of the cylindrical toothed cutting head is carried out at different center-to-center distances. The center-to-center distance is reduced by half the size of the arrow of the chord from the initial position when machining convex sides and increased by the calculated size a of the initial position when machining the concave sides. This will allow, with a constant direction of rotation of the table, to increase the accuracy of shaping the convex and concave sides of the teeth and the kinematic accuracy of machining cylindrical arched gears. 4 il. Chi fe

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к производству цилиндрических арочных зубчатых колес, примен емых в силовых кинематических цеп х машин т жёлого , транспортного и энергетического машиностроени .The invention relates to mechanical engineering, in particular to the production of cylindrical arched gears used in power kinematic chains of yellow, transport and power engineering machines.

Цель изобретени - повышение точно сти формообразовани выпуклых и вогнутых сторон арочных зубьев за счёт исключени реверса при обработке другой стороны зубьев.The purpose of the invention is to improve the accuracy of shaping the convex and concave sides of the arched teeth by eliminating the reverse when machining the other side of the teeth.

На фиг.1 показано устройство, обеспечивающее реализацию данного способа: на фиг.2 - вид сверху на фиг. 1; на фиг.З - схема нарезани выпуклых сторон зубьев; наFIG. 1 shows a device providing an implementation of this method: FIG. 2 is a top view of FIG. one; Fig. 3 is a schematic of cutting the convex sides of the teeth; on

фиг.4 - то же, вогнутых сторон зубьев колеса .4 is the same, the concave sides of the teeth of the wheel.

На вращающемс в направлении А по часовой стрелке столе 1 зубофрезерного станка установлена заготовка 2 колеса, арочные зубь которого нарезают вращающейс в направлении Б по часовой стрелке (со стороны стола) резцовой головкой 3 с симметричным профилем зуба, установленной на тангенциальном суппорте 4, размещенном на салазках стойки станка. Штанга 5 копира 6 механизма бочкообразовани станка жестко закреплена на корпусе суппорта 4, а копир 6 взаимодействует со щупом электроконтактного датчика 7,On a rotary table clockwise in direction A, 1, a gear milling machine, a workpiece 2 is mounted, whose arched teeth are cut into a clockwise rotation (in the direction of the table) in the direction B) by a cutting tool 3 with a symmetric tooth profile mounted on a tangential support 4, placed on a skid stand machine. The rod 5 of the copier 6 of the mechanism of the barrel formation of the machine is rigidly fixed to the body of the caliper 4, and the copier 6 interacts with the probe of the electrocontact sensor 7,

XI Ю Ю ЧXI Yu Yu Ch

ЮYU

размещенного на кронштейне 8 копировального устройства, неподвижно установленного на основании стола станка. Копир б повернут на 90° и, поворачива сь вокруг оси 9, занимает два положени , образу между копирной поверхностью и поперечной плоскостью станка последовательно углы , равные углам станочного зацеплени placed on the bracket 8 copier fixedly mounted on the base of the machine table. Copier b is rotated 90 ° and, turning around axis 9, occupies two positions, forming successive angles between the copier surface and the machine transverse plane equal to the angles of the machine gear

р.R.

Резцова головка 3 установлена с возможностью изменени среднего радиуса за счет установочной пластины (не показана) и имеет радиус закруглени вершин резцов, определ емый по зависимости г«0,5(лгп0- Soi), где то - модуль по основной окружности колеса, Sol - толщина зубьев по основной окружности шестерни. Величина стрелки хорды на ширине В колеса определ етс по формуле Рв Ra(1 - cosy), где B/2Ra и р- угол кривизны арки зуба радиусом Ra на ширине В зубчатого колеса .The cutting head 3 is installed with the possibility of changing the average radius due to the mounting plate (not shown) and has a radius of rounding of the tips of the incisors, defined by the dependence of g "0.5 (lg0 - Soi), where is the module along the main circumference of the wheel, Sol - the thickness of the teeth on the main circumference of the gear. The size of the arrow of the chord on the width B of the wheel is determined by the formula Рв Ra (1 - cozy), where B / 2Ra and р is the angle of curvature of the tooth arch of radius Ra on the width B of the gear.

Радиус RI формообразующих точек PI и Ра режущих кромок резцовой головки устанавливают конструктивно и определ ют по зависимост м RI Ra - rcos ар при обработке выпуклой стороны зуба и RI Рз + rcos a р при обработке вогнутой стороны.The radius RI of the shaping points PI and Pa of the cutting edges of the cutting head is established constructively and determined by the dependences RI Ra - rcos ap when machining the convex side of the tooth and RI Pz + rcos a p when machining the concave side.

При обработке выпуклой стороны зубьев ось резцовой головки устанавливают на межцентровое рассто ние D R2 - 0,5 Рв Ra cos2(0,5 p), уменьшив межцентровое рассто ние на 0,5 Рв от исходного положени . Затем вращающейс резцовой головкой осуществл ют радиальное врезание по направлению М на глубину впадины зуба колеса . При вращении стола в направлении А по часовой стрелке перемещают резцовую головку вдоль линии станочного зацеплени в направлении С по углом+а р arccos(rB/Rp), где Rp радиус окружности центров дуги переходной кривой. Это перемещение осуществл ют в следующем режиме посредством копира, закрепленного на штанге, измен ющей расположение копирной поверхности в соответствии с направлением перемещени резцовой головки под углом (+ #р) и электроконтактного датчика, управл ющих радиальным перемещением стойки и осевым перемещением каретки тангенциального суппорта. При этом срезают припуск 10 на выпуклой стороне зуба и оставл ют припуск 11 на вогнутой его стороне . Периодическое вращение заготовки осуществл ют на целое число угловых шагов , формиру эвольвентный профиль выпуклой стороны всех арочных зубьев колеса.When machining the convex side of the teeth, the axis of the incisal head is set to the center-to-center distance D R2 - 0.5 PB, Ra cos2 (0.5 p), reducing the center-to-center distance by 0.5 PB from the initial position. Then the rotary cutting head performs a radial plunging in the direction M to the depth of the tooth tooth of the wheel. When the table rotates in the direction A clockwise, the cutting head is moved along the machine tooling line in the direction C at an angle + ap arccos (rB / Rp), where Rp is the radius of the circle of the arc centers of the transition curve. This movement is carried out in the following mode by means of a copier mounted on a rod that changes the location of the copier surface in accordance with the direction of movement of the cutting head at an angle (+ # p) and an electrocontact sensor that controls the radial movement of the stand and the axial movement of the tangential slide carriage. In this case, the allowance 10 is cut off on the convex side of the tooth and the allowance 11 is left on the concave side thereof. Periodic rotation of the workpiece is carried out by an integer number of angular steps, forming the involute profile of the convex side of all the arched teeth of the wheel.

При обработке вогнутой сторона пуба ось резцовой головки устанавливают на межцентровое рассто ние Di RI + К Рз + а,When machining the concave side of the puba, the incisal head is set at the center-to-center distance Di RI + K Pz + a,

где К r0(tg Oa - tg ap)cos ар rBsin( «a ctp )/cos Cfe, межцентровое рассто ние Di P + re(tg 2a - tg «p)cos «p увеличено по отношению к исходному положению на размер а, где «а arrcos(rB/Ra) Ra - наружный радиусwhere K r0 (tg Oa - tg ap) cos ar rBsin ("a ctp) / cos Cfe, the center-to-center distance Di P + re (tg 2a - tg" p) cos "p is increased relative to the initial position by size a, where "and arrcos (rB / Ra) Ra is the outer radius

колеса.wheels.

Затем согласованным перемещением резцовой головки вдоль линии станочного зацеплени в направлении Т по углом (- ар) при вращении стола в том же направленииThen, by coordinated movement of the cutting head along the line of machine gearing in the T direction at an angle (- ar) while rotating the table in the same direction

А по часовой стрелке срезают припуск 11 вогнутых сторон арочных зубьев колеса, Это перемещение резцовой головки также осуществл ют в след щем режиме посредством копира и электроконтактиого датчика соA clockwise cutting of the allowance for 11 concave sides of the arched teeth of the wheel. This movement of the cutting head is also carried out in the following mode by means of a copier and an electrical contact sensor with

щупом, управл ющих движени ми стойки в радиальном направлении и каретки суппорта в осевом направлении. При этом копир- ма поверхность образует с поперечной плоскостью станка угол (- ар). Аналогичноa probe that controls the movement of the rack in the radial direction and the slide carriage in the axial direction. At the same time, the copier surface forms an angle (- ap) with the transverse plane of the machine. Similarly

осуществл ют периодическое вращение стола 1 на целое число угловых шагов до полного нарезани зубчатого колеса с арочной формой эвольвентных зубьев.the table 1 is periodically rotated by an integer number of angular steps until the gear wheel with the arched form of involute teeth is completely cut.

Формообразование выпуклой и вогнутойForming convex and concave

сторон арочного зуба одним и тем же радиусом при соответствующей установке оси резцовой головки на межцентровое рассто ние: уменьшенное на половину величины стрелки хорды от исходного положени приthe sides of the arch tooth with the same radius with the corresponding installation of the axis of the cutting head on the center-to-center distance: reduced by half the size of the arrow of the chord from the initial position when

обработке выпуклых сторон и увеличенное на размер, а от исходного положени при обработке вогнутых сторон позволит при неизменном направлении вращени стола станка повысить точность формообразовани выпуклой и вогнутой сторон зубьев и повысить кинематическую точность обработки цилиндрических арочных зубчатых колес .processing the convex sides and increased in size, and from the initial position, when processing the concave sides, it will allow, at a constant direction of rotation of the machine table, to increase the shaping accuracy of the convex and concave sides of the teeth and to improve the kinematic accuracy of the processing of cylindrical arched gears.

Claims

Invention Formula

The method of cutting the convex and concave sides of the arched teeth of cylindrical gears with a cutting head with a symmetrical tooth profile, the axis of rotation of which is crossed in space

at right angles to the axis of rotation of the wheel to be machined, including radial feed to the depth of the tooth to be machined, matched with the turn of the wheel tangential feed of the cutting head towards the main circle by an amount multiple of the main step of the wheel teeth, and moving the cutting head to the initial position for machining the convex sides of the other tooth troughs, and

For processing the concave sides, the incisal head is reoriented, characterized in that, in order to improve the accuracy of shaping the convex and concave sides of the arched teeth by eliminating the reverse when processing the other side of the teeth, the convex and concave sides are processed at different center-to-center distances according to the dependencies below: D R2.cos2 (0.5. p)

Dl Rl + rBSln (Oa - Op) / COS Oa,

where D is the center-to-center distance required to process the convex sides of the teeth;

0

DI is the center-to-center distance required for machining concave teeth;

R is the radius of the cutting head on which the forming point is placed;

R2 is the average radius of the cutting head;

p arcsin (B / 2R2) - the angle of curvature of the arch of the tooth of radius Ra with width b of the ring gear;

GV is the radius of the main circumference of the wheel;

Oa is the pressure angle at the top of the tooth to be treated;

OR - the angle of the machine gear.

15.

FIG. /

FIG.

Phia.4