Способ нарезания сферических зубчатых колес
Изобретение относится к области машиностроения , в частности к металлообработке , и может найти применение при обработке сферических зубчатых колес с меридиональными зубьями. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет нарезания зубчатых колес с меридиональными зубьями. Нарезание сферических зубчатых колес 2 с меридиональными зубьями 3 производят многозубым инструментом 1 с винтовой конической производящей поверхностью, ось которого установлена под углом скрещивания ук оси обрабатываемого колеса. В процессе обработки зубчатому колесу 2 сообщают переменное вращение вокруг своей оси (постоянное и дополнительное вращения ) и вращение со скоростью подачи в плоскости, проходящей через его геометрическую ось и линию кратчайшего межосевого расстояния, а инструменту 1 - вращение вокруг своей оси и осевое и радиальное перемещения, связанные с вращением колеса 2 со скоростью подачи. Вращения колеса и инструмента, их перемещения и угол скрещивания определяются по приведенным зависимостям 1 э п. ф-лы, 7 ил. е
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s>>s В 23 F 17/00, 9/00
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
) .1
1
) ОП САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4646715/08 (22) 06.02.89 (46) 23.03.91. Бюл, М 11 (72) Н.Э. Тернюк, В.Н. Соболь, Б.А. Перепелица, П.И. Литовченко и В.И. Французов (53) 621,914.7.04:621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 992139, кл. В 23 F 17/00, 1981.
Р (54) СПОСОБ НАРЕЗАНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ
ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к металлообработке, и может найти применение при обработке сферических зубчатых колес с меридиональными зубьями. Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет нарезания зубчатых колес с меридиональными зубьями. НареИзобретение относится к машиностроению, в частности к металлообработке, и может найти применение при обработке сферических зубчатых колес с меридиональными зубьями.
Цель изобретения — расширение технологических возможностей эа счет нареэания зубчатых колес с меридиональными зубьями.
На фиг,1 изображена общая схема осуществления способа в начальный момент обработки; на фиг,2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — общая схема осуществления способа в конце обработки; на фиг.4 — вид Б на фиг.3; на фиг.5 — вид В на фиг.3; на фиг.6— сферическая делительная поверхность колеса с линиями меридиональных зубьев, общий вид; на фиг,7 — инструмент с винтовой конической производящей поверхностью переменного шага и его параметры.
„„. Ж„„1636144 А1 зание сферических зубчатых колес 2 с меридиональными зубьями 3 производят многозубым инструментом 1 с винтовой конической производящей поверхностью, ось которого установлена под углом скрещивания у к оси обрабатываемого колеса. В процессе обработки зубчатому колесу 2 сообщают переменное вращение вокруг своей оси(постоянное и дополнительное вращения) и вращение со скоростью, подачи в плоскости, проходящей через его геометрическую ось и линию кратчайшего межосевого расстояния, а инструменту 1 — вращение вокруг своей оси и осевое и радиальное перемещения, связанные с вращением колеса 2 со скоростью подачи. Вращения колеса и инструмента, их перемещения и угол скрещивания определяются по приведенным зависимостям. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.
Многозубый (многозаходный) инструмент 1, например червячная фреза, червяч- д ный абразивный круг, имеет винтовую коническую производящую поверхность пе1 ременного шага. Эта поверхность получается вращением вокруг оси Oi Oi исходного профиля (фиг,7) и его плоскопараллельным переносом, а также непрерывным изменением формы и размеров исходного профиля в процессе движения. Вследствие этого инструмент 1 имеет переменный модуль и шаг, описываемые зависимостью f (x), а также переменный делительный диаметр, описываемый зависимостью 12(х), Зубчатое колесо 2 имеет сферическую делительную поверхность и меридиональные (т.е. расположенные по меридианам) зубья 3. Расположение зубьев по меридианам приводит к переменному по длине зуба модулю и шагу Р„на делительной сфере
1636144 л . 11! у = -2- — arcsi л г
2 Zи
dL, 11 сов 0
2 Z
7„ о
Н—
dL, Радиус делительной поверхности сферы равен rg., Ось 01 01 инструмента 1 составляет с осью 02 Ог зубчатого колеса 2 угол у, представляющий собой угол скрещивания. 5
Плоскость, проходящая через ось 02 Ог зубчатого колеса и линию а — б кратчайшего межосевого расстояния, совпадает с плоскостью чертежа на фиг.2 и 4. Этой пло- 10 скости перпендикулярна ось вращения колеса со скоростью подачи (линия Оз Оз фиг.1, 3 и 5), Способ осуществляется следующим образом, 15
При настройке путем радиального сближения инструмента и колеса устанавливаются начальная глубина резания и начальное значение угла скрещивания у.
Сообщают синхронные равномерные 20 вращения зубчатому колесу и инструменту.
Скорости вращений выбираются обратно пропорциональными их числам зубьев, т.е.
Zx
036/м1(=, где щ,щ(угловые скорости;
Z>, Z<- числа зубьев инструмента и колеса соответственно. Указанные угловые скосроти соответствуют равномерным вращениям.
Угловая скорость выбирается исходя из обеспечения требуемой скорости реза- 30 ния,Благодаря этим вращениям происходит профильный обкат зубьев.
Затем колесу 2 придают вращение со скоростью подачи, равной, например, 2 мм/об. колеса, вокруг оси Оз Оз в плоскости, прохо- 35 дящей через ось колеса 02 Oz и линию а — б кратчайшего межосевого расстояния. Этим обеспечивается возможность формообразования зубьев по длине. Одновременно с укаэанным движением инструменту сооб- 40 щают осевое и радиальное движения, связанные с вращением колеса вокруг оси
Оз Оз зависимостями где L — осевое перемещение инструмента;
f1 — функция, обратная f> (х);
rK — радиус делительной сферы обрабатываемого колеса;
Z< — число зубьев обрабатываемого колеса;
Π— угол поворота зубчатого колеса в плоскости, проходящей через его геометрическую ось и линию кратчайшего межосевого расстояния;
fi (х) — функция изменения нормального шага винтовых зубьев инструмента в зависимости от осевого параметра х;
Н вЂ” радиальное перемещение инструмента; и макс — максимальный диаметр делительной поверхности инструмента, соответствующий нарезанию зубьев на экваториальной окружности зубчатого колеса;
fz (х) — функция изменения диаметра делительной поверхности инструмента в зависимости от осевого параметра, при этом углы скрещивания и дополнительного вращения зубчатого колеса вокруг своей геометрической оси изменяют по завиСимостям где у- угол скрещивания осей инструмента и обрабатываемого колеса;
Z> — число заходов инструмента; р„д — угол дополнительного вращения зубчатого колеса вокруг своей геометрической оси.
Обработка может производиться инструментом, производящая поверхность которого представляет собой винтовую поверхность, расположенную на конусе и имеющую линейное изменение шага, При этом осевое и радиальное перемещение, а также углы скрещивания и дополнительного вращения зубчатого колеса выполняют по
ЭавиСимОСтям
P nmax—
2 ггк
cos О
L— к
К
I щХ
Н к „. Рп вах — К( у = -2- — агсяin л (бо макс 2 19 где К вЂ” коэффициент изменения шага винтовой производящей поверхности; смаке — наибольшее значение нормального шага инструмента; - угол конуса делительной производящей поверхности.
Формула изобретения
1. Способ нарезания сферических зубчатых колес многоэубым инструментом, при котором оси инструмента и колеса
1636144 устанавливают под углом скрещивания, инструменту и колесу сообщают равномерные вращения вокруг их геометрических осей и производят вращение колеса со ско- ростью подачи в плоскости, проходящей че- 5 рез его геометрическую ось и линию кратчайшего межосевого расстояния, придают колесу дополнительное вращение вокруг его геометрической оси и изменяют угол скрещивания,отличающийся тем,что, 10 с целью расширения технологических возможностей за счет нареэания зубчатых колес с меридианальными зубьями, используют инструмент с винтовой конической производящей поверхностью переменного шага, ко- 15 торому дополнительно сообщают осевое и радиальное перемещения, связанные с вращением обрабатываемого зубчатого колеса в плоскости, проходящей через его геометрическую ось и линию кратчайшего межосе- 20 р = - - — arcsin
Jt
2 2 г. 3// ß L — 6 L
2к О 1 - 2 25
Н—
Ф где L — осевое перемещение инструмента;
fi — функция, обратная f> (х); гк — радиус делительной сферы обрабатываемого колеса; 30
2» — число зубьев обрабатываемого колеса;
0 — угол поворота зубчатого колеса в плоскости, проходящей через его геометрическую ось и линию кратчайшего межосевого расстояния;
f1(x) — функция изменения нормального шага винтовых зубьев инструмента в зависимости от осевого параметра х;
Н вЂ” радиальное перемещение инстру- 40 мента;
2 7С l к
cos 0
K тмакс
L—
К
Ои макс 2 -19
Н макс KL
y = - - — arcsin — Л вЂ” 2 (- С9 2 ) (тмакс К -) сИ
KL) (CL MBKc — 2 L tg 2 ) тмакс вого расстояния, зависимостями
L=f "cos0 где К вЂ” коэффициент изменения шага винтовой производящей поверхности;
iMBKc — наибольшее значение нормального шага инструмента; би макс — максимальный диаметр дели-. тельной поверхности инструмента, соответствующей нарезанию зубьев на экваториальной окружности зубчатого колеса;
f2 (х) — функция диаметра делительной окружности инструмента в зависимости от осевого параметра Х, при этом углы скрещивания и дополнительного вращения зубчатого колеса вокруг геометрической оси изменяют по зависимостям где 1 — угол скрещивания осей инструмента и обрабатываемого колеса;
Z< — число заходов инструмента; р „д — угол дополнительного вращения зубчатого колеса вокруг своей геометричеСКОЙ ОСИ.
2. Способ по и 1, отличающийся тем, что используют инструмент, в котором переменность шага соответствует линейному закону, при этом осевое и радиальное перемещения, углы скрещивания и дополнительного вращения обрабатываемого зубчатого колеса выполняют по зависимостям (— угол конуса делительной производящей поверхности.
163б144
Фиг. 1
Вид4
Фиг.2
1636144
1636144
Составитель В. Слиткова
Редактор А. Шандор Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик
Заказ 782 Тираж 416 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород ул Га ярина, 101