Червячная фреза

 

Использование: в машиностроении для нарезания зубчатых колес с эвольвентным профилем модифицированных зубьев. Сущность изобретения: червячная фреза имеет корпус 1, на котором по винтовой линии размещены спрофилированные на основе вспомогательной производящей рейки режущие зубья 2 с прямолинейными боковыми режущими кромками и с плоской передней поверхностью, развернутой относительно оси фрезы. Режущие зубья 2 червячной фрезы выполнены на основе вспомогательной производящей рейки с вогнутым профилем зубьев. Величина угла разворота режущих кромок в плоскости боковой стороны профиля зуба рейки и угла разворота передней плоскости определяются по зависимостям. 8 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для нарезания зубчатых колес с эвольвентным профилем модифицированных зубьев.

Цель изобретения упрощение возможности нарезания цилиндрических зубчатых колес с профильной модификацией зубьев эвольвентного профиля.

На фиг. 1 схематически показана червячная фреза; на фиг. 2 положение передней поверхности червячной фрезы относительно основного цилиндра; на фиг. 3 индикатриса кривизны исходной инструментальной поверхности червячной фрезы; на фиг. 4-8 схемы расположения векторов, необходимых для вывода расчетных зависимостей.

Червячная фреза содержит корпус 1. На корпусе по винтовой линии расположены режущие зубья 2 с прямолинейными боковыми режущими кромками 3. Режущие зубья выполнены с плоской передней поверхностью 4. Передняя поверхность зубьев развернута относительно оси фрезы. Режущие кромки 3 развернуты в плоской боковой стороне профиля вспомогательной производящей рейки фрезы на угол , равный arcsin, (1) а угол поворота передней плоскости установлен равным arcsin , (2) где угол разворота режущих кромок; R_и радиус вогнутого зуба производящей рейки; R_2и второй главный радиус кривизны вспомогательной производящей рейки; угол разворота передней плоскости А₁ sin cos _и; А₂ cos _и cos ctg _п sin _и; А₃ sin cos _и + sin ctg _п' sin _и; угол наклона к оси фрезы плоского прямобочного немодифицированного сечения вспомогательной производящей рейки червячной фрезы;
_п угол профиля плоского прямобочного немодифицированного сечения вспомогательной производящей рейки червячной фрезы;
_п' угол профиля зуба червячной фрезы в передней плоскости.

Для расчета величины угла удобно применять преобразования с векторами , и , направленными из начала пространственной системы координат под углами:
_и угол профиля вспомогательной производящей рейки на исходной поверхности червячной фрезы (по ГОСТ 9324-80 этот угол установлен равным _и 20^о);
угол наклона передней плоскости к оси червячной фрезы;
_п угол профиля зуба червячной фрезы в передней плоскости.

Вектор выбран равным по модулю 1 и направлен под углом _и к оси Y. Вектор выбран таким, чтобы его проекция на плоскость XZ равнялась 1, и направлен под углом к оси Z. Вектор выбран таким, чтобы его проекция на плоскость XZ равнялась 1, и направлен под углом к оси Z.

Исходя из этого, можно записать
^{=- cos}и^{+ sin}и; (3)
пр. =1, - sin ctg_п+ cos ; (4)
пр. =1, - sin ctg+ cos . (5)
Из этого на основании свойства смешанного (векторно-скалярного) произведения трех векторов имеем
(6)
Раскрыв определитель (6), после преобразований приходим к квадратному уравнению
A₁sin² + A₂sin A₃ 0, (7) где А₁ sin cos _и; (8)
A₂ cos _и cos ctg _п sin _и; (9)
A₃ sin cos _и + sin ctg _п' sin _и. (10)
Действительный корень уравнения (7) равен
sin (11) откуда
arcsin (12)
Червячная фреза работает следующим образом.

Заготовке зубчатого колеса придают вращение вокруг своей оси. Червячной фрезе, вращающейся вокруг своей оси, сообщают поперечную подачу до врезания в заготовку. Для осуществления процесса нарезания зубьев червячной фрезе придают продольную подачу вдоль оси вращения заготовки.

Червячная фреза может быть применена при изготовлении цилиндрических зубчатых колес с профильной модификацией зубьев (с фланкированными зубьями). При этом упрощается технология нарезания модифицированных зубьев.

Формула изобретения

ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА для нарезания цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем зубьев, на корпусе которой по винтовой линии размещены спрофилированные на основе вспомогательной производящей рейки режущие зубья с прямолинейными боковыми режущими кромками и с плоской передней поверхностью, развернутой относительно оси фрезы, отличающаяся тем, что режущие зубья червячной фрезы выполнены на основе вспомогательной производящей рейки с вогнутым профилем зуба, в плоскости боковой стороны которого развернуты режущие кромки на угол, определяемый по формуле

при этом угол разворота передней поверхности выбран по формуле

где угол разворота режущих кромок;
R_u радиус вогнутого зуба производящей рейки;
R_2.u второй главный радиус кривизны вспомогательной производящей рейки;
j угол разворота передней плоскости;
A₁= sin cos_и;
A₂= cos_иcos-ctg_пsin_п;

угол наклона к оси фрезы плоского прямобочного немодифицированного сечения вспомогательной производящей рейки червячной фрезы;
a_п угол профиля плоского прямобочного немодифицированного сечения вспомогательной производящей рейки червячной фрезы;
угол профиля зуба червячной фрезы в передней плоскости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8