способ формообразования зубьев зубчатых колес косозубым долбяком

Формула изобретения

Способ формообразования зубьев зубчатых колес косозубым долбякам, ось которого перекрещивается под острым углом с осью обрабатываемого колеса в условиях согласованных перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности формообразования за счет интенсификации процесса резания, используют долбяк с дополнительными режущими кромками на торце каждого зуба, образованными торцевой плоскостью, выполненной под острым углом к оси вращения долбяка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области механической обработки зубчатых поверхностей и может быть использовано при обработке различных профилей.

Наиболее близким техническим решением является способ долбления зубчатых поверхностей косозубыми долбяками (Производства зубчатых колес. Под ред. проф. Тайца. Б.А. М. Машиностроение, 1990, с. 91), включающий оборудование, инструмент и заготовки и осуществляемый при обкатном движении инструмента и заготовки, возвратно-поступательном движении инструмента относительно заготовки, окружной подаче и радиальном движении отхода инструмента, а также инструмент для его осуществления дисковый косозубый долбяк (ГОСТ 9323-79, тип 2), содержащий ось вращения, установочное отверстие и режущие зубы эвольвентного (или другого) профиля.

Известные способы и инструменты имеют следующие недостатки:

1. Наличие холостых ходов отход и возврат инструмента после каждого его прохода, что приводит к повышению вспомогательного времени и снижению производительности зубодолбления;

2. Формирование каждого обрабатываемого зуба отдельными зубьями долбяка, в результате чего местные локальные погрешности профиля инструмента приводят к аналогичным местным погрешностям обрабатываемого профиля (происходит копирование), что снижает точность обработки;

3. Большой диапазон изменений сил резания, действующий на технологическую систему (ТС), что приводит к увеличению диапазона распределений упругих отжатий элементов ТС и тем самым к увеличению погрешностей изготовления зубчатых профилей;

4. В процессе съема металла значения скорости резания нестабильны: в начале скорость резания повышается до максимума, а потом снижается до нуля и т.д. при этом цикл повторяется многократно для формирования одного и того же зуба;

5. Сложность конструкции оборудований зубодолбежных станков из-за необходимости осуществления следующих движений:

обкатно-согласованного вращения инструмента и заготовки;

радиально-врезного инструмента;

возвратно-поступательного инструмента;

радиального отхода инструмента (или заготовки) перед каждым возвратным ходом инструмента.

Целью изобретения является повышение точности и производительности обработки зубчатых поверхностей, снижение себестоимости зубодолбления.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем зубонарезание с помощью косозубых долбяков при наличии обкатных движений заготовки и инструмента осуществляют долбление впадин зубьев заготовки при беспрерывном осевом перемещении, режущих кромок зубьев инструмента относительно заготовки, что достигается за счет ступенчатого расположения режущих кромок на рабочей торцевой поверхности инструмента, составляющей острый угол с собственной осью вращения, при этом ось инструмента перекрещена под острым углом с осью вращения заготовки.

Предложенное техническое решение отличается от известных способов и устройства тем, что съем металла осуществляется беспрерывно, т.е. отсутствует многократное прерывание процесса из-за возврата инструмента (исключено возвратно-поступательное движение корпуса долбяка, его оси); ось вращения инструмента перекрещена под острым углом с осью вращения заготовки, режущие кромки зубьев долбяка расположены ступенчато.

Предложенный способ может быть реализован на вертикально-фрезерном станке с поворотной головкой (напр. мод. 6Р12), оснащенным механизмом вращения заготовки, установленным на столе станка на модернизированных для этой цели других типов станков, а также на специальном станке, предназначенном для этой цели.

На фиг. 1 изображена схема режущего инструмента-долбяка в рабочем положении; на фиг. 2 изображена схема реализации способа скоростное долбление вид спереди; фиг. 3 то же вид сверху; на фиг. 4 показан вид по стрелке А на фиг. 1.

Способ реализуется с помощью специального инструмента-долбяка, рабочая торцевая поверхность В, которого составляет острый угол < 90 с собственной осью вращения OO₁, а режущие кромки С расположены на этой поверхности ступенчато. При этом каждый зуб предложенного инструмента, в отдельности имеет эвольвентный профиль и соответствует конструкции подобных стандартных косозубых долбяков по ГОСТ 9323-79.

Для реализации способа заготовку 1 устанавливают на столе 2 станка, а инструмент-долбяк 3 в зависимости от типа станка на шпинделе или на инструментальной головке 4. При этом, оси инструмента 3 и заготовки 1 перекрещиваются под острым углом .

Осуществляют наладку технологической системы, в результате чего обеспечивается зазор между наружными цилиндрическими поверхностями инструмента и заготовки, равный величине врезания (~ 0,5 2 мм);; а также примерное совпадение горизонтальной плоскости симметрии заготовки с теоретической точкой инструмента, относящейся одновременно и к его оси и к торцевой рабочей поверхности.

Затем сообщают обкатное движение инструменту и заготовке (n_и и n_з) и один из них, например,инструмент получает еще, радиальное перемещение (S). При этом, несмотря на отсутствие осевого относительного перемещения осей заготовки и инструмента, режущие кромки, последнего совершают осевое перемещение, например, от точки 1" до точки 2", со скоростью V_д, что обеспечивается конструкцией инструмента. Таким образом, при радиальном перемещении инструмента (или заготовки) каждый зуб долбяка зацепляясь с теоретическим зубом заготовки, перемещается в осевом направлении со скоростью V_д и снимает материал.

После достижения требуемой высоты нарезки прекращают радиальную подачу и осуществляют отход инструмента (или заготовки), разгрузку и загрузку станка для обработки следующей заготовки.

Высокая производительность и точность обработки достигается тогда, когда каждый нарезаемый зуб обрабатывается, т.е. формируется всеми зубьями инструмента, что зависит от количества зубьев инструмента и нарезаемой шестерни.

Например, если нарезается зубчатая шестерня с Z_д 16 зубьями, при количестве зубьев инструмента Z_и 33, один и тот же зуб шестерни подвергается обработке всеми 33 зубьями долбяка.

Технико-экономическое преимущество предложенного изобретения заключается в том, что данный метод обработки позволяет уменьшить основное и вспомогательное время обработки зубчатых поверхностей и повысить производительность труда, что снижает себестоимость зубонарезания.