способ финишной обработки цилиндрических зубчатых колес

Формула изобретения

Способ финишной обработки цилиндрических зубчатых колес, включающий свободный обкат при параллельных осях инструмента и обрабатываемого колеса с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов, включающих поворот инструмента на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, в прямом и обратном направлениях, и 1-2 циклов выхаживания, включающих поворот инструмента на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, в прямом и обратном направлениях без периодической радиальной подачи, при этом используют инструмент, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса, кроме единицы, отличающийся тем, что обработку ведут двумя инструментами, один из которых образует с обрабатываемым зубчатым колесом пару внеполюсного зацепления и имеет стружечную канавку и направление зубьев, создающие положительные передние углы на одной боковой стороне зубьев, а другой образует пару внеполюсного зацепления и имеет стружечную канавку и направление зубьев, создающие положительные передние углы на противоположной боковой стороне зубьев, при этом толщину зубьев инструментов выполняют меньше ширины впадины обрабатываемого колеса после предварительной обработки и смещают зубья на величину, большую величины припуска, срезаемого с боковой поверхности зуба обрабатываемого колеса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства цилиндрических зубчатых колес и может быть использовано в различных отраслях машиностроения и приборостроения.

Известен способ чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес - зуботочение по методу бреющего резания [А.с. СССР №1378187. Способ чистовой обработки эвольвентных профилей зубьев зубчатых колес / А.А.Михайлов, В.А.Комаров, В.И.Винокуров (СССР). - №1378187; опубл. 05.03.86 и А.с. СССР №1098143. Способ чистовой обработки эвольвентных профилей зубьев зубчатых колес / В.А.Комаров, А.А.Михайлов, Д.М.Затуловский, В.В.Плешаков (СССР). - №1098143; опубл. 05.07.82].

Недостатки данного способа, связаны с необходимостью использования дорогостоящего оборудования с ЧПУ, производящегося за рубежом фирмами «Пфаутер» ФРГ, «Глиссон» США, «Либхер» ФРГ, «Чима» Италия, сложностью изготовления червячных шнековых фрез с большим числом заходов и углами подъема винтовой линии производящей поверхности, высокой точностью исполнения наладки.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является патент на способ шевингования-прикатывания цилиндрических зубчатых колес [Пат. 2224624 Российская Федерация, МПК7 В23F 19/06. Способ шевингования-прикатывания цилиндрических зубчатых колес / Карпухин В.П., Ямников А.С., Валиков Е.Н.; заявитель и патентообладатель Тульский государственный университет - №2001132029/02; заявл. 27.11.2001; опубл. 27.02.2004, Бюл. №6-8 с.: 2 ил.]. Способ состоит в том, что обработка производится методом свободного обката при параллельных осях инструментов со смещением режущих кромок, расположенных на винтовой поверхности. Инструмент образует с обрабатываемым зубчатым колесом зубчатую пару внеполюсного зацепления. Шевингование-прикатывание осуществляется с периодической радиальной подачей на величину 0,025...0,075 мм, которая производится после совершения обрабатываемым колесом числа поворотов в прямом и обратном направлениях, равного числу зубьев обрабатываемого колеса. Полный цикл обработки включает в себя 2...4 цикла с радиальной подачей и 1...2 цикла без радиальной подачи (выхаживание). Число зубьев инструмента не должно иметь общих множителей с обрабатываемым колесом.

Недостатком указанного способа обработки является то, что возникающие значительные односторонние радиальные усилия в процессе пластического деформирования приводят к деформациям технологической системы и снижению точности обработки.

Задача изобретения - повышение точности финишной обработки цилиндрических зубчатых колес путем снижение сил резания, величин деформаций технологической системы.

Способ финишной обработки цилиндрических зубчатых колес методом свободного обката при параллельных осях инструментов и обрабатываемой детали с периодической радиальной подачей осуществляют после каждого из 2...4-х рабочих циклов - поворотов инструментов на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, в прямом и обратном направлениях и 1...2-х циклов выхаживания - поворотов инструментов на количество оборотов инструментов в прямом и обратном направлениях без периодической радиальной подачи, число зубьев инструментов не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса кроме единицы, обработку ведут двумя инструментами, один из которых образует с обрабатываемым зубчатым колесом пару внеполюсного зацепления и стружечную канавку с направлением зубьев, создающим положительные передние углы на одной боковой стороне зубьев, другой образует пару внеполюсного зацепления и направление зубьев, создающие положительные передние углы на противоположной боковой стороне зуба, а толщина зубьев инструментов меньше ширины впадины заготовки после предварительной обработки и зубья смещены на величину S - большую величины припуска, срезаемой с боковой поверхности зуба.

На Фиг.1 изображена схема способа финишной обработки цилиндрических зубчатых колес.

На Фиг.2 изображено зацепление инструмента 1 с заготовкой 3.

На Фиг.3 изображено зацепление инструмента 2 с заготовкой 3.

Способ финишной обработки цилиндрических зубчатых колес 3 осуществляется двумя инструментами - шеверами-прикатниками 1 и 2.

Обработка производится следующим образом.

Обработка осуществляется двумя шеверами-прикатниками 1 и 2, один из которых образует с обрабатываемым зубчатым колесом 3 пару предполюсного зацепления и стружечную канавку с числом заходов, создающим положительные передние углы на одной боковой стороне зубьев, а другой - заполюсное зацепление и стружечную канавку, создающие положительные передние углы на противоположной боковой стороне зубьев. Толщина зубьев инструментов меньше, чем ширина впадины заготовки после предварительной обработки, и зубья их смещены на величину S - большую величины припуска, срезаемого с боковой поверхности зубьев заготовки. Оси инструментов и обрабатываемой детали параллельны.

Пример 1: Предлагаемый способ реализован при обработке прямозубого цилиндрического колеса с модулем 3 мм, числом зубьев 38 из стали 45 твердостью 280...320 НВ. Режимы обработки: частота вращения инструмента n₀ =125 мин^-1, радиальная подача на один рабочий цикл S₀=0,05 мм/р.ц., количество рабочих циклов - 4, количество циклов выхаживания - 2, снимаемый припуск - 0,1 мм на зуб.

Параметры точности зубчатого колеса после предварительной и финишной обработки представлены в таблице.

Таблица.
Параметры точности	Обозначение	Числовое значение параметра
		предварительная обработка	финишная обработка
Колебание измерительного межосевого расстояния за оборот	F ir	0,106 мм	0.0494 мм
Колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе	ir	0,034 мм	0.024 мм
Наибольшая погрешность шага	pr	85 мкм	23 мкм
Колебание длины общей нормали	FVW	91 мкм	70 мкм

Приведенные данные свидетельствуют о высоких производительности и исправляющей способности способа.