Способ электрохимической обработки зубчатых колес

(54) СПОСОБ ЭЛ БОТКИ ЗУБЧАТЫХ (57) Изобретен химической обр НАЧЕСКОЙ ОБРА КТКОЛ е от ботк ой о сит элект ас ости кубчатых лектрохимичес отке ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМОРИ ГКНТ СССР(56) АвтР 66351 колес. Цель изобретения - расшире иетехнологических воэможностей и повышение точности обработки. Операциинанесения легкоразрушимого диэлектрического покрытия, снятия его в зонахконтакта и последуюцего съема металла в местах, свободных от покрытия,осуществляют за одну установку зубчатого колеса 4 последовательно путем ввода его в бесконтактное зацепление с электродом 2 с подачей переменного напряжения для нанесения оксидного покрытия, с эталонным колесом 5 для снятия покрытия и с шестерней-катодом 3 для снятия металла вместах, свободных от покрытия. 3 ил.1 зобретение относится к электро- химической обработке, в частности к электрохимической обработке зубчатых колес,5Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение точности обработки за счет совмещения во времени операций по нанесению и разрушению диэлектричес кого покрытия па зубьях заготовки и их электрохимическую обработку в местах, свободных от изоляции и использования эталонных шестерен для снятия изоляции и в качестве катода. 15На фиг. 1 представлена схема реализации способа; на фиг. 2 и 3 узел 1 на фиг. 1 (межэлектродный зазор между соответствующими парами зацеплений). 20Установка состоит из ванны 1 с электролитом, в который частично погружены шестерня 2 и шестерня-катод 3. Они находятся в бесконтактном зацеплении с обрабатываемым колесом 25 4, которое в свою очередь вступает в контакт с этдлонным колесом 5. Колесо 5 имеет нормальный или модифицированный профиль зуба (профиль может быть модифицирован как в про дольном, так и в поперечном направлениях).Обработку осуществляют следующим образом (фиг. 1).К шестерне 2, которая частично погружена в ванну с электролитом, и к обрабатываемому колесу 4 подведен переменный ток. Под действием переменного тока в момент бесконтактного зацепления в результате электрохимической реакции между электролитом,который доставляется в область зацепления на зубьях шестерни 2, иобрабатываемым колесом 4 образуетсялегкоразрушимое диэлектрическое покрытие - оксидная пленка. Нанесенноепокрытие разрушается в зоне контактазубьев обрабатываемого колеса 4 сзубьями эталонного колеса 5, Колесо5 представляет собой корректированную шестерню, которая с усилением Рподжимается к обрабатываемому колесу4 с целью обеспечения плотного, безэазорного контакта,40 50 55Далее зона зуба обрабатываемого колеса, свободная от диэлектрического покрытия, подвергается электрохимической обработке. При этом к обрдЯатываемому колесу 4 подводится отрицательный потенциал (оно является катодом), и к шестерне 3 - положительный (она является анодом), Анодное растворение происходит на участке бесконтактного зацепления обрабатываемого колеса 4 и шестерни 3. Требуемый межэлектродный зазор на указанном участке, а также на участке аналогичного контакта между обрабатываемым колесом 4 и шестерней 2 мо - жет обеспечиваться за счет синхронизирующих шестерен, соосных с шестернями 2-5 (фиг. 2), либо за счет установки диэлектрических прокладок на зубья шестерни 3 (фиг. 3),На фиг. 2 показан узел 1 на фиг. 1, который конструктивно выполнен так, что зазор обеспечивается за счет синхронизирующих шестерен: 3 - инструмент, 4 - обрабагываемое зубчатое колесо.На фиг. 3 показан уз л 1 на фиг1, который конструктивно выполнен так, что зазор между инструментом и обрабатываемой заготовкой обеспечивается за счет установки диэлектрических прокладок на зубья инструмента: 3 - инструмент, 4 - обрабатываемое зубчатос колесо, 6 - диэлектриче:кая прокладка.Расстояние между эталонным и обра.батываемнм зубчатыми колесами может изменяться как в процессе работы, так и при установке инструментов и эталонного колеса на необходимый размер (межосевое расстояние).П р и м е р. Способ смоделирован на лабораторной установке. Обрабатывают шестерни из стали 40 Х и 12 ХНЗА. При нанесении покрытия применяют переменный ток (напряжение 6-30 В, сила тока 20 А и более), при этом профили зубчатых колес покрываются тонким легкоразруыаемым слоем окисной пленки.Электрохимическую обработку участков профиля, свободных от окисной пленки, проводят на постоянном токе (напряжение 6-20 В, плотность 15- 25 А/дм ). В качестве электролита используют раствор технического хлористого натрия в воде (100-200 г/л).Установку реализуют на горизонтально-фрезерном станке, Эталонное колесо закрепляют на шпинделе, а обрабатываемое колесо, шестерню-электрод для покрытия и шестерню-катод - на специальной стойке вместе с указанныПодписно ираж 8 м при ГКНТ СССР 7811/13 Госуда Зака обретениям и открыт Раушская наб., д, 4 венного комитета по113035, Иосква, ЖНИИПИ 1Производственно-издательский комбинат "Патент , г рина, 10 ород,ми шестернями, соосно с ними устанавливают синхронизируюцие шестерни.Шестерню-электрод и шестерню-катодпогружают в ванну с электролитом,Обработку ведут с применением двухтипов эталонных колес - со стандартным профилем зуба и модифицированным. Эталонное колесо со стандартным профилем образует различные виды контакта с обрабатываемым колесом (центральный, боковой, кромочный, у головки зуба и др.). В месте контакта покрытие разрушается и с зоны контакта снимается слой металла в результате ЭХО, Локальный контакт постепенно переходит в полный центральный, т.е. происходит приработка шестерни с уменьшением шероховатости и повышением кинематической точности.При применении эталонного колеса с модифицированным профилем получаются различные виды обработок: съем у торцов зубчатого венца, т.е. созда 0358ние бочкообразности, фланкирование,создание Фасок по профилю и др.формула изобретенияСпособ злектрохимической обработ 5ки зубчатых колес, включающий нанесение на зубчатое колесо легкоразрушаемого диэлектрического покрытия споследующей электрохимической обработкой вскрытых участков, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения технологических возможностей и повышения точности обработки, операции нанесения покрытия,вскрытия участков и их электрохимической обработки осуществляют непрерывно, при этом покрытие в виде оксидной пленки наносят путем введениязубчатого колеса в бесконтактное за 20 цепление с электродом с подачей напряжения между ними, а для вскрытияучастков в зоне между нанесениемпокрытия и электрохимической обработкой зубчатое колесо вводят в безза 25 зорное зацепление с эталонным колесом,