Способ гидроабразивной обработки эвольвентных зубчатых колес

,137 РЕСПУБЛИК 4 В 24 С ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ии институ ипов о-жидкостная ашгиз, 1960,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СНИДЕТЕЛ(54) СПОСОБ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ЭВОЛЬВЕНТНЪХ ЗУБЧАТЪХ КОЛЕС(57) Изобретение относится к области пескоструйной обработки металлов, а именно к способам гидроабразивной обработки зубь ев эвольвентных зубчатых колес. Цель изобретения - расширение технологических возможностей струйной обработки эвольвент ных зубчатых колес путем полуцения фланкированного профиля зубьев. При обработке зубьев колеса на выходе сопла 1 устанавливают формирователь 3 струи гидроабразивной суспензии, состоящий из зубчатой рейки 5 с отверстиями 12, последовательно соединяемыми с соплом 1 и предназначенными для прохода суспензии к обрабатываемым зубьям 10 колеса 6. При обработке зубчатую рейку 5 вводят в зацепление с зубчатым колесом 6, обеспечивая гарантированные зазоры в зацеплении пары зубьев, которые по торцам закрывают планками 9. В результате формируют шелевой канал 7 для истечения суспензии между эвольвентными поверхностями зубьев рейки и колеса, ограниченный по ширине планками 9. Форма канала соответствует шелевому соплу Л аваля с критическим сечением. В процессе обработки критицеское сечение щелевого канала 7 перемещают вдоль эвольвенты обрабатываемого зуба 10, сообщая рейке 5 (в зацеплении с колесом 6) возвратно-поступательное перемещение. Поскольку в критическом сечении шелевого канала 7 скорость суспензии наибольшая, то и съем металла с обрабатываемой поверхности в зоне критического сечения максимален. Рейку 5 в зацеплении с зубчатым колесом 6 перемешают с переменной скоростью, меняя положение критического сечения и управляя съемом металла с эвольвентной поверхности зуба колеса. При этом, замедляя скорость подаци рейки 5, а также увеличивая давление в магистрали подачи суспензии, при выходе обрабатываемого зуба 10 из зацепления с рейкой 5 у величивают съем металла при вершине зуба1373550 и обеспечивают таким образом фланкирование его грани. Последующий зуб колеса начинают обрабатывать при перемещении рейки на величину, равную шагу зацепления. Устанавливают технологически необходимую скорость перемещения рейки относи 5 10 15 20 25 30 35 40 45 тельно колеса, которую уменьшают в конце цикла обработки каждого зуба, получая фланк на его эвольвентной поверхности, Для осуществления обработки второй грани зубьев реверсируют движение рейки и ведут обработку в той же последовательности. 3 ил 2перемегцения рейки, а также давлением рабочего агента, подаваемого через отверстия в рейке в щелевой канал, позволяет вести обработку эвольвентной поверхности зубьев с различной интенсивностью, в частности выполнять фланкирование вершин зубьев колеса путем замедления скорости перемещения рейки, а следовательно, и критического сечения сопла Лаваля на соответствующих участках обрабатываемой поверхности. Для исключения слива суспензии из зоны обработки через торцовые зазоры в зубчатом зацеплении предусмотрены контактирующие с зубьями колеса по его торцам планки, закрепленные на рейке.Устройство для реализации предлагаемого способа состоит из струйного сопла 1, закрепленного неподвижно и имеющего канал 2, соединенный с линией подачи гидроабразивной суспензии от гидромотора с регулируемой производительностью (не показан). Сопло 1 контактирует с формирователем 3 струи гидроабразивной суспензии, состоящим иэ направляющей 4 и зубчатой рейки 5, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих 4, рейка 5 находится в зацеплении с обрабатываемым зубчатым колесом 6. При этом зацепление зубчатого колеса 6 с рейкой 5 выполнено из условия образования шелевого канала между сопряженными профилями зубьев, находящихся в зацеплении.В зависимости от направления перемещения зубчатой рейки 5 щелевой канал 7, имеющий форму сопла Лаваля с критическим сечением 8 (фиг. 3), образуется вдоль правой или вдоль левой эвольвентной поверхности зуба колеса. Для исключения утечек суспензии иэ щелевого канала по всей длине рейки 5 закреплены планки 9 (фиг. 2), контактирующие по торцам с зубьями 10 колеса 6. Зубчатое колесо 6 установлено на валу 11 с возможностью свободного вращения. Зубчатая рейка 5 связана с приводом ее возвратно-поступательного перемещения и имеет щелевые отверстия 12, выполненные равномерно между зубьями рейки При движении рейки 5 в направляющих 4 отверстия 12 последовательно сообщаются с каналом 2 сопла 1, причем подача суспензии из соплав каждое из отверстий 12 осуществляется при движении рейки от момента входа до выхода обрабатываемого зуба из паза 13 между зубьями рейки 5.При этом боковая поверхность паза 3 рейки и одна из сторон эвольвентного профиля зуба 10 колеса 6 (фиг. 3) формируют гидроабразивную струю. Образованный щелевой канал представляет собой сопло Лаваля и имеет минимальное поперечное сечение 8 (фиг. 3), в котором скорость струи суспензии и работа резания, выполняемая струей, максимальны. При сообщении рейке однонаправленного движения критическое сечение, характеризуемое зазором Ь, перемещается от основания обрабатываемого зуба колеса (точка 1) к вершине зуба (точка 11). На фланкируемом участке обрабатываемой поверхности зуба (участок между точками 1 - 111) скорость рейки 5 замедляют, а расход суспензии через сопла 1 увеличивают, тем самым увеличивают скорость потока суспензии в зазоре в критическом сечении, производя наибольший съем металла по эвольвенте зуба вблизи его вершины, т. е. выполняя фланкирование зуба колеса.При дальнейшем перемещении рейки 5 обрабатываемый зуб О колеса 6 выходит из зацепления и соответствующее отверстие 12 перестает сообщаться с каналом 2 сопла 1, при этом подача суспензии через формирователь 3 прекращается. Дальнейшая обработка зубчатого колеса начинается с момента совмещения последующего зуба с пазом зубчатой рейки 5 и описанный процесс обработки повторяется. Таким образом, при прямом ходе зубчатой рейки в одном направлении обрабатываются правые эвольвентные поверхности зубьев, а при обратном ходе - левые эвольвентные поверхности зубьев колеса 6. Пример. Обрабатывалось эвольвентное цилиндрическое прямозубое колесо с числом зубьев 7=60, модулем т=3,5 мм и шириной венца 0=30 мм, изготовленное из стали 40 Х, термообработанной до НКС50 - 57. Степень точности 7 - 7 - 7 - В по ГОСТ 643- 81.Обработка производилась при следующих параметрах: критический зазор Ь щелевого канала задавался равным 0,4 - 0,6 мм; скорость истечения суспензии при обработке участка 1 - 11 эвольвентного профиля зубьев устанавливалась равной 30 - 35 м/с, а при обработке участка 11 - 11 - 45 - 50 м/с, скорость перемещения зубчатой рейки на 10 участке 1 - 11 0,05 - 0,06 м/мин, на участке11 - 11 - 0,03 - 0,04 м/мин.После обработки согласно предлагаемому способу шероховатость рабочей поверхности зубьев снизилась с 0,32 до 0,16 - 0,08, при этом улучшились показатели плавности работы на одну степень за счет фланкиро.вания зубьев и уменьшился шум при работе пар обработанных зубчатых колес на 3 - 500. формула изобретения20Способ гидроабразивной обработкиэвольвентных зубчатых колес, при котором ведут обработку наружной поверхности зубьев колеса, направляя на них из сопла 25 струю гидроабразивной суспензии под давлением, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей обработки путем получения фланкированного профиля зубьев колес, на выходе сопла формируют струю суспензии. для чего берут З 0 зубчатую рейку с отверстиями во впадинахмежду зубьями и вводят ее в зацепление с колесом из условия образования между эвольвентным профилем обрабатываемого зуба колеса и сопряженным ему профилем зуба щелевого канала в виде сопла Лаваля, при этом в щелевой канал через отверстия в рейке подают струю суспензии, а рейке сообщают возвратно-поступательное движение в зацеплении с колесом, причем скорость перемещения рейки замедляют, а давление суспензии в сопле увеличивают при пере мещении критического сечения щелевогоканала по фланкируемому участку боковой поверхности зуба колеса.ставитель В.Жуковд И, Верес К677 Па СССР по делам изо35, Раушская наб.,предприятие, г. Ужгоро Ж - ское Редактор Н. ГорватЗаказ 36/11ВНИИПИ Государственного113035, МосквПроизводственно.полиграфи Со Техре Тираж митет рректор М. Шарошдписное ретений н открытиид. 4/5д, у л. Проектная, 4