Способ обработки зубчатых изделий с бочкообразным зубом и устройство для его реализации

(19) (111 4 В 23 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕНИЯ ВТОРСКОМ кторскии Всесоюзного про ния СоюзуглемашаТ.Е.Михайлова(088.8)детельство СССР3 Р 19/00, 1983.ТКИ ЗУБЧАТЫХ ИЗДУСТРОЙЛЕНИЯтносится к мсти к чистовой ашиноИзобретение относится к машиностроению и может быть использованопри чистовой обработке зубчатых изделий для получения пространственномодифицированной поверхности зубьев,например зубчатых муфт,Цель изобретения - повышение точности за счет равномерных формообразующих движений эа весь период обработки.Ца фиг. 1 представлено изображение устройства.Зубчатое изделие 1 находится в зацеплении с инструментом 2, охватывающим все зубья изделия 1. Инструмент 2установлен в стакане 3, смонтирован"ном на валу 4, размещенном в опорах 4поворотной плиты 6, которая опираетсяна основание 7. Ось 8 поворотной гли"ты 6 расположена в плоскости симмет-. п ны аэо туп и ащаия проиэвовом ременвала 4 и жение инструмента гружателем посреддачи 16, шкива 173 дится нои пе стакан(57) Изобретение остроени о, в частно обработке зубчатых иэделий, напримерзубчатых муфт, с пространственно-модифицированными зубьями. Цель изобретения - повышение точности за счетравномерных формообразующих движенийза весь период обработки. Для этогодоворот инструмента вокруг оси, перпендикулярной оси обрабатываемого изделия и лежащей в его диаметральной плоскости, производят согласованно с вращением изделия вокруг своей продольной оси в соответствии с предложеннойзависимостью, а устройство дополнительно снабжено кинематической передачей, соединяющей оправку зубчатогд .изделия и поворотную ппиту. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. рии зубчатого венца обрабатываем изделия 1, которое эакреппяется оправке 9 в шпинделе 10 передней китокарного станка, а само у ройство размещено на его продоль суппорте 12, смонтированном в на ляющих станины 13.На станине 3 выполнен профиль паз 14, с которыми взаимодейству ролик 15, Ролик 15 совместно с и 14 образует привод возвратно-пос тельного. движения инструмента 2, этом вап 4 имеет воэможность, вр ясь, перемецаться вдоль оси врац в опорах 5 поворотной плиты 6.ное формирование боковой поверхности30 зубьев за весь период обработки в зависимости от режимов обработки, физико-механических свойств материала изделия и режущих свойств инструмента.В конечном счете повышается произ 35 водительность и точность обработкизубчатых иэделий.Согласование доворота инструмента2 и вращения изделия 1 выполняетсядополнительной кинематической переда 40 чей, содержащей зубчатые колеса 18и 19, гитару 20 настройки, червяк 21и зубчатый сектор 22. Контроль доворота плиты 6 относительно основания 7осуществляется визуально по шкалам45 23 и 24,Для получения одинаковой бочкообразности на обеих сторонах зуба изделия 1 направление вращения и торможения инструмента 2 изменяют на противоположное при его переходе через исходное положение эа время полногоцикла доворота инструмента.2.Вследствие того, что зубья вращающегося изделия 1 охватывают зубчатым55 инструментом 2, выполняют согласованный с вращением изделия 1 доворот инструмента 2 вокруг оси 8 и обеспечивают притормаживание инструмента 2,равномерно обрабатывают все зубья из 3 149503Оправка 9 связана с поворотной плитой 6 посредством дополнительной кинематической передачи, имеющей зубчатые колеса 18 и 19, гитару 20 настройки, червяк 21 и зубчатый сектор 22.На основании 7 и поворотной плите 6 установлены шкалы 23 и 24, образующие нониус отсчета угла поворотаплиты 6. 1 ОСпособ осуществляется следующимобразом.Зубчатое изделие 1, закрепленноена оправке в шпинделе 10 переднейбабки 11 токарного станка, совместно 15вращается с зубчатым инструментом 2,установленным в стакане 3 на валу 4.Обработка ведется за счет того, чтоохватывающему все зубья инструменту 2сообщают притормаживание нагружателем посредством ремней 16 шкива 17,вала 4 и стакана 3 и возвратно-поступательные движения за счет привода.ф Для получения бочкообразной поверхности зубьев вал 4, установленный 25 в опорах 5 на плите 6, доворачиваетсясовместно с инструментом 2 вокругоси 8 относительно основания 7, Инструментом 2 охватывают все зубья обрабатываемого иэделия 1, при этом егопритормаживают и перемещают возвратно-поступательно относительно изделия 1. Подачу инструмента 2 на обрабатываемые зубья ведут за счет одновременного доворота инструмента 2 и"его притормаживания.Для обеспечения равномерности формообразующих движений изделия 1 относительно инструмента 2 эа весь периодобработки, доворот инструмента 2 вокруг оси 8 производится согласованно свращением вокруг своей продольной осиизделия 1 в соответствии со следующей зависимостью:Мм (1)041 сфгде Й - угловая скорость доворота инструмента;.у - угловая скорость вращения изделия;1:, - коэффициент пропорциональности, зависящий от режймов обработки, физико-механическихсвойств материала изделия ирежущих свойств инструмента,который выбирается из следующих пределов К 1 2 - 90.Коэффициент пропорциональности К , позволяет определить и обеспечить угловую скорость доворота инструмента,необходимую для качественного полу, чения пространственно-модифицированной формы зубьев в зависимости от режимов обработки, физико-механических свойств материала иэделия и режущихсвойств инструмента. Экспериментальные исследования показали, что приК2 инструмент доворачивается быстрее, чем производится окончательное формообразование боковой поверхностизубьев, поэтому инструмент дополнительно поворачивается вокруг своейпродольной оси в обратную сторону отнаправления вращения и при этом обрабатывается всего несколько зубьев,находящихся у оси наибольших перекосов. Это ведет к тому, что боковаяповерхность эубоев обрабатываетсятолько у торцов. Если К) 90, то производится повторное формирование боковой поверхности, при этом происходит утонение зуба, повышенный износинструмента и увеличиваются затратывремени на обработку. Задание коэффициента пропорциональности в пределах К =2 - 90, обеспечивает равномер 5 14950 делия 1 за счет равномерных формообразующих движений за весь период обработки, что позволяет реализовать точную пространственно-модифицирован 5 ную форму з уб ье в.За счет изменения направления вращения инструмента на противоположное при его переходе через исходное положение за время полного цикла доворота 0 инструмента 2 при обработке получается одинаковая бочкообразность на обеих сторонах зуба изделия 1.Снятие и установка изделия 1 с оправки 9 выполняется при отводе уст ройстна, установленного на суппорте 12 по напранпяюцим 13 вправо от передней бабки 11 токарного станка,Передаточное отношение дополнительной кинематической передачи, сое диняюшей оправку зубчатого иэделия и поворотную плиту, определяется по следуюцей формуле:(2)М 25Используя выражение (1) формула (2) имеет следуюций вид:1 = 10000 К = 13,Б (3) где Б,=10000 - постоянная часть передаточного отношения; 30УК - часть передаточного от 7 Фношения кинематическойпередачи, которое настраивается гитарой 20 (фиг, 1) в зависимости от режимов обработки, физико-механических свойств материалаизделия и режущихсвойств инструмента. 40Время обработки одной стороны зубьев изделия определяется из выражения 30 6Так, при экспериментальных исследованиях установлено, что коэффициент пропорциональности К = 15,55 при скорости резания Чр=3 м/с, нагрузке на зубе инструмента Р=71,5 Н, ширине, зубчатого ненца изделия В=20 мм, инструменте, изготовленном из зеленого карбида кремния 6 ЭС с зернистостью основной фракции 16еометрические параметры зубчатого изделия следующие: модуль зубьев щ=5,5 мм, число зубьев г=22, ширина зубчатогоо венца В=20 мм, угол зацепления=20 . Скорость резания при пространственном хонингонании может быть определен на ЭВМ ЕС в 10, Используя выражение (7), время обработки одной стороны зуба при п=1500 об/мин ь = =1,0 (0,0172 рад) составляет1,2 10 11 К - 673 с (11,2 мин).МДоворот инструмента вокруг оси, перпендикулярной оси обрабатываемого иэделия и лежащей н его диаметральной плоскости, выполняемой согласованно с вращением изделия вокруг своей продольной оси в соответствии с зависимостью (1), позволяет обеспечить равномерные формообразующие движения эа весь период.обработки и таким образом производить съем необходимого равновеликого объема металла с рабочей поверхностью зубьев эа каждый оборот инструмента, В результате повышается производительность и точность иэделий, а также повышается долговечность изделий при эксплуатации за счет точного соответствия обрабатываемых зубьев теоретической просТранственной модифицированной форме.(6)60 21 Ггде и - частота вращения иэделия вминуту. 55Подставляя (6) в (5), проделав соответствующие преобразования, получиме = 1,2 10 ГКыб 4(7)ф" и где 6/ - угловая скорость доворота инструмент а; Ы(4)Ю 45где а)- угол максимального поворотаизделия при обработке.Используя формулу (1) будем иметь10 К4 М)ИФормула изобретения 1, Способ обработки зубчатых иэделий с бочкообразным зубом по атв.сн. У 1333486, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности за счет равномерных формообразующих движений за весь период обработки, доворот инструмента выполняют согласованно с вращением колеса в соответствии с зависимостьюЫК 10+4ректор О, Кравцова Заказ 4156/8 Тираж 831 Подии сное с Р ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С СР 113035, Москва, Ж, Раумская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат "11 атент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 1 О су(угловая скорость Врдцени 51изделия;К - коэффициент пропорциондльности, зависящий от режимов обработки, физико-механических свойств мдтеридла обрабатываемого изделия и режу 52. Устройство для обработки зубчатых изделий с бочкообразным зубом,.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оноснабжено кинемдтической связью, соединякщей плиту и оправку.