Способ обработки арочных зубьев цилиндрических колес

)5 В Е ИЯ ЕИЗ И АВТОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТВУ увел ич щие кр профил полнит ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1180191, кл. В 23 Г 9/04, 1985,(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ АРОЧНЫХ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС(57) Использование: обработка металлов резанием, в частности обработка зубчатых колес с криволинейными по длине (арочнымизубьями), Сущность изобретения: для повышения кинематической точности нарезаеИзобретение относится к обработке меаллов резанием, в частности к обработке убчатых колес с криволинейными по длие (арочными) зубьями, и может быть испольовано в тяжелом и среднем машиностроении.Известен способ обработки круговых зубьев на цилиндрических колесах, при котором, кроме рабочего вращательного движения вокруг своей оси зуборезной головки с резцами, установленными по дуге окружности в пределах угла 100-120 О, инструменту дополнительно сообщают возвратно-поступательное перемещение параллельно плоскости вращения, кинематически связанное с вращением нарезаемого колеса,Известен также способ обработки зубчатых изделий с криволинейной формой зубьев в условиях прерывистого обката с тангенциальной подачей выпуклой и вогнутой резцовых головок, у которых с целью мых зубьев обеспечивают идентичность профилей в сечениях зубьев, параллельных торцевому, Резцовой головке, кроме вращения, сообщают поворотное движение, совпадающее по направлению и скорости с поворотом нарезаемого колеса. Ось этого движения совпадает с геометрической осью, проходящей через две точки, лежащие на средней высоте сегмента, образованного окружностью номинального радиуса профилирующих точек резцов и шириной обрабатываемого венца. При этом используют две резца вые головки с внутренними и наружными резцами нулевого профиля. 3 ил,ия стойкости инструмента режумки резцов имеют нулевой угол и обрабатывающим головкам доьно сообщают перемещение в направлении, параллельном оси вращения.Общим недостатком как аналога, так и прототипа, является то, что в сечениях зубь-Со ев, параллельных торцевому, не обеспечи-С вается полной идентичности их профилейеО на вершине или в основании, вследствие,фа чего не получается равномерного контакта ) по длине в зацеплении зубчатых колес. При этом не обеспечивается высокая кинемати.а ческая точность передачи, что в конечном счете снижает ее несущую способность.Цель изобретения - повышение кинематической точности нарезаемых зубьев,Это достигается тем, что в отличии от тангенциального и осевого движения инструмента (беэ поперечного его поворота) в известном способе обработки изделий с криволинейными зубьями двумя обрабаты5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ваощими головками с внутренними и наружными нулевыми профилями резцов путем прерывистого обкэта и единичного или группового деления формирование рабочих поверхностей арочных зубьев в заявленном способе осуществляется путем вращения профилируощих точек резцов справа и слева из положения начальной тангенциальной установки головок на окружности выступов нарезаемого колеса по касательным к основной окружности в любом поперечном его сечении до врезания на глубину нижних активных точек эвольвентного профиля,Указанные выше согласованные движения заготовки зубчатого колеса и резцовых головок, не считая рабочего вращения их вокруг собственных осей, осуществляют последовательным поперечным поворотом обрабатывающих головок вокруг осей, проходящих через срединные точки по высоте сегмента, образованного окружностью профилирующих точек резцов головок и шириной обрабатываемого зубчатого колеса с одновременным качением без скольжения основной окружности заготовки по касательным к ней, идущим от двух срединных профилирующих точек, с одинаковыми по величине и направлению угловыми скоростями,На фиг.1 показана кинематика согласованных движений заготовки зубчатого колеса и резцовой головки; на фиг.2 - способ перемещения резцовой головки протбтипа и его недостатки; на фиг.2 - схема нарезания вогнутой стороны арочных зубьев и на фиг.3 - выпуклой.Перед началом нарезанил зубьев, например вогнутой стороны, резцовая головка с нулевым профилем резцов по внешнему радиусу са/2 подводится к заготовке так, что профилирующие точки Кт, Ц, Кс плоскостью сегмента располагаются по касательной к окружности выступов нарезаемого колеса (фиг.1, положение обрабатывающей головки 1) и они прочертят дугу на наружной цилиндрической поверхностидиаметра ба радиусом инструмента Ви, проходящую через точки на торцах заготовки - Кт, в средней части по высоте дуги - Ц и на вершине дуги - Кс. Рабочим движением резцовой головки служит вращение ее вокруг собственной оси с угловой скоростью со, которое и обеспечивает резание металла.Далее резцовая головка из положенияперемещается в положение И путем поступательного движения по стрелке Д и поворотного движения против часовой стрелки по направлению Г вокруг ортогональной относительно плоскости чертежа подвикной геометрической оси, проходящей через точку Ц, которая движетсл по прямой Ц, являющейся касательной к основной окружности диаметра бв нарезаемого колеса. Одновременно синхронно с поворотом резцовой головки по направлению Г врацЙ- ется вокруг своей оси и заготовка зубчатого колеса против часовой стрелки по направлению Е (в ту же сторону и с одинаковой угловой скЬростью). Следовательно, в положениирезцовой головки профилирующие точки К 2 т, Ц 2, К 2 с своей плоскостью Расположатся по касательной к основной окрукности диаметра бв нарезаемого колеса. В результате такогс согласованного движения профилирующие точки резцов будут ПЕрЕМЕщатЬСя ПО ЛИНИЯМ Кт .К 2 т, Ц Ц 2, . Кс - К 2, которые являются также касательными к основной окружности нарезаемого колеса. Следовательно, все они прочертят на торцах и в сечениях, параллельных торцевому, проходящих через точки Ц 2 и К 2 с совершенно одинаковые эвольвентные профили типа К 2 с - К 2 сн (см. Торцевой вид заготовки, совмещенный с радиальным фиг,1),Процесс нарезэния не обязательно доводить до основной окружности. Его можно например, остановить в точке Т, лежащей на окружности бг нижних активных точек эвольвентного профиля Т-К, Благодаря такой возможности данный способ обработки позволяет нарезать колеса с любым углом зацепления передачи, не снижая при этом их кинемэтической точности, т.к, укороченные эвольвенты будут также одинаковы в сечениях, параллельных торцевому, и, как следствие, радиусы кривизны зубьев подлине как в основании, так и на вершине будут тоже одинаковы в развернутых окружных сечениях зубьев.Следует отметить, что движение резцавой головки по стрелке Д можно заменить движением центра заготовки с той же скоростью, но в противоположном направлении. Тогда резцовая головка будет лишь поворачиваться в процессе резания вокруг неподвижной оси, проходящей через точку Ц 1, а нарезаемое зубчатое колесо будет катиться без скольжения основной окружностью по линии Ц, Координаты точек Ц в первом положении инструмента и Ц 2 - во втором на линии Ц, через которые проходит геометрическая ось поперечного поворотногб движения резцовых головок по стрелке Г, полностью определяется двумя параметрами - радиусом профилирующих точек резцов Вголовок и шириной венца обрабатываемого зубчатого колеса Ь, Расстояние на плоскости сегмента, образованного хордой Ь,на окружности радиуса Йи, от его вершины до геометрической оси, проходящей через точки Ц в первом положении и Ц 2 - во втором (см,фиг,1), рассчиты вается по известной формуле Ь/2 = 0,5 Язв - й 3, - Ь/4),Обработка арочных зубьев на цилинд- - рических колесах осуществляется последо вательно с вогнутой (см,фиг.2) и выпуклой (см.фиг.3) сторон двумя резцовыми головка-- -; ми, первая из которых имеет нулевой профиль резцов по наружному диаметру, а вторая - по внутреннему. Согласованное 15 движение резцовых головок и заготовки вы- брано так, что профилирующие точки рез-цов по торцу и в среднем сечении начинают и заканчивают процесс резания практйчески одновременно, двигаясь по касательной 20 к одной и той же основной окружности справа налево для вогнутых сторон и слева направо для выпуклых. Такой характер взаимодействия инструмента и заготовки в процессе формирования идентичных в лю бых сечениях звольвент методом обкатки возможен лишь с введением поворотного движения резцовых головок, совпадающего по направлению и скорости с поворотом нарезаемого зубчатого колеса, вокруг гео метрической оси, проходящей через две срединные точки, лежащие на средней высоте сегмента, образованного окружностью номинального радиуса профилирующих точек резцов головок и ширины обрабатывае мого зубчатого колеса, и движущейся поступательно по касательной к основной окружности из тангенциального положения сегмента на окружности выступов до нижних активных точек на рабочих поверхно стях зубьев. Резание вогнутой и выпуклой сторон зубьев осуществляется лишь на участках КТ и К 1 Ть (см,фиг.2 и фиг,3). При достижении профилирующими точками окружности б нижних активных точек профиля зубьев головки отводятся назад, производится поворот заготовки на один шаг и эти операции продолжаются до полной обработки зубчатого колеса.Благодаря тому, что диаметр"основной окружности бв, как правило меньше диамет- ра б нижних активных точек профиля, а их разница не влияет на точностьобработки звольаенты зубьев, предложенный способ позволяет нарезать арочные цилиндрические колеса с любым углом зацепления передачи и с высокой кинематической точностью.Формула изобретения Способ обработки арочных зубьев цилиндрических колес методом прерывистого обката и единичного деления с тангенциальной подачей вращающихся вокруг своих центральных осей резцовых головок с резцами нулевого профиля, которые используют поочередно соответственно для обработки вогнутых и выпуклых сторон зубьев, отличающийся тем,что.с . целью повышения кинематической точности нарезаемых зубьев путем обеспечения идентичности ирофилей в сечениях зубьев, параллельных торцевому, каждой резцовой головке сообщают поворотное движение вокруг геометрической оси, проходящей через две точки, лежащие на средней высоте сегмента, образованного окружностью номинального радиуса профилирующих точек резцов и шириной обрабатываемого зубчатого венца, совпадающее по направлению и скорости с поворотом нарезаемого колеса.1780949 Г Фцг,Я Составитель А. БеляеТехред М.Моргентал едак рректор М. Ткач анов аказ 4238 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 о-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 изводств