Способ обработки зубчатых деталей для внешнего и внутреннего зацепления

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 51)5 В 23 Е 9/00 е ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕВЕДОМСТВО СССР(чернового) проход,о профиля впаднего прохода профиля обрапосл ного Сц ния ско тельно послед впадин произво профил повыше- окойчаости на ка прохо нально 0,9)+ 0,35( - 1)(71) Всесоюзный заочный политехнический институт и Производственное объединение "Новокраматорский машиностроительный завод"(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ ВНЕШНЕГО И ВНУТРЕННЕГОЗАЦЕПЛЕНИЯ ение относится к обработке мением, особенно к обработке зубей для внешнего и внутреннего Изобреталлов резачатых деталзацепленияЦельюние произви качестваза счет устрструмента.Поставв качествелект резцоврежущих крствляют оччину радиуспоследнегошениюВ = Ц 0,7 изобретения является повышеодительности резания, точности изготовления зубчатых деталей анения вибрации режущего инленная цель достигается тем, что инструмента использован компс различной величиной радиуса омок, каждым из которых осущеередной проход, при этом вели- а для всех резцов, кроме резца прохода, определяют по соотно(57) Использование: обработка металлов резанием, в частности обработка зубчатых де. талей для внешнего и внутреннего зацепления, Сущность изобретения: обработку зубчатых деталей осуществляют комплектом резцов с различной величиной радиуса режущих кромок, каждым из которых осуществляют очередной проход, Величину радиуса для всех резцов, кроме резца последнего прохода, определяют с учетом радиуса режущей кромки резца при -м проходе, номера прохода при прорезке впадины, начиная с первого (чернового) прохода при= 1, и радиуса номинального профиля впадины, Радиус кромки резца последнего прохода равен радиусу номинального профиля обрабатываемого участка, Прорезка впадины при первом (черновом) проходе производится с углублением номинального профиля впадины на 0,2 - 0,3 мм, 3 ил,где В - радиус режуще-м проходе;- номер проходаны, начиная с первогопри=1;В - радиус номиналдины,а радиус кромки резцаравен радиусу номиналбаты ваемого участка,лью устранения вибраций, рости резания и качества обработанной поверхн нем (чистовом) проходе ипри первом (черновом) дится с углублением номи я впадинь на 0,2 - 0,3 ммНа фиг,1 показаны сечения слоев снимаемого металла, перпендикулярные направлению резания при последовательнойпрорезке впадины резцами с радиусами режущей кромки соответственно В, В 2, Вз и В:на фиг.2 - зависимость производительности,резания на каждом проходе от соотношенияВ- , на фиг.З - изменение частоты вибрацииВрезца на последнем чистовом проходе в зависимости от углубления номинальногопрофиля впадины на первом (черновом)проходе.Нарезание зубьев осуществляется назубодолбежном или зубострогальном станке, снабженном механизмом единичногоделения. При нарезании зубьев на цилиндрической поверхности заготовки детали занесколько проходов выполняется последовательнаяпрореэка впадин комплектомрезцов с различной величиной радиуса режущихкромок. На первом проходе выполняются прорези по всей окружностизаготовки детали резцом с радиусом режущей кромки Въ на втором - резцом с радиусом режущей кромки В 2 и т,д, Напоследнем (чистовом) проходе выполняетсярезание по всей поверхности впадины резцов, радиус режущей кромки которого равен радиусу номинального профилявпадины В (фиг,1), Число проходов зависитот радиуса Я номинального профиля впадины.Ширина резца т (длина хорды, соответствующая участку окружности режущейкромки резца) на -м проходе, начиная спервого чернового при= 1, определяетсяпо величине подачи на один двойной ход Яьусилию резания, допускаемому станкомРуоп и известному удельному усилию резания Сг для данного обрабатываемого материала из соотношенияРдоп(1)С 5Для резцов второго и последующих проходов, кроме последнего (чистового), ширина резца также определяется изсоотношения (1) с учетом того, что, общаяширина резания состоит из двух участков,расположенных по обе стороны от уже имеющейся прорези. Окончательная обработкавыполняется резцом с радиусом рекущейкромки В, равным радиусу номинальногопрофиля впадины,Опыт нареэания зубьев, а также проведенные заявителем исследования влияниярадиуса режущей кромки резца Я на производительность резания, частоту вибрацийрезца и качество обработанной поверхности показали, что при каждом проходе существует область значений Вь при которойдостигается максимальная производительность резания, За пределами этой областипроизводительность заметно уменьшается,Это объясняется тем, что за пределами укаэанной области как слева, так и справауменьшается объем металла, снимаемогорезцом за один двойной ход,В результате исследований, проведенных при нарезке зубьев различного профиля на деталях из различных материалов,получены графики зависимости производительности резания при каждом проходе отЯбезразмерного параметра - отношения - иВопределены оптимальные области этих соотношений, при которых производительность резания является максимальной(фиг,2), Области оптимальности при каждомпроходе заштрихованы,Анализ и обработка результатов исследований методами теории случайных функций показали, что указанные оптимальныеобласти, кроме области, соответствующейпоследнему чистовому прохоцу, устойчивоподчиняются соотношениюВ = (0,7 - 0,9) +0,35 ( - 1) В (2)где Я - радиус режущей кромки резца при-м проходе;- номер прохода при прорезке впадины, начиная с первого (чернового) при= 1;В - радиус номинального профиля впадины.На фиг.2 показана зависимость производительности резания при каждом прохоВде от соотношения - при нарезке зубьевЯрадиусом номинального профиля впадинВ = 37,5 мм на внутренней цилиндрическойповерхности обоймы муфты роликовогошпинделя прокатного стана диаметром 535мм иэ стали марки 34 ХНЗМ, При этом былиопределены следующие значения радиусовоежущей кромки резцов при четырех проходах; Я 1 = 30 мм, Я 2 =- 43 мм; Яз = 56 мм;Я= 69 мм,Так как окончательная прорезка впадинна последнем чистовом проходе происходитпри сьеме стружки по всему периметру впадины, на этом походе резко возрастаютусилие резания и частота вибраций резца,что отрицательно оказывается на производительности резания и качестве окончательно обработанной поверхности впадины, Сцелью уменьшения усилия и повышенияпроизводительности резания, снижения частоты вибраций резца и повышения качества поверхности впацины при первом(черновом) проходе выполняется углубление номинального цилиндрического профиля впадины нэ 0,2-0,3 мм (см.фиг,1), Это углубление не влияет на работоспособность сопряженных деталей, в частности обоймы, 5 роликов и головки муфты роликового шпинделя. Кроме того, оно представляет собой естественный карман для смазки, что улучшает условия удержания смазки в зацеплении трущихся элементов муфты и 10 способствует повышению ее работоспособ- НОСТИ.Выполнение углублений во впадинах между зубьями при первом (черновом) проходе позволяет обрабатывать впадины, сни мэя стружку при всех последующих проходах на двух участках, расположенных симметрично относительно радиальной оси впадины, Благодаря этому резко уменьшаются вибрации резца, повышается резания 20 и качество обработанной поверхности впадины, Оптимальная величина углубления 0,2-0,3 мм определена при исследовании влияния углубления впадины на первом проходе на частоту вибраций резца при по следнем проходе (фиг.3). Установлено, что частота вибраций и соответственно шероховатость поверхности впадины на последнем проходе уменьшаются при увеличении углубления до 0,3 мм, после чего величина 30 углубления не оказывает влияния на частоту вибраций и она остается на постоянном минимальном ровне, Интенсивность снижения вибра йй заметно уменьшается после углубления профиля впадины на 0,2 мм, что 35 и позволило принять величину углубления в пределах 0,2 - 0,3 мм,Углубление номинального профиля впадины при первом проходе контролируют по смещению я центра окружности радиуса В 1 40 режущей кромки резца относительно центра окружности номинального профиля впадины радиуса В, которое определяется по формуле г = (0,2 - 0,3) + В - В 1. (3) Эта формула выводится из геометрических построений при наложении окружностей радиусов В 1 и В. Глубина резания при последующих проходах определяется из условия оставления минимального припуска для последнего чистового прохода,Применение предлагаемого способа позволяет значительно повысить производительность резания, точность и качество изготовления деталей для внешнего и внутреннего зацепления при выполнении на их наружных и внутренних поверхностях впадин полуцилиндрического профиля.Формула изобретения Способ обработки зубчатых деталей для внешнего и внутреннего зацепления, имеющих профиль зубьев, выполненный по сложным кривым с выпуклыми и вогнутыми участками в условиях единичного деления эа несколько проходов инструментом, режущие кромки которого очерчены по радиусу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенля производительности резания, точности и качества изготовления зубчатых деталей за счет устранения вибрации, в качестве инструмента использован комплект резцов с различной величиной радиуса режущих кромок, каждым из которых осуществляют очередной проход, при этом величину радиуса для всех резцов, кроме резца последнего прохода, определяют по соотношениюВ = 0,7. - 0,9) + 0,35(3 - 1)В,где В - радиус режущей кромки резца при 1-м проходе;- номер прохода при прорезке впадины, начиная с первого (чернового) прохода при 3=1;В - радиус номинального профиля впадины,а радиус кромки резца последнего прохода равен радиусу номинального профиля обрабатываемого участка,1811443 8 (3 1 ц 2 Й 1,б 8 б Ри 1 2, о Е ою 3 и 3 двнцВ ИаЭицм лрц евраСоставитель В. Плахтинедактор Т, Куркова Техред М,Моргентал Корректор С, Лисина Тиражударственного комитета по 113035, Москва, Жоизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагари аз 1458 ВНИИПл 3 а С:Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССаушская наб 4/5