Дисковой инструмент для обкатки зубьев зубчатых колес

Союз СоветскихСоцмалмстмчесммкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 869924 гфф"(22)Заявлено 04.0.80 (2) 284903/25-27 с присоединением заявки Моеудареткикый комитет(23) П рмормтет СССР во долам изобретению к открыткк(72) Авторы изобретению ивойея и М. Г. Сторчак вердык сна Трудового Красного Знамени институт све материалов АН Украинской ССР(54) ЛИГКОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС КАТК Изобретение относится к обработке металловдавлением и может быть использовано длячистовой обработки цилиндрических зубчатыхколес.Известен инструмент для чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес, на боко.вых поверхпостях которого выполнслы пазыс тупыми кромками, проходящие от головкик ножке зуба и смещенные на соседних зубьяходин относительно другого 3,3011 азы с тупыми кромками, выполненные набоковой поверхности зубьев, инструмента,уменьшают площадь контакта и тем самымснижают необходимое усилие деформнрования,однако в этой конструкции площадь контакта1инструмента с деталью пе может быть значительно снижена, так как расстояние междупаззмн (ширина выступов) должно быть таким, чтобы обеспечить необходимую прочностьинструмента.Наиболее близкой к изобретению являетсяконструкция накатника, имеющего корпус иззкреплснные нз его периферии зубья, каждаяиз боковых поверхностей которых имеет заборный, калибруюпнй и предохранительныйучастки, причем ширина калибрующих участкоЬна всех боковых поверхностях вьшолне.,а одинаковой 2.Такой инструмент значительно снижаетусилие в системе инструмент - детальприодинаковом объеме деформации по сравнениюс описанными и обеспечивает болсе высокуюточность обработки,Однако такой инструмент с одинаковойшириной калибрующих участков не. можетзначительно улучшить точность обработки ци.лиидрнческих зубчатых колес, имеющих синусоидальный характер радиальных погрешностей,А такой характер радиальных погрешностейимеют практически все зубчатые колеса, про.шедшие предварительное формообразованиезубьев на опер.дии зубофрезероваиие одногооборота зубчатого колеса,В результате синусоидального характера радиальных погрешностей обраСлтываемого зуб"чатого колеса при обрзботке инструментом содинаковой шириной кзлибрующих участков,припуск, площадь контакта и радиальное уси8699 лис также будут иэмснятъся по синусоидальному закону со значительным диапазоном колебания и, следовательно, характер погрешности"после обработки останется таким же, как идо обработки.5Целью изобретения является повышение точ.ности обработки путем уменьшения диапазонаколебаний радиальных усилий в процессе об.катки.Поставленная цель достигается тем, что в10дисковом инструменте для обкатки, содержащем расположенные по периферии корпусазубья, боковые поверхности каждого иэ кото.рых образованы заборным, калибруюшим ипредохранительным участками, зубья расположены группами, число боковых поверхностей5зубьев в каждой группе равно числу боковыхповерхностей зубьев обкатываемого колеса, ав пределах каждой группы все боковые поверхности зубьев выполнены с разной шириной калибрующих участков, изменяющейся от первогозуба в группе к последнему по скнусокде, аширина калибрующего участка каждой боковойповерхности определена из соотношенияа = а+ Ь + аюп (х в -)3,ТКаг 5где ак - ширина калибруюшего участка к-ойбоковой поверхности зуба инструмента в каждой группе;а - ширина калибрующего участка пер.вой боковой поверхности зуба ннструмснта в каждой группе;Ь . половина максимальной величины из.менения ширины калнбрующего участ.ка боковых поверхностей зубьев инструмента в каждой группе;йф35Х = (к)где к - ), 2, 32 г,порядковый номербоковой поверхности зубьев инструмента,в каждой группе;40г - число зубьев обрабатываемого зубчатого колеса.оловина максимальнои величины измененияширины калибруюшего участка боковых поверхностей зубьев инструмента в каждом группе вы.брана из соотношенияЬ - (0,5-2) а 4.,Все калнбрующие участки инструмента расположены одним из своих торцов иа равномрасстоянии от соответствующего торца инструмента.50На фиг,показан общий вид инструмента;на фиг. 2 - сечение А-А фкг,на фиг. 3и 4 - развертка сечения инструмента делительным цилиндром в случае расположения калибрующего участка симметрично и ассиметрично 55относительно торцов соответственно,Инструмеп состоит иэ корпусаи закреп.ленпыч на его периферии зубьях 2. Каждая 24боковая йоверхность зубьев инструмента имеетзаборный (В), калибрующий (С) и предохранительный (Л) участки. Боковые поверхностизубьев инструмента составляют группы Е и К,В пределах каждой группы ширина калибрующих участков боковых поверхностей зубьевинструмента изменяется по синусоидальномузакону.На фиг. 3 показано сечение инструмента,калибрующий участок которого расположенсимметрично относительно торцов инструмента,а на фиг, 4 - сечение инструмента, в которомодноименные концы (левые и правые) располо.жены на одинаковом расстоянии от любого изторцов, инструмента,т, е, на прямой а - а),Число боковых поверхностей зубьев составляет одну или несколько групп, каждая из ко.торых по количеству боковых поверхностейравна числу боковых поверхностей обрабатываемого зубчатого колеса, причем в пределах каж.дой группы калибруюшие участки боковых поверхностей зубьев инструмента имеют ширинуудовлетворяющую соотношениюа = а + Ь1 + ап ( х - 7 г) эгде аК - ширина калибрующего участка к-ойбоковой поверхности зуба инструмен.та в каждой группе;а - ширина калнбрующего участка первойбоковой поверхности зуба инструмен. та в каждой группе;Ь - половина максимальной величины иэ.менения ширины калибрующего участ.ка боковых поверхностей зубьев ин.струмента в каждой группе,х = (к - ) - ,аКгде к - , 2, 327. - порядковый комербоковой поверхности зубьев инструмента в каждой группе;Е - число зубьев обрабатываемого зубчатого колеса. ирина калкбрующих участков боковых по.верхностей зубьев инструмента в группе выбра.на иэ указанного соотношения является ордина.тами синусоиды, а следовательно, по синусоидаль.ному закону будет изменяться плошадь коитакта системы "инструмент - деталь" и радиальныеусилия при обработке в случае абсолютно точ.ио обрабатываемого зубчатого колеса, Но, какуказывалось, реальные колеса имеют сииусо.кдальиый характер радиальных погрешностей,Следовательно, совместив реальную боковуюповерхность. обрабатываемого зубчатого колесас минимальным радиальным биением с боковойповерхностью зуба инструмента в группе, имею.щего максимальную ширину калибрующегоучастка (т, е, в противофазе), тем самым ста.бклизируем площадь контакта и радиальныеусилия в системе "инструмент-деталь прк об.869924 25 5работке реального зубчатого колеса, При об.работке таким инструментом реального эубча.того колеса припуск будет деформироваться неравномерно, т, е. там, где он больший, ои будет на болыиую величину и деформироваться и тем самым значительно повысится точность обработки.Для обеспечения контакта боковых поверх.ностей зубьев инструмента, имеющих одинако.вую ширину калибрующих участков с одной и той же боковой поверхностью обрабатываемого зубчатого колеса инструмент выполнен с количеством зубьев, число боковых поверхностей которых состоит из одной или нескольких групп и число боковых поверхностей в каждой группе равно числу боковых поверхностей обрзбзтывав. мого зубчатого колеса. Известно, что для колес 8-ой, 9-ой степеней точности необязательно соб людать условие, чтобы число зубьев инструмен.та не было кратно числу зубьев обрабатываемо.20 го зубчатого колеса, ис имело с ним общихlмножителей. Можно обрабатывать таким инстру. ментом зубчзтыс колеса и более высоких степе . ней точности, ио для этого необходимо изготавливать инструмент с высокой точностью. Ширина калибрующего участка первой боковой поверхности зуба инструмента в группеобычно принимается 0,5-1,5 мм для чистовойобработки исззкзлсиных цилиндрических зубчатых колес с твердостью боковых поверхностей 30зубьев до НВ 280 302. Такая иирина калибрующего участка позволяет проводить чистовуюобработку цилиндрических.зубчатых колес 7-8и 9-ок степеней точности ио ГОСТ 1643 всусилиями в системе "инструмент-деталь"600 - 1200 кг и применять для обработки обыч.ные зубошевипговзльные станки мод. 5702 и др,Половина максимальной величины измененияширины калибрующсго участка боковых зубьевинструмента в каждой группе. выбирается изсоотношения Ь = (0,5. + 2) А,1,6При обработке зацепляют боковую поверхность обрабатываемого зубчатого колеса с мак. снмальным биением с первой боковой поверхностью зуба инструмента одной иэ групп, име ющей минимальную ширину калибрующего участка (участок С на фиг. 2).При дальнейшей обкатке в зацепление входят последовательно боковые поверхности обрабатываемого зубчатого колеса, радиальные погрешности которых сначала -уменьиаются, а затем увеличиваются по синусоидальному закону и боковые поверхности одной нз групп инструментз, в которых на каждой последую. щей боковой поверхности ширина калибрующего участка (С) сначала увеличивается, а затем уменьшается также по синусондальному закону. В результате изменения радиального биения боковых поверхностей зубьев обрабатываемого зубчатого колеса будет находиться в противо. фазу изменения ширин калибрующих участков (С) боковых поверхностей зубьев инструмента, что приведет к стабилизации радиальных усилии в системе "инструмент деталь" и повышению точности обработки.Использование предлагаемого зубчатого дискового обкатного инструмента даст возможность улучшить точность обработки цилещричес. кнх зубьев колес на одну степень точности по ГОСТ 1643-72 по сравнению с обработкой ин. струментом, взятым эа прототип, что увеличит долговечность обрабатываемых зубчатых колес. Ожидаемый экономический эффект составит от 50 до 100 руб, на тысячу обрзбатываемых зуб чатых колес. Формула изобретения 1. Дисковый инструмент для обкатки зубьев зубчатых колес, содержащий расположенные по периферии корпуса зубья, боковые поверхности каждого из которых образованы заборным,калибрующим и предохранительным участками, Такая величина (Ь) обеспечивает максимальное увеличение ширины кзлибрующего участка относительно ширины калибрующего участка вз первой боковой поверхности (которая измеияеэся в пределах а = (0,5 + 1,5) мм) до 10 раэ, что вполне достаточно для стабилизации усилий в системе "инструмент - деталь". Каждый калибрующий участок в таком инструменте зо может быть расположен симметрично относительно торцов инструмента (фиг, 2).С целью уменьшения динамических нагрузок при обработке путем устранения размыкания контакта при заходе или выходе инструмента в описанном инструменте левые илн правые концы всех калибрующнх участков расположены на одинаковом расстоянии от любого иэ торцов инструмента. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с цельюповышения точности обкатки путем уменьшениядиапазонаколебаний радиальных усилий в процессе обкатки, зубья расположены группами,причем число боковых поверхностей зубьев вкаждой группе равно числу боковых поверхиостей зубьев обкатываемого колеса, а в пределахкаждой группы все боковые поверхности зубьеввыполнены с разной шириной калибруюгцих .участков, изменяющейся от первого зуба вгруппе к последнему по синусоиде, а ширинакалибрующего участка каждой боковой. поверхности определена иэ соотношенияак- а 4+ Ь 1+ 1 п (хк-ИЖ где а 1 - ширина калибрующего участка к-ойбоковой поверхности зуба инструмен.та в каждой группе;869924 8 а - ширина калнбрующего участка первой вых поверхностей зубьев инструмента в каждойбоковой поверхности зуба инструмен. группе выбрана иэ соотношенията в каждой группе; Ь (0,5 + 2)а Ь - половина максимальной величины иэ. Инструмент по п. 1, о т л и ч а ю щ и йменения ширины калибрующего участс я тем, что все калибрующие участки инка боковых поверхностей зубьев ин.струмента расположены одним иэ своих торцов струмента в каждой группена равном расстоянии от соответствующего тор. х (к) 7 ГЯца инструмента. кгде к - 1, 2, 3 2 .у - порядковый номер боковой поверхности эубьев, инстру- Источники информации, мента в каждой группе; принятые во внимание при экспертизе у число зубьев обрабатываемого зубчато. 1, Патент СССР Ме 364146, кл. В 21 Н 5/02,го колеса, 29,09.70. 2, Инструмент по и. 1, о т л и ч а ю щ ий- . 2. Сборник "Производство зубчатых передач 5Ф с я тем, что половина максимальной величины и вопросы надежности . 11 од ред 10 И Сухору изменения ширины калибрующего участка боко- кова, Омск. 1974, с,112 (прототип). НИИПИ Зека 87606 Тираж 743 Поллилизл ППП "11 атент", г. Ужорол, ул. 11