Способ обработки зубчатых колес с круговой формой зуба

ю) КЯ РИВ 33 РД БРЕТЕН- 43анович; мнтат Российской Федерации патентам н товарным знакам(54) О 1 ОСОБ ОБРАБОС КРУГОВОЙ ФОР 1 АО(57) Применение: зубодолбление цилиндриче ТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСЙ ЗУБАобработка, а именно зубоских зубчатых колес в условиях обката долбяком. Сущность изобретения заключается в сообщеве долбяку согласованных перемещений - качательного по радиусу кривизны зуба колеса и по цилиндрической поверхности с осью, совпадающей с осью нарезаемого колеса и имекхцей диаметр, равный его делительному диаметру, а движение обката осуществляют дискретными круговыми подачами на двойной ход кача- тельного движения. 4 ил, 2 О 05 О 12),1 зобретение Относится к зубообработкв инсг Оумен)Омдолбя)(ом цилинЦриче" ских зубчатых колес с внешними и Внутренними зубьями, и может быть использовано для нарезания колес внут," еннего за)веЛЕИЯ С КРИВОЛИВИНЫМ Г)О(ИЛОМ зубьев методом Обката.Известен способ обработки бочкообразнь)х зубьев зубчатых муфт, при котором заготовке зубчатой муфты сообщают угловое перемещение по закону косинуса в плоскости, параллельной делительной линии производя)цей рейки, а также дополнительнь)е уГловыо сОГласованные перемещения вог(рт двух вза)лмно перпендикулярных осей так, что Ось эаГОтовки перемещают по конусу, вершина которого совмещена с точкой пересечения осей, а радиус окружности й, по которой движется центр симметрии венца, определяется иэ соотношенля Р= э)паГДЕ Ь - ГгпеВЫШЕНИЕ ЦЕНтРа ЗУбЧатОГО ВЕНЦанад точкой пересечения координатнь)хосей, а - угол наклона Оси заготовки,Однако данныл способ не может бытьлспользован Для нарезаггия точных зубчать)х.кОлес с коиволинейными ПО Длиг)8 зубь"ями, так как дает переменный по длине зубапрофиль его сечения, Это Обусловлено методической Огц,л(О)г, заключающейся в том,то (г. О)р)4 ообразу)О)ц )8,"в)лження поэволЮт Л)ГШЬ С ОдоелелвНЫ."л ПОИбЛИжениемПОУд)ать ТОЗО,ЕМУЮ ПОВеокОСГЬ, В Дэйотвтеггг,н сти ри нареэании круГсвых зубьев формообразующ)ге движения в сумме,гогг:)гы быть тг)кими, ггобы продольная Осьсимме Урии ЗЬьев Г)08 дс) а вяла сОООЙ лл"гло П 808 сечеия ,вф(взаимно перпендикуЯР.)ЫХ .:,Иг)ИНП)лЧег;КИХ ГОВ 8 РХ) ОСГЕЙ, Что,лОСИ ЗаготОВКИ)О Кк.,гГУ, .(ОКроме ТОГО,.;еаглзац)ля известного способа предО)сределяет кг)нематическое иконструктивнсе усложг)еи)я технолог 1 лческого оборудования, поскольку заготовке,помимо движения Обката, сооЬщаются до- "Ол)полительно согласованные угловые перемещени)г в двух взаимно перпендикулярныхПЛОСКОСТЯХ.Извесны)л способ;)е позволяет такжеполучить высокую ггроизводительност) изкономичнос.:ь процесса обработки вследствие необходимости быстрого перемещения в цигкле пО сложной трс 18)(тООииОтносительно больших масс )стола с заготовка.", 55Цель изобре-ения - повыц)ение эффективности процесса обработки внутреннихкруговых зубьев инструментом - долбякомзакл)очаю)дейся В пОВышении тОчнОсти формообразования зубьев, производительности и экономичности технологического оборудования, а также упрощении его конструкции,Поставленная цель достигается тем, что ПО способу обработки зубчатых колес с круговой формой зуба инструментом типа долбяка в условиях обката и сообщения одному иэ элементов двух дополнительных согласованных между собой переменно-направленных движений во взаимно перпендикулярных плоскостях, дополните ьные движения осуществляют инструментом при сообщении ему качательного движения по радиусу кривизны зуба в плоскости его окружности и перемещения ПО цилиндрической поверхности с осью, совпада)ощей с осью нарезаемогс колеса и имеющей диаметр, равный его делительному диаметру, при этом движение обката производят с дискретными КРУГОВЫМИ ПОДаЧЗМИ На ДВОгЛНОЙ ХОД КаЧа- тельного движения,Применение предложенного способа обеспелт нарезание круговых зубьев цилиндрических колес с внутренним зацеплением с постоянным по сей длине зуба и рофил ем.На фиг, 1 - 3 представлена схема устОойства для реализации этого способа; на фиг. 4 - нарезаемое зубчатое колесо с внутренними круговыми зубьями,Инструмент - долбяк 1 за)(реплен на шпинделе поивода 37 кругового дискретного перемещения с подачей Бкр, Б процессе нарезания долбяк ) сопрягается с заготовкой нарезаемого зубчатого колеса 2, закрепленОГО в Ооойме 4, установленой на Опорах качения 3 И б, Круговая дискретная подача заго;Овки Ь)ч обеспечивается приводом 9. вращательное дви.кение от которого передается обойме 4 через вал 7 с закрепленной на нем шестерней 5, сопрягаемой с зубчатым венцом 25 обоймы 4. Для Одновременного перемещения по двум ок. ру)г(ностям радиусами Яз и б)И, расположенным во взаимно перпендикулярных плоскостях, долбяк вместе со своим приводом 37 расположен на вертикальном суппорте 35, подвижном относительно рычага 33, установленного на оси вращения 26, При этом плоскость вращения рычага 33 параллельнз плоскости окружности радиусом Вз кривизны нареэаемых зубьев, а перемещение вертикального суппорта 35 совершается в перпендикулярно расположенной плоскости Возвратно-поступательное перемещение вертикального суппорта обеспечивается исполнительным механизмом двойного действия (например, серводвигателем) С Зо,который неподвижно закрепленна стойке 42, х(естко связанной с рычагом 33, и своим штоком 34 шарнирно соединен с суппортом 35. Качательные перемещения рычага 33 В направлениях подач рабочего Ярх и холостого Ях.х ходов вместе с установленным на нем вертикальным суппортом 35 осуществляется посредством аналогичного исполнительного механизма линейного перемещения двойно 1 о действия 29, имеющего двустоооннюю шарнирную подвеску - посредством шарнира 30 связан с неподвижным основанием, а посредством другого шарнира 32 своим штоком 31 соединен с рычагом 33. При зтом заданное значение Вз обеспечивается регулированием длины рычага 33 и расстояния центра 0 Оси 2 б рычага 33 от оси нарезаемого зубчатого колеса 2.Система управления устройством включает проГрамматор (задатчик) 19, сВязанный посредством функционального канала 18 с комгаратором (устройс; Вом сравнения) (17), который через канал 2 З передачи управляюГцей инфоомации связан с мнОГОфункциональным усили.гелем ,15), управляющие импульсы от которого посэедтвом каналов 11, 14, 16 и 20 передаются нэ исполнительные устройства 9, 29, 38 и 37, соогветственнс, Кроме гого, комг;аратор 17 имеет связи 13 и 22 по фазов 0.1 у положени 10 за; О;Овки 2, контрОлируомОму пепВичным п 380 зразоэателем и;.; 1 ул ьсОВ . 2, инструмента - дол 1 (онтоолиоуе;, Оми первичнымг, г"11 РСОЙРазОВателеммп(Л 1 сов,бисполнитагь 11 ый механизм 38, обеспе 1 ивающи.1 Возвс:-. но-поступательное перемещ 811 ие Вертикального суппорта 35, ,управляется непосредственно первичным преобразователем импульсов 39 линейно. о п 806 м 81 цения, подпрух(иненный щуг 1 кото" РОГО ИМ 88 Т Г 10 СТОЯН 111 й КОНТВКТ С ПОВ 80 ХНО- стью копира 41, Управляющие импульсы от преобразователя, 9 посредством канала связи 21 направляются В аналоговую асть мноГофункционального усилителя 15, От которого затем по:(аналу 1 б направляются к исгюлнительному устройству 38, Система управлОния сОдерх(ит Г 1 ярВичный преобразОватель импул 1,сов 21 са двойных кача- тельных п 808 мещений рычаГВ З, связанный посредством информационного .(а нал а 28 с ко.: и оратором 17,Диаметра:1 ьнля поверхнОсть Г Г ИОпи ра 41 оасполагается Относительно рычага 31 таким Образом чтобы В сект 008 ОГО пеоемещ 8 ния с центральным уГлом а пО радиусу В 3 щуп 40 перв 11 ного преобразователя имп(льсОВ 39 Отс/18 Х(ивал на Г 10 ворхнОсти КО- пира 41 траектори 10, соотвеггтву 1 ощу 10 простра 1 ственной линии, имитирующей г 1 рог 1 ольну 10 Ос 11 арезаемого зуба 43 (см, фиг, 4), находящуюся на воображаемой цилиндрической поверхности диаметром. соответству 1 ощим диаметру делительной окружности (1 ь нарезаемого колеса 2. В результате этого долбяк 1 будет одновременно совершать качательные пеоемещения: долбежное в плоскости вращения рычага 33 по дуге а- радиусом Вэ (см. фиг, 4) и в плоскости делительной окружности диаметром бь - по дугам а-в и в-с в секторе с централь 5 10 ным углом фСпособ нарезания внутренних зубьев методом обката инструментом - долбяком реализуется на приведенном устройстве следующим образом.Перед нарезанием, например, внутренних аоочных зубьев цилиндрического зубчатого колеса 2 программатором 19 формируются режимные параметры устройства: скорости рабочего хода (движение резания) Яр, и холостого хода Яхх долбяка 1, амплитуда его качания, определяемая величиной центрального угла а, зависяшего от радиуса кривизны зубьев Кз и ширины В колеса 2 (см, фиг, 4), а также Величины зависимых круговых подач заготовки и инструмента, В процессе нарезания.зубьев 15 20 сформированная прогоамматором 19, напри 118 р, в цифровом аиде информация посредством канала связи 18 передается на 30 компаратор 17,;де вырабатываются управля 1 ощие импульсы, направляемые через канал 23 на многофункциональный усилитель 15, от которого затем они передаются по(осуществление качательных (долбежных) перемещений долбяка 1 Ярх и Яхх и 37 (обеспечение круговой подачи инструмента).Долбяк 1 вместе со своим приводом 37,10 закрепленным на вертикальном суппорте 35, установленном на рычаге 33, совершает качательные геремещения с фазовой амплитудой а: движение резания в направлении рабочего хода Ярх и движение холостого хода Яхх при отводе инструмента в исходное положение. В конце рабочего хода с целью уменьшения трения долбяк совершает отскок. Амплитуда а качания долбяка 4 и число его двойны;( качаний контролируются первичным преооразователем импульсов 27 числа двойных качаний, информация от которого передается по каналу 28 на компаратор 17, где по окончании каждого холостого хода Вырабатываются кома ндн ь 1 е импул ьсы на совершение долбяком 1 и заготовкой 2 синхронных дискретных круговых перемещений., соответствующих круговым подачам 35 функциональным связям 11, 14 и 20 на соответствующие исполнительнь 1 е механизмы 92005012 5 10 20 30 заготовки и инструмента, При этом командные импульсы, преобразованные в усилителе 15, направляются затем по каналам 11 и 20 на исполнительные механизмы 9 и 37 круговых подач заготовки 2 и инструмента 1. Синхронизация дискретных круговых подач заготовки и инструмента осуществляется с учетом их различия, определяемого передаточным отношением сопрягаемой пары долбяк - нарезаемое зубчатое колесо, а также наличием обратных связей по дискретному перемещению заготовки 2 и долбяка 1 на каждый двойной качательный ход рычага 33. Информация контроля дискретного фазового перемещения заготовки 2 передается по цепочке обратной связи, включающей эталонное колесо 8, сопрягаемое с шестерней 24, жестко закрепленной на валу 10,вращение которого контролируется первичным преобразователем 12 фазового перемещения, связанного информационным каналом 13 с компаратором 17. Дискретное фазовое перемещение долбяка 1 контролируется первичным преобразователем 36, от которого величина измеренного сигнала посредством канала 22 также направляется в компаратор 17, При движении по дуге окружности радиусом 83 долбяк 1 одноаременно перемещается по дуге окружности делительного диаметра бгг, оаспсложенной в плоскости вращения рычага 33. Это дви.кение обеспечивается копировальным приводом, включающим цилиндрический чеподаижно.установленный копир 41, диаметр которого бгг=Кггб, где Кп - передаточное отношение копировального привода, по поверхности которого скользит подпружиненный щуп 40 первичного преобоазоаателя импульсоа 39 линейного перемещения, Измеряемая информация от первичного преобразователя импульсоа 30 по каналу 21 Формула изобретения СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС С КРУГОгЗОЙ ОРОЙ ЗУБА инструментом типа долбяка в условиях обката и сообщения одному иэ элементов двух догголнительных согласованных между собой переменно-направленных движений во взаимно перпендикулярных плоскостях, отличающийся тем. что дополнительные направляется на аналоговую часть усилителя 15, а затем направляется на исполнительное устройство 38, обеспечивающее следящее перемещение вертикального суппорта 33.Одновременное перемещение долбяка 1 по дугам двух окружностей радиусом Рз и диаметром бв, расположенных ао взаимно перпендикулярных плоскостях, в итоге обеспечивает его движение по сложной траектории(см, фиг. 3, 4), соответствующей круговой продольной оси нареэаемого зуба 43, расположенной на воображаемой цилиндрической поверхности диаметром дв. Движение обката при этом выполняется эа счет согласованных круговых перемещений долбяка 1 и заготовки 2 с дискретными круговьгми подачами инструмента и заготовки, совершаемых на каждое двойное качательное движение рычага 33,Предлагаемый способ нарезания внутренних круговых зубьев долбяком методом обката обеспечивает постоянство профиля поперечного сечения зубьев по всей их длине за счет осуществления качательного движения инструмента - долбяка по радиусу кривизны нарезаемаго зуба с одновременным его перемегцснием по цилиндрической поверхности диаметрог;г, равны,:г делительному диаметру нарезаемого зубчатого колеса. Это обеспечивает больгггую эффективность способа зубообработки за счет повышения точности нарезаемого колеса, а также одновременно увеличивает производительность и экономичность процесса обработки вследствие сообщения дополнительных угловых перемещений а цикле инструменту, что снижает инерционньге усилия. 56) Авторское свидетельство СССРМ 1161291, кл, В 23 Г 9/00, 1985,движения осугцестялв от инструментом при сообщении ему качгтельного движения по радиусу кривизне зуба в плоскости его окружности и перемещения по цилиндрической поверхности с осью, совпадаю-. щей с осьго нарезаемого колеса и имгющей диаме. р, равный его дслительному диаметру, при этом движение обката проиэводяг с,дискретными круговыми подачами на двойной ход качательного движения, 20050 ф 22005012 оставитель А. Сирицынехред М.Моргентал Корректо А. ед емч з 3417 дписно Тираж НПО "Поиск" Роспатента35, Москва, Ж-З 5, Раушская на