RU2306209C2 - Способ, острозаточенный резец и его использование для фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес - Google Patents

Способ, острозаточенный резец и его использование для фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес Download PDF

Info

Publication number
RU2306209C2
RU2306209C2 RU2005136165/02A RU2005136165A RU2306209C2 RU 2306209 C2 RU2306209 C2 RU 2306209C2 RU 2005136165/02 A RU2005136165/02 A RU 2005136165/02A RU 2005136165 A RU2005136165 A RU 2005136165A RU 2306209 C2 RU2306209 C2 RU 2306209C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sharpened
profile
tooth
cutter
cutting
Prior art date
Application number
RU2005136165/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2005136165A (ru
Inventor
Карл Мартин РИББЕК (DE)
Карл Мартин РИББЕК
Original Assignee
КЛИНГЕЛЬНБЕРГ ГмбХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=33039314&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2306209(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by КЛИНГЕЛЬНБЕРГ ГмбХ filed Critical КЛИНГЕЛЬНБЕРГ ГмбХ
Publication of RU2005136165A publication Critical patent/RU2005136165A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2306209C2 publication Critical patent/RU2306209C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/12Milling tools
    • B23F21/22Face-mills for longitudinally-curved gear teeth
    • B23F21/223Face-mills for longitudinally-curved gear teeth with inserted cutting elements
    • B23F21/226Face-mills for longitudinally-curved gear teeth with inserted cutting elements in exchangeable arrangement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F9/00Making gears having teeth curved in their longitudinal direction
    • B23F9/08Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob
    • B23F9/10Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob with a face-mill
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • B23P15/38Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools planing or slotting tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2220/00Details of milling processes
    • B23C2220/56Plunge milling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2220/00Details of milling processes
    • B23C2220/60Roughing
    • B23C2220/605Roughing and finishing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49462Gear making
    • Y10T29/49467Gear shaping
    • Y10T29/49476Gear tooth cutting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/51Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
    • Y10T29/5176Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling including machining means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00Cutters, for shaping
    • Y10T407/17Gear cutting tool
    • Y10T407/1705Face mill gear cutting tool
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/10Gear cutting
    • Y10T409/101431Gear tooth shape generating
    • Y10T409/103816Milling with radial faced tool
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/10Gear cutting
    • Y10T409/101431Gear tooth shape generating
    • Y10T409/103816Milling with radial faced tool
    • Y10T409/103975Process
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/10Gear cutting
    • Y10T409/101431Gear tooth shape generating
    • Y10T409/103816Milling with radial faced tool
    • Y10T409/104134Adapted to cut bevel gear
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/10Gear cutting
    • Y10T409/107791Using rotary cutter
    • Y10T409/108586Plural rotary cutters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Gear Processing (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области обработки материалов резанием, изготовлению конических зубчатых колес. Способ заключается в использовании острозаточенных резцов, профиль каждого из которых позволяет полностью обрабатывать впадину между зубьями за один проход. Острозаточенный резец имеет профиль, сформированный на одном конце хвостовика в результате пересечения, по меньшей мере, одной наклонной поверхности, по меньшей мере, двух задних поверхностей и верхней поверхности и предназначенный для получения полного профиля впадины между зубьями. Резец или каждый из них располагают на торцовой поверхности режущей головки по кругу, а его режущий конец выступает из торцовой поверхности режущей головки. 1 н. и 22 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес с использованием острозаточенных резцов с заточенным профилем или с заточенным профилем и дополнительно прошлифованным по форме, каждый из которых имеет хвостовик, и на одном конце хвостовика выполнен профиль режущей кромки, который при формировании паза зуба позволяет вырезать первый торец зуба, по меньшей мере, участок основания паза зуба, и, по меньшей мере, участок второго торца зуба, противоположного указанному первому торцу зуба.
Кроме этого, настоящее изобретение относится к использованию острозаточенного резца с заточенным профилем или с заточенным профилем и дополнительно прошлифованным по форме, предназначенного для фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес, с хвостовиком и с профилем режущей кромки, сформированным на одном конце хвостовика в результате пересечения, по меньшей мере, одной наклонной поверхности, по меньшей мере, двух поверхностей зазора, и, по меньшей мере, одной верхней поверхности, причем указанный профиль режущей кромки включает для получения паза зуба первую режущую кромку, предназначенную для торца первого зуба, вторую режущую кромку, предназначенную, по меньшей мере, для участка торца второго зуба, противоположного указанному первому торцу зуба, и верхнюю режущую кромку, предназначенную для, по меньшей мере, участка основания паза зуба.
И, наконец, настоящее изобретение относится к использованию, по меньшей мере, одного острозаточенного резца указанного выше типа с заточенным профилем или с заточенным профилем и дополнительно прошлифованным по форме.
Такой способ и такой острозаточенный резец известен из DE 69405978 Т2, который будет более подробно описан ниже. Для ссылки на указанный выше документ уже в этом месте в острозаточенном резце, который называется резцом "с заточенным профилем", верхняя поверхность и две поверхности зазора шлифуются для восстановления и повторной заточки режущего резца. В режущем резце такого типа наклонную поверхность не шлифуют. Такие острозаточенные резцы с заточенным профилем можно использовать для удаления припуска с наружной части или вогнутого торца паза зуба (наружная резец), внутреннего или выпуклого торца паза зуба (внутренний резец) и/или с основания паза зуба (черновой резец). В отличие от этого в остразаточенном резце, который называется резцом "с заточенным профилем и прошлифованным по форме", заточка включает шлифовку верхней поверхности, двух поверхностей зазора и наклонной поверхности.
Из патента США №1667299, выданного в 1928 г., известна фасонная режущая пластина, которую повторно шлифуют для заточки только на наклонной поверхности. В соответствии с приведенной выше ссылкой фасонная режущая пластина представляет собой режущую пластину, известную как режущая пластина, "прошлифованная по форме". Такая фасонная режущая пластина или режущая пластина, прошлифованная по форме, не является острозаточенным резцом, но имеет короткий хвостовик, размеры которого выбраны так, чтобы он был как можно более широким в направлении, нормальном продольной оси режущей пластины, поскольку при повторной заточке такой режущей пластины припуск прошлифовывается в направлении, нормальном к продольной оси режущей пластины. Используемая длина профиля для повторной шлифовки определяется толщиной фасонной режущей пластины в направлении, нормальном к продольной оси режущей пластины. Профиль фасонной режущей пластины является фиксированным и его нельзя изменить повторной заточкой. Фасонная режущая пластина имеет две поверхности зазора, оставленные с приданием им дугообразной конфигурации. Разнообразие углов давления получают за счет использования соответствующим образом грубо сформированных ступенчатых режущих пластин. Форму поверхностей зазора при необходимости получают на основе выбранного угла зазора на верхней режущей кромке и необходимым затыловочным шлифованием. Конструктивные ограничения в отношении технологически предпочтительных углов зазора и углов наклона соответственно являются значительными.
В статье "Spiral- und Hypoidkegelräder nach dem Spiroflex-Verfahren" (Спиральные и гипоидные конические зубчатые колеса, полученные с использованием техники 'Спирофлекс'), автор - Erich Kotthaus, источник - немецкий журнал "Werkstatt und Betrieb", 1967, страницы 602-606, в этом контексте могут быть получены следующие дополнительные аспекты. В фасонной режущей пластине тангенс угла зазора должен быть равным тангенсу нормального угла давления, помноженного на тангенс угла верхнего зазора. Для шлифовки режущую головку с закрепленными на ней фасонными режущими пластинами устанавливают в специальный заточный станок, и на каждой из фасонных режущих пластин повторно затачивают наклонную поверхность, делая это индивидуально в делительной головке до тех пор, пока не будут сошлифованы метки износа на режущих кромках. Для обеспечения возможности фрезерования как можно большего количества зубьев на режущую пластину требуется большая длина используемого профиля. Требования к размерам режущей пластины на внешней окружности режущей головки, следовательно, зависят от длины профиля на режущей пластине и пространства между двумя соседними фасонными режущими пластинами, необходимого для обеспечения прохода шлифовального колеса, используемого для заточки. Чем выше требования к пространству, тем ниже рабочие характеристики режущей головки, поскольку меньшее количество фасонных режущих пластин может быть установлено на одной окружности и, следовательно, меньшее количество вырезов можно получать за единицу времени.
Хотя фасонные режущие пластины, например, одна такая пластина была известна уже в 1928 году, вырезают полный паз зуба за один проход фрезы, тем не менее, технологии механической обработки и требования качества привели к необходимости их замены уже спустя несколько лет после их внедрения в производство, это заключалось в замене группы фасонных режущих пластин, имеющих внутренние и внешние режущие пластины такого типа, на тип режущих пластин, который использовали в течение десятилетий при производстве спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес (см. патент США №2024494, выданный в 1935 г. и публикацию «Gear Handbook», авторы - D.W.Dudley, McGraw-Hill, 1962, страницы 20-24 и 20-25). В патенте США №2024494 описана режущая головка, в которой чередуются внутренние и внешние режущие пластины, с помощью которой обе боковые поверхности зубьев конического зубчатого колеса, ограничивающие впадину зубчатого венца, могут быть вырезаны за один проход фрезерования при одних и тех же настройках станка. Только в период после 1960 г. эти группы фасонных режущих пластин, которые использовались с 1935 г., и которые состояли, по меньшей мере, из одной фасонной режущей пластины, предназначенной для нарезания вогнутой боковой поверхности, и одной фасонной режущей пластины, предназначенной для нарезания выпуклой боковой поверхности, были заменены в каждом случае группой, состоящей, по меньшей мере, из двух острозаточенных резцов. Причина такой замены и преимущества, полученные за счет использования группы из острозаточенных резцов, ясно описаны в указанной выше статье "Spiral- und Hypoidkegelräder nach dem Spiroflex-Verfahren". По этой технологии каждая группа острозаточенных резцов включает два финишных резца (один для вогнутой и один для выпуклой боковой поверхности зуба), каждый из которых имеет связанный с ним резец для черновой обработки для выполнения чернового фрезерования. Комбинация резцов черновой и финишной обработки устанавливается в одном и том же пазу. Установка двух режущих резцов в одном пазу и маленькое поперечное сечение хвостовика у таких острозаточенных резцов позволяет обеспечить существенно большую плотность установки резцов, чем это было бы возможно при использовании фасонных режущих пластин.
В соответствии с современным состоянием предшествующего уровня техники фрезеровальные резцы для конических зубчатых колес продолжают использоваться в форме острозаточенных резцов. Используемые острозаточенные резцы изготовлены из стали для скоростной резки или из сплавов на основе карбида. При механической обработке конических зубчатых колес за один проход фрезерования в режущей головке используются две различных конструкции профиля режущей кромки остозаточенного резца. Острозаточенные резцы, использующие одну конструкцию профиля режущей кромки, осуществляют механическую обработку с использованием режущей кромки, расположенной на внешнем диаметре вогнутой боковой поверхности зуба (внешний режущий резец). Острозаточенные резцы с такой конструкцией профиля имеют специальную геометрию режущей кромки, при использовании которой, в общем, получают положительный угол наклона. Термин положительный или отрицательный угол наклона определен, например, в стандарте DIN 6581, май 1966, страница 8, Фиг.13. Острозаточенные резцы, в которых используется вторая конструкция профиля режущей кромки, выполняют механическую обработку с помощью режущей кромки, расположенной на внутреннем диаметре выпуклой поверхности зуба (внутренний режущий резец). Острозаточенные резцы этой конструкции профиля также имеют специальную, но другую геометрию режущей кромки, при использовании которой также обычно получают положительный угол наклона. Существует возможность использовать один или два резца черновой обработки в дополнение к описанным выше острозаточенным резцам.
Количество острозаточенных резцов, приспособленных для установки на режущей головке, ограничено. Из-за геометрии острозаточенного резца, используемой в соответствии с известным уровнем техники, на режущей головке необходимо поочередно устанавливать, по меньшей мере, две различные по геометрии конструкции. При такой компоновке только половина режущих резцов может использоваться одновременно для формирования соответствующей конечной геометрии боковой поверхности зуба.
В способе, известном как способ Oerlikon, который используется для изготовления конических зубчатых колес, на режущей головке установлено несколько групп резцов, каждая из которых состоит из трех острозаточенных резцов. Каждая группа включает внешний резец, внутренний резец и черновой резец. В соответствии со способом Oerlikon на каждом острозаточенном резце, по меньшей мере, одну наклонную поверхность и две боковые поверхности зазора, а также режущую кромку подвергают повторной заточке. Такие резцы еще называют резцами с тройной шлифовкой боковой поверхности, или, в соответствии с приведенным выше определением, острозаточенными резцами с заточенным профилем или с заточенным профилем и дополнительно прошлифованным по форме. Дополнительные детали, относящиеся к способу Oerlikon, содержатся, например, во вводной части описания DE 19624685 C1.
В способе, в соответствии с ЕР 0203085 В1, используются острозаточенные резцы, конструкция профиля которых позволяет исключить резец для черновой обработки. Поэтому группа острозаточенных резцов включает только два острозаточенных резца, что позволяет устанавливать большее количество групп острозаточенных резцов на режущей головке, чем при использовании указанного выше способа Oerlikon. На этих острозаточенных резцах повторной шлифовке подвергают только две поверхности в направлении хвостовика, так что на наклонную поверхность этих резцов можно наносить покрытие, которое не обязательно требуется обновлять после заточки, что, таким образом, увеличивает срок службы между операциями шлифовки. Такие резцы называются резцами с двойной шлифовкой боковой поверхности или в соответствии с приведенным выше определением острозаточенными резцами с заточенным профилем.
Режущие головки, в которых все острозаточенные резцы расположены по кругу так, что поочередно один острозаточенный резец обрабатывает вогнутую боковую поверхность и следующий острозаточенный резец обрабатывает выпуклую поверхность одного и того же паза зуба, используют в способе, называемом способом производства с однократным делением. В этом способе обработка паза зуба продолжается за один проход фрезерования, пока не будет получена конечная форма. Затем выполняют делительное движение до следующего паза зуба, после чего выполняется обработка этого следующего паза зуба за следующий проход фрезерования. В отличие от этого, режущие головки, в которых остроконечные резцы расположены в группах, используют в способе, известном как способ непрерывного производства, в котором одна группа резцов обрабатывает выпуклый и вогнутый боковые поверхности паза зуба, в то время как последовательно следующая группа резцов входит в следующий паз зуба, где она обрабатывает две боковые поверхности зуба. Соответствующие подробности содержатся, например, в книге «Handbook of Bevel and Hypoid Gears»; автор - Hermann J.Stadtfeld; издатель - Rochester Institute of Technology, 1993 год, страница 35.
Общее свойство описанных выше известных способов состоит в том, что для механической обработки паза зуба неизменно требуется использовать, по меньшей мере, два острозаточенных резца, профиль режущей кромки которых разработан таким образом, что обеспечивается возможность с помощью резцов совместно формировать полную конечную геометрию зуба за один проход фрезерования. Кроме того, правильная установка отдельных остроконечных резцов в группу резцов на режущей головке является критичной и требует использования сложного оборудования.
Способ и острозаточенный резец такого типа, который был описан выше, известен из DE 69405978 Т2, на который была сделана ссылка выше. Острозаточенный резец представляет собой резец с заточенным профилем, первичная или первая режущая кромка которого используются в качестве внутренней или внешней режущей пластины, и который также включает вторую режущую кромку на наклонной поверхности в области ее вторичной режущей кромки. Для получения второй режущей кромки на наклонной поверхности сформирована прорезь, которая формирует указанную вторую режущую кромку, угол наклона которой отличается от угла наклона первой режущей кромки. Вторая режущая кромка вырезает участок в основании паза зуба, а также участок боковой поверхности, расположенный напротив боковой поверхности, фрезеруемой первой режущей кромкой. Причина использования такой детально разработанной второй режущей кромки не достаточно ясна из описания DE 69405978 Т2. Однако в этом документе приведена ссылка на патент США №4575285. Этот патент США основан на известном уровне техники, в котором группа острозаточенных пластин состоит из трех острозаточенных резцов, то есть внутреннего резца, внешнего резца и дополнительного резца, предназначенных для черновой обработки основания паза зуба. Вторая режущая кромка, которая формируется с помощью прорези, позволяет каждому и внутреннему и внешнему резцу фрезеровать не только соответствующую боковую поверхность зуба, но также и участок противоположной боковой поверхности, и участок основания паза зуба.
Это сделано для того, чтобы избежать применения чернового резца и уменьшить группу резцов до двух резцов. Однако два режущих резца на группу все еще требуются для обеспечения возможности формирования паза зуба в его полной и конечной геометрии.
На приложенной Фиг.6 представлено воздействие группы резцов, включающих внешний резец 60 и внутренний резец 66, на паз 51 зуба. Внешний резец 60 имеет первичную режущую кромку 61v и вторичную режущую кромку 61х, противоположную первичной режущей кромке 61v. Внутренний резец 66 имеет первичную режущую кромку 67х и вторичную режущую кромку 67v, противоположную первичной режущей кромке 67х. С помощью первичной режущей кромки 61v внешний резец 60 выполняет механическую обработку боковой поверхности 53 следующего паза 51 зуба для придания ему его конечной геометрии. С помощью вторичной режущей кромки 61х такой резец одновременно выполняет обработку второй боковой поверхности, не показанной на Фиг.6, которая расположена напротив первого торца 53. Однако указанная вторая боковая поверхность не является частью паза 51 зуба в его конечной геометрии, но представляет собой промежуточную боковую поверхность, служащую для упрощения обработки, выполняемой первичной режущей кромкой 67х соседнего внутреннего резца 66 группы, резец которой выполняет механическую обработку второй боковой поверхности 54 паза 51 зуба, противоположной первой боковой поверхности 53 в его конечной геометрии. Соответственно вторая режущая кромка, выполненная на острозаточенном резце с заточенным профилем, в соответствии с DE 69405978 Т2, в лучшем случае, может лишь немного улучшить операцию фрезерования, выполняемую с помощью вторичной режущей кромки, поскольку она имеет угол наклона, отличающийся от отрицательного угла наклона вторичной режущей кромки, и величина которого составляет ноль градусов в варианте выполнения, описанном в DE 69405978 Т2.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа и острозаточенного резца такого типа, который был указан выше, которые позволяют легко устанавливать резцы на режущей головке и выполнять механическую обработку конических зубчатых колес с существенно лучшей эффективностью. Кроме того, еще одной задачей настоящего изобретения является специальное использование острозаточенного резца.
Исходя из способа указанного выше типа, эта задача решена в соответствии с настоящим изобретением, в котором для фрезерования конического зубчатого колеса используется, по меньшей мере, один острозаточенный резец, с помощью которого формируют каждый паз зуба в полной и конечной геометрии за один полный проход фрезерования.
Кроме этого, исходя из острозаточенного резца указанного выше типа, эта задача решена в соответствии с настоящим изобретением, в котором первая и вторая режущая кромка сконструированы как режущие кромки, предназначенные для полного фрезерования первой и второй боковой поверхности зуба соответственно, и в котором верхняя режущая кромка сконструирована таким образом, что она полностью фрезерует основание паза зуба, позволяя, таким образом, сформировать паз зуба в его полной и конечной геометрии, используя один и тот же острозаточенный резец за один проход фрезерования.
В отношении использования задача изобретения решена за счет того, что, по меньшей мере, один острозаточенный резец с заточенным профилем или с заточенным профилем и дополнительно прошлифованным профилем в соответствии с изобретением используется в способе фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес с помощью режущей головки, в котором каждый из острозаточенных резцов расположен на торцевой поверхности режущей головки по окружности и при использовании имеет режущий конец хвостовика, выступающий от торцевой поверхности режущей головки.
Способ, осуществляемый в соответствии с изобретением, может быть выполнен, по существу, более просто, чем известные способы, поскольку единственный острозаточенный резец сформирован с профилем режущей кромки, который позволяет формировать с помощью резца каждый паз зуба с получением полной конечной геометрии за один проход фрезерования. Полный профиль режущей кромки острозаточенного резца, входящего в паз зуба (внутренняя и внешняя режущие кромки и одна верхняя режущая кромка) обеспечивает получение конечной геометрии зубчатого колеса. В результате количество режущих кромок, активно используемых при формировании поверхности зубчатого колеса, можно удвоить при использовании одной и той же режущей головки. Объем стружки, снимаемой каждым острозаточенным резцом, выполненным в соответствии с изобретением, также может быть существенное увеличен, поскольку полный профиль, входящий в паз зуба, используется при выполнении механической обработки. При этом износ отдельного острозаточенного резца уменьшается, поскольку на каждом резце весь профиль, входящий в паз зуба, подвергается феномену износа. Объем снимаемой стружки на режущую кромку уменьшается для каждого зубчатого колеса, что позволяет получить повышенный выход деталей на одну режущую головку. Установка отдельных острозаточенных резцов в соответствии с изобретением на режущей головке выполняется значительно проще, чем в случае использования пар резцов или групп режущих пластин.
В острозаточенном резце, известном из уровня техники, работает только одна боковая поверхность. На противоположной стороне, между острозаточенным резцом и соседней боковой поверхностью зуба, образуется пространство в виде зазора. Поток стружки неизбежно направляется в это пространство в виде зазора, проявляет тенденцию попадать в пространство зазора, где он захватывается между зубчатым колесом и острозаточенным резцом, в результате чего возникает повреждение боковой поверхности зуба.
Геометрия режущей кромки резца в соответствии с настоящим изобретением приводит к изменению направления потока стружки, что оказывает положительный эффект на качество обработки боковых поверхностей зубьев. Поскольку профиль режущей кромки острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, полностью охватывает паз зуба при входе в паз зуба, то предотвращается захват стружки в пространстве в виде зазора между боковой поверхностью зуба и острозаточенным резцом.
Острозаточенный резец, выполненный в соответствии с изобретением, пригоден для использования как в способе обката, так и в ином способе.
Кроме того, острозаточенный резец, выполненный в соответствии с изобретением, можно использовать для выполнения как чернового, так и чистового фрезерования.
Острозаточенный резец, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, может иметь профиль режущей кромки, в котором наклонная поверхность и/или поверхность зазора могут быть изогнуты с приданием любой требуемой формы.
Конструкция профиля режущей кромки острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, позволяет получить очень небольшие углы наклона режущей кромки и, следовательно, значительные режущие силы. Поэтому удобно использовать острозаточенный резец, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, в современных станках червячного фрезерования с ЧПУ.
Область полного применения острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно представляет способ однократного деления.
При использовании острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, все острозаточенные резцы, установленные на режущей головке, могут использоваться при формировании пазов зубьев с получением их полной и конечной геометрии. Это позволяет получить преимущества, состоящие в существенном уменьшении времени механической обработки (до 50%). Кроме того, отдельные острозаточенные резцы проявляют меньший износ материала.
Таким образом, можно применять новые режущие головки с нечетным количеством пазов. В отличие от этого в известном уровне техники обычно используют режущие головки с четным количеством пазов, поскольку используются группы резцов с острозаточенными резцами двух различных конструкций профилей.
Существенно упрощается логистика резцов, поскольку при использовании острозаточенных резцов, выполненных в соответствии с настоящим изобретением, все резцы могут иметь абсолютно одинаковую геометрию режущей кромки на режущей головке. Аналогично объем оборота резцов и соответствующие затраты могут быть существенно снижены.
Предпочтительные варианты выполнения способа и острозаточенного резца, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
Когда в варианте выполнения способа, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением, конечная геометрия образуется с использованием способа червячного фрезерования, то на практике можно обеспечить простое изготовление шестерен.
Когда в другом варианте выполнения способа, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением, конечная форма образуется с использованием способа врезного фрезерования, то изготовление кольцевых зубчатых колес обеспечивается особенно простым способом.
Когда в еще одном варианте выполнения способа, осуществляемого в соответствии с настоящим изобретением, способ включает процесс чернового фрезерования и/или процесс чистового фрезерования, становится очевидной возможность широкого использования острозаточенных резцов, выполненных в соответствии с настоящим изобретением.
Когда при выполнения острозаточенного резца в соответствии с настоящим изобретением профиль режущей кромки сформирован в результате пересечения одной и той же наклонной поверхности с, по меньшей мере, двумя поверхностями зазора и верхней поверхностью, то профиль режущей кромки острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, может быть изготовлен проще всего, независимо от того, представляет ли он собой острозаточенный резец с заточенным профилем или с заточенным профилем и дополнительно прошлифованным профилем.
Когда в другом варианте выполнения острозаточенного резца в соответствии с настоящим изобретением профиль режущей кромки сформирован в результате пересечения двух расположенных под углом друг к другу наклонных поверхностей с, по меньшей мере, двумя поверхностями зазора и верхней поверхностью, то наклонные углы двух первичных режущих кромок можно выбирать оптимально, независимо друг от друга.
Когда в другом варианте выполнения острозаточенного резца в соответствии с настоящим изобретением первая и вторая режущие кромки имеют углы наклона, равные нулю градусов в любом случае, то это можно выполнить с использованием плоской поверхности в качестве наклонной поверхности аналогичным образом, располагая наклонную поверхность параллельно к эталонной поверхности, по отношению к которой измеряют угол наклона.
Когда в еще одном варианте выполнения острозаточенного резца в соответствии с настоящим изобретением первая и вторая режущие кромки имеют углы наклона большие, чем ноль градусов, в любом случае, то обеспечиваются хорошие результаты фрезерования, также и тогда, когда острозаточенный резец изготовлен из инструментальной стали, а не из сплава на основе карбида.
Когда в другом варианте выполнения острозаточенного резца в соответствии с настоящими изобретением первая и вторая режущие кромки имеют углы наклона, меньшие, чем ноль градусов, в любом случае такая компоновка может быть выполнена просто с использованием двух расположенных под углом друг к другу наклонных поверхностей, которые выступают как наклонная поверхность, изогнутая в виде выпуклой формы по отношению к эталонной поверхности, относительно которой измеряют угол наклона. Предпочтительно, чтобы такой острозаточенный резец был бы изготовлен из сплава на основе карбида.
Когда в другом варианте выполнения острозаточенного резца в соответствии с настоящим изобретением первая и вторая режущие кромки имеют углы наклона, один из которых больше, чем ноль градусов, а другой меньше, чем ноль градусов, то такая конструкция может быть выполнена простым образом, с использованием плоской поверхности в качестве наклонной поверхности, которая расположена под углом в одном или в другом направлении по отношению к эталонной поверхности, относительно которой измеряют угол наклона.
Когда в еще одном варианте выполнения острозаточенного резца в соответствии с настоящим изобретением наклонная поверхность без изменений продолжается до хвостовика, то наклонную поверхность не подвергают шлифовке во время заточки. Таким образом, используется резец, прошлифованный по двум боковым поверхностям, или резец с заточенным профилем.
Когда в другом варианте выполнения острозаточенного резца в соответствии с настоящим изобретением наклонная поверхность между первым и второй режущими кромками изогнута в виде вогнутой конфигурации, то получают положительные углы наклона на этих двух режущих кромках.
Когда в еще одном варианте острозаточенного резца, выполненном в соответствии с настоящим изобретением и применяемом при шлифовании острозаточенного резца по форме, при этом наклонная поверхность представляет собой наклонную поверхность, подвергаемую повторной шлифовке, то используется острозаточенный резец с тремя шлифованными боковыми поверхностями или острозаточенный резец с заточенным профилем и прошлифованным по форме, что обеспечивает особые преимущества. В таком острозаточенном резце на наклонную поверхность и на две поперечные поверхности зазора наносят свежее покрытие после каждой операции повторного шлифования. Это существенно увеличивает ожидаемый срок службы резцов.
Варианты выполнения настоящего изобретения более подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На чертежах:
Фиг.1 изображает вид спереди (Фиг.1а), вид сбоку (Фиг.1b) и вид сверху, т.е. в плане (Фиг.1с), острозаточенного резца с двойными прошлифованными боковыми поверхностями или с заточенным профилем, первый вариант выполнения острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.2 - вид спереди (Фиг.2а), вид сбоку (Фиг.2b) и вид сверху, т.е. в плане (Фиг.2с), острозаточенного резца с тремя прошлифованными боковыми поверхностями или с заточенным профилем и шлифованным по форме, с наклонной поверхностью, предназначенной для повторной шлифования, второй вариант выполнения острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.3 - вид спереди (Фиг.3а), вид сверху, т.е. в плане (Фиг.3b), острозаточенного резца с тремя прошлифованными боковыми поверхностями или с заточенным профилем и прошлифованным по форме, в котором наклонная поверхность, предназначенная для повторной шлифовки, расположена по-другому, чем в варианте выполнения, показанном на Фиг.2, третий вариант выполнения острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.4 - вид спереди (Фиг.4а) и вид сверху, т.е. в плане (Фиг.4b), острозаточенного резца с тремя прошлифованными боковыми поверхностями или с заточенным профилем и шлифованным по форме, с наклонной поверхностью, предназначенной для повторной шлифовки, которая, в отличие от других вариантов выполнения, изогнута с приданием вогнутой конфигурации, четвертый вариант выполнения острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.5 показывает величину и положение наклонных углов для различных вариантов выполнения острозаточенного резца в соответствии с изобретением, то есть на Фиг.5а - для варианта выполнения, показанного на Фиг.1; на Фиг.5b - для варианта выполнения, показанного на Фиг.2; на Фиг.5с - для варианта выполнения, показанного на Фиг.3; на Фиг.5d - для варианта выполнения, в котором, хотя он и соответствует Фиг.2, угол наклонной поверхности находится в перевернутом положении по отношению к эталонной плоскости; на Фиг.5е - для варианта выполнения по Фиг.4; и на Фиг.5f - для варианта выполнения, который не показан отдельно и который имеет две расположенные под углом друг к другу наклонные поверхности;
на Фиг.6 показан вид известной группы многогранных режущих пластин, состоящей из внешней режущей пластины и внутренней режущей пластины, которые входят в зацепление с пазом зуба;
Фиг.7 - вид острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, в зацеплении с пазом зуба; и
Фиг.8 - вид сверху, т.е. в плане, режущей головки, оборудованной известными острозаточенными резцами (Фиг.8а), и, для сравнения, режущей головки, оборудованной острозаточенными резцами, выполненными в соответствии с изобретением (Фиг.8b), каждая из которых показана во время механической обработки конического зубчатого колеса, с использованием способа однократного деления.
На Фиг.1 показан острозаточенный резец, обозначенный позицией 10 и предпочтительно изготовленный из сплава на основе карбида, имеющий хвостовик 12 с прямоугольным поперечным сечением. Острозаточенный резец 10 имеет режущий конец 14, который отступает при использовании от торцевой поверхности 42 режущей головки 40 (показана на Фиг.8), при этом профиль режущей кромки включает первую режущую кромку 16 для вогнутой боковой поверхности 53 зуба, вторую режущую кромку 18 для выпуклой боковой поверхности 54 зуба, и верхнюю режущую кромку 20 для основания 52 паза 51 зуба конического зубчатого колеса 50 (показанного на Фиг.7).
Между первой режущей кромкой 16 и второй режущей кромкой 18 проходит наклонная поверхность 22, которая в данном варианте выполнения представляет собой плоскость и которую не подвергают повторной шлифовке при заточке острозаточенного резца 10. Профиль режущей кромки сформирован в результате пересечения наклонной поверхности 22 с двумя поверхностями зазора 17, 19, и одной верхней поверхностью 21 (Фиг.1с). Следует понимать, что можно использовать более чем две поверхности зазора и более чем одну верхнюю поверхность, например, когда каждая из поверхностей зазора имеет вторичную поверхность. Первая и вторая режущие кромки 16, 18 обозначены как первичные или формообразующие режущие кромки, предназначенные для полного фрезерования вогнутой и соответственно выпуклой боковых поверхностей зуба, и верхняя режущая кромка 20 разработана для полного фрезерования основания 52 паза зуба таким образом, что за один проход фрезерования с использованием одного и того же острозаточенного резца 10 может быть получен паз 51 зуба в его полной и конечной геометрии. Способ фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес более подробно описан ниже со ссылкой на Фиг.7 и 8.
Острозаточенный резец 10, показанный на Фиг.1, представляет собой острозаточенный резец, называемый как резец с двумя прошлифованными боковыми поверхностями или с заточенным профилем, в котором наклонная поверхность 22 без изменений продолжается до хвостовика 12, как это можно увидеть на Фиг.1b.
На Фиг.2 в тех же видах, что и на Фиг.1, показан острозаточенный резец, называемый как острозаточенный резец 11 с тремя прошлифованными боковыми поверхностями или с заточенным профилем и прошлифованным по форме, который имеет наклонную поверхность 24, предназначенную для повторной шлифовки, и которая, в отличие от наклонной поверхности 22, не продолжается до хвостовика 12. Те детали острозаточенного резца 11 на Фиг.2, которые совпадают с соответствующими деталями острозаточенного резца 10 на Фиг.1, обозначены одними и теми же ссылочными позициями, и поэтому нет необходимости в их дополнительном описании.
На Фиг.3 показан третий вариант выполнения острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, который представляет собой острозаточенный резец 11 с тремя прошлифованными торцами или с заточенным профилем и прошлифованным по форме, с наклонной поверхностью 24, предназначенной для повторной шлифовки, в виде спереди (Фиг.3а), и в виде сверху, т.е. в плане (Фиг.3b). В отличие от варианта выполнения, показанного на Фиг.2, на которой представлен общий случай ориентации наклонной поверхности 24, вариант выполнения по Фиг.3 относится к специальному случаю, в котором наклонная поверхность 24 ориентирована таким образом, что две режущие кромки 16 и 18 расположены симметрично по отношению друг к другу, в результате чего образуются наклонные углы YS (показаны на Фиг.5с).
В острозаточенном резце 11, изображенном на Фиг.3, угол YS наклона отличается от угла наклона острозаточенного резца 11, изображенного на Фиг.2, при измерении его в соответствии со схемой, представленной на Фиг.5, которая будет более подробно описана ниже, между наклонной поверхностью и эталонной поверхностью В режущей кромки (см., например, схему, представленную на Фиг.5а), причем указанная эталонная поверхность режущей кромки представляет собой плоскость проекции на Фиг.1с, 2с, 3b, 4b и 5. На Фиг.2 угол YS наклона на первой и второй режущих кромках 16, 18 не равен нулю градусов, в то время как он равен нулю градусов на Фиг.3.
На Фиг.4 показан четвертый вариант выполнения острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением в виде острозаточенного резца 11 с тремя прошлифованными боковыми поверхностями или с заточенным профилем и шлифованным по форме, с наклонной поверхностью 26, предназначенной для повторной шлифовки, в виде спереди (Фиг.4а) и в виде сверху, т.е. в плане (Фиг.4b). В отличие от других вариантов выполнения наклонная поверхность 26 между первой и второй режущими кромками 16, 18 изогнута с получением вогнутой конфигурации. В этом случае обе режущие кромки 16, 18 образуют положительные углы наклона.
На Фиг.5 представлены величина и положение углов YS наклона для различных вариантов выполнения острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, то есть на Фиг.5а для острозаточенного резца 10 на Фиг.1, на Фиг.5b для острозаточенного резца 11 на Фиг.2, на Фиг.5с для острозаточенного резца 11 на Фиг.3, на Фиг.5d для острозаточенного резца 11, который хотя и соответствует Фиг.2, но имеет наклонную поверхность 24, расположенную под углом, обратным по отношению к эталонной поверхности В, на Фиг.5е для острозаточенного резца 11 на Фиг.4, и на Фиг.5f для острозаточенного резца 11', который не показан и который имеет две наклонные поверхности 24v и 24s, расположенные по углом одна к другой.
На Фиг.5а, 5b и 5d показаны острозаточенные резцы 10 и 11, соответствующие изображениям на Фиг.1 и 2 соответственно, в которых первая и вторая режущие кромки 16, 18 имеют углы YS наклона, причем один из них больше нуля градусов и второй меньше, чем ноль градусов.
Первая режущая кромка 16 фрезерует вогнутую боковую поверхность 53 зуба, и вторая режущая кромка 18 фрезерует выпуклую боковую поверхность 54 зуба, и по этой причине углы наклона на этих двух режущих кромках обозначены как YSV и YSX соответственно, в соответствии с чертежом, показанным на Фиг.5. В острозаточенном резце по Фиг.5а угол YSV наклона меньше, чем ноль градусов, и угол YSX наклона больше, чем ноль градусов. То же относится к углам наклона острозаточенного резца 11 по Фиг.5b. У острозаточенного резца 11 по Фиг.5d угол YSV наклона больше, чем ноль градусов, и угол YSX наклона меньше, чем ноль градусов.
В острозаточенном резце 11 по фиг.5с первая режущая кромка 16 и вторая режущая кромка 18 имеют оба угла YSV и YSX наклона соответственно, равные нулю градусов.
В острозаточенном резце 11 по фиг.5е, в которой наклонная поверхность 24 изогнута, первая режущая кромка 16 и вторая режущая кромка 18 имеют оба угла YSV и YSX наклона соответственно, большие, чем ноль градусов.
В острозаточенном резце 11' по Фиг.5f, в которой наклонная поверхность 24 составлена из двух расположенных под углом друг к другу наклонных поверхностей 24v, 24х, первая режущая кромка 16, которая сформирована в результате пересечения поверхности 17 зазора и наклонной поверхности 24v, и вторая режущая кромка 18, которая сформирована в результате пересечения поверхности зазора 19 и наклонной поверхности 24х, каждая имеет угол YSV и YSX наклона, которые соответственно меньше чем ноль градусов.
Свойство, общее для всех вариантов выполнения, показанных на Фиг.5, состоит в том, что используется очень малое значение углов наклона, которые лежат в диапазоне приблизительно от 0 до +10°. При положительных углах наклона острозаточенный резец, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, может быть изготовлен из инструментальной стали. В случаях, когда углы наклона равны нулю градусов, а также в случае отрицательных углов наклона, инструмент необходимо изготовлять из сплава на основе карбида, поскольку при таких углах наклона инструментальная сталь имеет менее предпочтительные характеристики износа.
На Фиг.7 показан острозаточенный резец 10, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, в зацеплении с пазом 51 зуба. При фрезеровании паза 51 зуба профиль режущей кромки одного и того же острозаточенного резца 10 формирует паз 51 зуба в его полной окончательной геометрии за один проход фрезерования. При сравнении Фиг.7 и 6 становится очевидно, что острозаточенный резец 10 заменяет известную группу резцов, состоящую из внешнего резца 60 и внутреннего резца 66. Первичные режущие кромки 61v и 67х группы известных резцов были заменены соответствующими формующими режущими кромками 16 и 18 соответственно одного и того же резца 10.
На Фиг.8а показан вид сверху, т.е. в плане, режущей головки 40, от торцевой поверхности 42 которой продолжаются известные резцы, то есть внешние резцы 60 и внутренние резцы 66. Резцы 60 и 66 расположены по кругу 49. Направление вращения режущей головки 40 обозначено стрелкой 44. Режущая головка 42 вращается вокруг оси 46. Коническое зубчатое колесо 50 представляет собой кольцевое зубчатое колесо, вращающееся вокруг оси 56.
На Фиг.8b представлена для сравнения режущая головка 40, оборудованная острозаточенными резцами 10, выполненными в соответствии с настоящим изобретением. При этом острозаточенные резцы 10 могут быть установлены на кольце резцов по Фиг.8а, в дополнение к резцам 60, 66. На Фиг.8а внешний резец 60 выполняет обработку вогнутой боковой поверхности 53, и внутренний резец 66 выполняет обработку выпуклой боковой поверхности 54 паза зуба. На Фиг.6 показана часть иллюстрации, изображенной на Фиг.8а, представляющая, что резцы 60, 66 также обрабатывают основание 52 паза 51 зуба. На Фиг.8а и 8b коническое зубчатое колесо 50 подвергают механической обработке с использованием способа однократного деления. Это означает, что паз 51 зуба механически обрабатывают за один проход фрезерования до тех пор, пока не будет получена требуемая конечная геометрия. Затем выполняют движение делителя, то есть коническое зубчатое колесо 50 поворачивают на положение делителя, в котором расположен следующий паз зуба. Этот следующий паз 51 зуба затем обрабатывают в ходе другого прохода фрезерования, пока он не будет полностью закончен, и т.д. На Фиг.8b один и тот же острозаточенный резец 10 обрабатывает паз 51 зуба с использованием первой и второй режущих кромок 16 и 18 соответственно острозаточенного резца 10, обрабатывая вогнутый и выпуклый торцы 53 и 54 соответственно и используя верхнюю режущую кромку 20 для обработки основания 52 паза зуба в соответствии с изображением на Фиг.7. Первая и вторая режущие кромки 16, 18 являются первичными или формируют режущие кромки для полного фрезерования вогнутой и выпуклой боковых поверхностей 53 и 54 соответственно так, что паз 51 для зуба формируют в результате механической обработки с использованием одного и того же острозаточенного резца 10 за один проход фрезерования до тех пор, пока не будет получена полная конечная геометрия. Затем выполняется поворот делителя, формируется следующий паз 51 для зуба в его полной конечной геометрии за следующий проход фрезерования и т.д. Острозаточенный резец 10 также расположен на круге 49 и продолжается от торцевой поверхности 42 режущей головки 40.
Способ, реализуемый в соответствии с настоящим изобретением, который выполняют с использованием режущей головки 40 и компоновки из острозаточенных резцов 10 по Фиг.8b, отличается от известного способа, выполняемого в соответствии с Фиг.8а, тем, что во время фрезерования паза 51 зуба с профилем режущей кромки одного и того же острозаточенного резца 10 за один проход фрезерования формируется паз 51 зуба в его полной конечной геометрии. В способе, реализуемом в соответствии с настоящим изобретением, количество режущих кромок, активно используемых при формировании зуба конического зубчатого колеса 50, равно удвоенному количеству по сравнению с известным способом при использовании той же режущей головки. Объем стружки, снимаемой каждым острозаточенным резцом 10, существенно выше, чем объем стружки, снимаемой каждым известным резцом 60 или 66, поскольку в острозаточенном резце 10, выполненном в соответствии с настоящим изобретением, весь профиль, входящий в паз 51 зуба, задействован при фрезеровании. Конструкция профиля острозаточенного резца, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, позволяет использовать очень малые углы наклона при формировании режущих кромок 16, 18 и, следовательно, очень значительные режущие усилия, которые, однако, не создают какие-либо проблемы в существующих и доступных в настоящее время станках с ЧПУ с червячной фрезой.
На каждой из Фиг.8а и 8b показано кольцевое зубчатое колесо в виде конического зубчатого колеса. Хотя в компоновке, выбранной на Фиг.5, левая режущая кромка 16 предназначена для формирования вогнутой боковой поверхности, и правая режущая кромка 18 предназначена для формирования выпуклой боковой поверхности зуба, предназначение кромок может быть полностью реверсировано в зависимости от фрезеруемой детали, как это, например, представлено на Фиг.8.
Область применения острозаточенных резцов, выполняющих полное фрезерование, в соответствии с изобретением, в основном, составляет способ одиночного деления или способ производства циркулярной дуги, но следует понимать, что острозаточенный резец, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, также можно использовать в способе непрерывного производства.
Учитывая, что все острозаточенные резцы 10, выполненные в соответствии с настоящим изобретением и установленные на режущую головку 40, используются при формировании окончательной геометрии зубьев конического зубчатого колеса, то способ, реализуемый в соответствии с настоящим изобретением, позволяет получить преимущество по сравнению с известным способом по Фиг.8а, состоящее в существенном уменьшении времени механической обработки (до 50%), при этом отдельные острозаточенные резцы подвергаются существенно меньшему износу.
Список ссылочных позиций
10 острозаточенный резец
11 острозаточенный резец
11' острозаточенный резец
14 режущий конец
16 первая режущая кромка
17 поверхность зазора
18 вторая режущая кромка
19 поверхность зазора
20 верхняя режущая кромка
21 верхняя поверхность
22 наклонная поверхность
24 наклонная поверхность
24v наклонная поверхность
24х наклонная поверхность
26 наклонная поверхность
40 режущая головка
42 торцевая поверхность
44 направление вращения режущей головки
46 ось
49 окружность
50 коническое зубчатое колесо
51 паз зуба
52 основание паза зуба
53 вогнутая боковая поверхность зуба
54 выпуклая боковая поверхность зуба
55 торец зуба
56 ось
60 внешний резец
61v первичная режущая кромка
61х вторичная режущая кромка
66 внутренний резец
67v вторичная режущая кромка
67х первичная режущая кромка
В эталонная плоскость
YS угол наклона
YSV угол наклона по отношению к вогнутому торцу зуба
YSX угол наклона по отношению к выпуклому торцу зуба

Claims (23)

1. Способ фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес с использованием острозаточенных резцов с заточенным профилем или с заточенным профилем и дополнительно прошлифованным по форме, каждый из которых имеет хвостовик и в одном конце хвостовика сформирован профиль режущей кромки, которая позволяет формировать первую боковую поверхность зуба, по меньшей мере, часть основания паза зуба и, по меньшей мере, часть второй боковой поверхности зуба, расположенную противоположно указанной первой боковой поверхности зуба, формируемой в пазу зуба, отличающийся тем, что фрезеруют полностью за один проход с использованием профиля режущей кромки острозаточенного резца первую боковую поверхность зуба, основание паза зуба и вторую боковую поверхность зуба, противоположную первой боковой поверхности зуба каждого паза между зубьями фрезеруемого конического зубчатого колеса.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формируют конечную геометрию с использованием червячной фрезы.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формируют конечную геометрию посредством врезного фрезерования.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что его выполняют с использованием чернового фрезерования и/или финишного фрезерования.
5. Острозаточенный резец с заточенным профилем или с заточенным профилем и дополнительно прошлифованным по форме для фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес с хвостовиком и с профилем режущей кромки, сформированным на одном конце хвостовика в результате пересечения по меньшей мере одной наклонной поверхности, по меньшей мере двух поверхностей зазора и по меньшей мере одной верхней поверхности, при этом указанный профиль режущей кромки включает для получения паза зуба первую режущую кромку, предназначенную для первой боковой поверхности зуба, вторую режущую кромку, предназначенную для по меньшей мере участка второй боковой поверхности зуба, противоположной указанному первой боковой поверхности зуба, и верхнюю режущую кромку, предназначенную для по меньшей мере участка основания паза зуба, отличающийся тем, что для формирования паза (51) зуба в его полной конечной геометрии с использованием одного и того же острозаточенного резца (10, 11, 11′) за один проход фрезерования первая и вторая режущие кромки (16, 18) спроектированы как режущие кромки, предназначенные для полного фрезерования первой и второй боковых поверхностей (53, 54) зуба соответственно, а верхняя режущая кромка (20) спроектирована для полного фрезерования основания (52) паза зуба.
6. Острозаточенный резец по п.5, отличающийся тем, что профиль режущей кромки сформирован в результате пересечения одной и той же наклонной поверхности (22, 24, 26) с по меньшей мере двумя поверхностями зазора (17, 19) и верхней поверхностью (21).
7. Острозаточенный резец по п.5, отличающийся тем, что профиль режущей кромки сформирован в результате пересечения двух расположенных под углом друг к другу наклонных поверхностей (24v, 24x) с по меньшей мере двумя поверхностями зазора (17, 19) и верхней поверхностью (21).
8. Острозаточенный резец по п.5 или 6, отличающийся тем, что первая и вторая режущие кромки (16, 18) имеют углы (YSX, YSV) наклона, равные 0° в каждом случае.
9. Острозаточенный резец по п.5 или п.6, отличающийся тем, что первая и вторая режущие кромки (16, 18) имеют углы (YSX, YSV) наклона больше 0° в каждом случае.
10. Острозаточенный резец по п.5 или 6, отличающийся тем, что первая и вторая режущие кромки (16, 18) имеют углы (YSX, YSV) наклона меньше 0° в каждом случае.
11. Острозаточенный резец по любому из пп.5-7, отличающийся тем, что первая и вторая режущие кромки (16, 18) имеют углы (YSX, YSV) наклона, один из которых больше 0°, а другой из которых меньше 0°.
12. Острозаточенный резец по любому из пп.5-7, отличающийся тем, что наклонная поверхность (22) без изменений продолжается до хвостовика (12).
13. Острозаточенный резец по п.8, отличающийся тем, что наклонная поверхность (22) без изменений продолжается до хвостовика (12).
14. Острозаточенный резец по п.9, отличающийся тем, что наклонная поверхность (22) без изменений продолжается до хвостовика (12).
15. Острозаточенный резец по п.10, отличающийся тем, что наклонная поверхность (22) без изменений продолжается до хвостовика (12).
16. Острозаточенный резец по п.11, отличающийся тем, что наклонная поверхность (22) без изменений продолжается до хвостовика (12).
17. Острозаточенный резец по п.9, отличающийся тем, что наклонная поверхность (26) между первой и второй режущими кромками (16, 18) выполнена изогнутой в виде вогнутой конфигурации.
18. Острозаточенный резец по любому из пп.5-7 или 17, отличающийся тем, что для шлифования профиля многогранной режущей пластины (10) наклонная поверхность или каждая из наклонных поверхностей (24, 26; 24v, 24х) выполнены в виде наклонной поверхности, предназначенной для повторного шлифования.
19. Острозаточенный резец по одному из пп.5-8, отличающийся тем, что для шлифования профиля многогранной режущей пластины (10) наклонная поверхность или каждая из наклонных поверхностей (24, 26; 24v, 24x) выполнены в виде наклонной поверхности, предназначенной для повторного шлифования.
20. Острозаточенный резец по п.9, отличающийся тем, что для шлифования профиля многогранной режущей пластины (10) наклонная поверхность или каждая из наклонных поверхностей (24, 26; 24v, 24x) выполнена в виде наклонной поверхности, предназначенной для повторного шлифования.
21. Острозаточенный резец по п.10, отличающийся тем, что для шлифования профиля многогранной режущей пластины (10) наклонная поверхность или каждая из наклонных поверхностей (24, 26; 24v, 24x) выполнена в виде наклонной поверхности, предназначенной для повторного шлифования.
22. Острозаточенный резец по п.11, отличающийся тем, что для шлифования профиля, многогранной режущей пластины (10) наклонная поверхность или каждая из наклонных поверхностей (24, 26; 24v, 24x) выполнена в виде наклонной поверхности, предназначенной для повторного шлифования.
23. Способ фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес, включающий использование по меньшей мере одного острозаточенного резца (10, 11, 11′)с заточенным профилем или с заточенным профилем и дополнительно прошлифованным по форме, выполненного по любому из пп.5-14, при котором острозаточенный резец (10, 11, 11′) или каждый из них располагают на торцовой поверхности (42) режущей головки (40) по кругу, а его режущий конец (12) выступает из торцовой поверхности (42) режущей головки (40).
RU2005136165/02A 2003-05-22 2004-05-12 Способ, острозаточенный резец и его использование для фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес RU2306209C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10323751.8 2003-05-22
DE10323751 2003-05-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005136165A RU2005136165A (ru) 2007-06-27
RU2306209C2 true RU2306209C2 (ru) 2007-09-20

Family

ID=33039314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005136165/02A RU2306209C2 (ru) 2003-05-22 2004-05-12 Способ, острозаточенный резец и его использование для фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7775749B2 (ru)
EP (1) EP1592529B2 (ru)
JP (1) JP4694477B2 (ru)
KR (1) KR20060003885A (ru)
CN (1) CN100423876C (ru)
AT (1) ATE325680T1 (ru)
CA (1) CA2517724C (ru)
DE (2) DE202004007624U1 (ru)
ES (1) ES2264115T5 (ru)
MX (1) MXPA05008786A (ru)
RU (1) RU2306209C2 (ru)
WO (1) WO2004103624A1 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8267624B2 (en) * 2005-06-27 2012-09-18 The Gleason Works Full point width cutting blades
US7736099B2 (en) * 2005-12-16 2010-06-15 Cole Carbide Industries, Inc. Gear milling tool with replaceable cutting inserts
JP4785061B2 (ja) * 2007-03-19 2011-10-05 古河電気工業株式会社 光ファイバケーブル用スペーサの製造方法
JP5773408B2 (ja) * 2007-05-10 2015-09-02 ザ グリーソン ワークス 切り屑流れを改良するための工具
DE202007007063U1 (de) * 2007-05-16 2007-09-27 Klingelnberg Ag Kegelradfräswerkzeug mit Frässchneidplatten
EP2314405B1 (de) * 2009-10-05 2012-12-26 Klingelnberg AG Verfahren zum Erzeugen von Kegelrädern mit Hypozykloidverzahnung im kontinuierlichen Formverfahren unter Verwendung entsprechender Werkzeuge
EP2412467B1 (de) 2010-07-29 2014-01-08 Klingelnberg AG Verfahren zum Fräsen einer Kegelradverzahnung im kontinuierlichen Fräsverfahren
US10065254B2 (en) 2012-11-13 2018-09-04 The Gleason Works Dual-hand cutter head for gear manufacture
US9999934B2 (en) * 2012-12-14 2018-06-19 The Gleason Works Gear cutter with radial adjustability of square or rectangular stick blades
JP6453890B2 (ja) * 2013-09-12 2019-01-16 ザ グリーソン ワークス インターナルベベルギヤ
CN104384619A (zh) * 2014-09-17 2015-03-04 陕西航空电气有限责任公司 螺旋齿轮齿形的车削方法
US20180243849A1 (en) * 2015-09-21 2018-08-30 The Gleason Works Method and tool for manufacturing spiral tooth face couplings
BR112018014035A2 (pt) 2016-02-01 2018-12-11 The Gleason Works ferramenta de corte de engrenagem chanfrada de lâmina única
DE102019002514B4 (de) * 2019-04-05 2020-11-12 Rainer Richardt Vorrichtung und Verfahren zum Schleifen/Nachschleifen von Schneidköpfen der Stabmesser für Stirnstabmesserköpfe, und Verfahren zum Schleifen/Nachschleifen von Schneidköpfen der Stabmesser für Umfangsstabmesserköpfe
US11555225B2 (en) * 2019-04-26 2023-01-17 Ford Global Technologies, Llc Methods of manufacturing hypoid gears

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1236834A (en) 1913-05-26 1917-08-14 Gleason Works Gear-cutter.
GB109607A (en) * 1917-04-25 1918-04-25 James Emmet Gleason Improvements in or relating to Gear Cutters.
US1383707A (en) 1919-12-02 1921-07-05 Baxter D Whitney & Son Inc Art of making gear-cutters
US1686054A (en) 1927-02-28 1928-10-02 Gleason Works Method of generating bevel gears
US1727740A (en) 1927-03-01 1929-09-10 Gleason Works Method of producing bevel gears
US1667299A (en) 1927-03-16 1928-04-24 Gleason Works Gear cutter
US1865148A (en) * 1930-04-01 1932-06-28 Gleason Works Gear cutting tool
US1964799A (en) 1930-08-28 1934-07-03 Gleason Works Method of and machine for cutting gears
US1980365A (en) 1932-09-15 1934-11-13 Gleason Works Method of producing gears
US2091575A (en) 1935-07-30 1937-08-31 Gleason Works Method of cutting gears
US2497923A (en) * 1943-01-11 1950-02-21 Peter P Bazarnic Method of and apparatus for forming teeth of spiral or hypoid bevel gears
CH300668A (de) 1950-04-01 1954-08-15 Klingelnberg Soehne Ferd Wälzverfahren und Werkzeug zum Verzahnen von Kegelrädern mit Bogenzähnen.
CH534020A (de) * 1971-02-12 1973-02-28 Oerlikon Buehrle Ag Stirnmesserkopf
DD121731A1 (ru) 1975-03-06 1976-08-20
DE2636479A1 (de) 1975-09-25 1977-04-07 Gleason Works Verfahren zum verzahnen eines kegel- oder hypoid-zahnrades
US4144678A (en) 1977-07-05 1979-03-20 The Gleason Works Method for resharpening cutting blades for gear cutting machinery
US4265053A (en) 1978-02-02 1981-05-05 Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon-Buhrle Ag Apparatus for grinding cutting tools
JPS6044087B2 (ja) 1978-10-06 1985-10-01 株式会社日立製作所 まがりばかさ歯車用カツタブレ−ド
DE3267329D1 (en) 1982-01-12 1985-12-12 Oerlikon Buehrle Ag Cutter-head for gear-cutting machine
CH655880A5 (de) * 1982-02-02 1986-05-30 Maag Zahnraeder & Maschinen Ag Werkzeug zur zerspanenden bearbeitung von zahnflanken.
US4575285A (en) 1984-11-19 1986-03-11 The Gleason Works Cutting tool and method of manufacture
SU1505694A1 (ru) 1987-11-23 1989-09-07 Тульский Политехнический Институт Зуборезна резцова головка
US5090280A (en) * 1990-03-21 1992-02-25 Kennametal Inc. Tool holder assembly with angular adjustment mechanism
US5480343A (en) * 1993-02-26 1996-01-02 The Gleason Works Method of sharpening profile-sharpened cutting blades
US5305558A (en) 1993-02-26 1994-04-26 The Gleason Works Method of sharpening profile-sharpened cutting blades
DE69411715T2 (de) * 1993-03-24 1998-12-17 The Gleason Works, Rochester, N.Y. Universeller schneidmesserrohling und aus diesem rohling hergestelltes schneidmesser
DE19624685C1 (de) * 1996-06-20 1997-02-20 Oerlikon Geartec Ag Rundstabmesser und insbesondere dafür vorgesehener Messerkopf
US5944587A (en) * 1997-07-29 1999-08-31 The Gleason Works Cutting edge rounding method
TR200002296T2 (tr) 1998-02-11 2001-08-21 The Gleason Works Dişli eşyalar üretmeye yarayan kesme aleti.
JP2001347412A (ja) * 2000-04-06 2001-12-18 Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd 正面カッタおよびカッタ用ブレード
JP2001353622A (ja) * 2000-06-14 2001-12-25 Toyota Motor Corp 曲がり歯傘歯車用カッタ
JP5773408B2 (ja) * 2007-05-10 2015-09-02 ザ グリーソン ワークス 切り屑流れを改良するための工具

Also Published As

Publication number Publication date
JP4694477B2 (ja) 2011-06-08
WO2004103624A9 (de) 2005-09-29
WO2004103624A1 (de) 2004-12-02
CN100423876C (zh) 2008-10-08
MXPA05008786A (es) 2006-03-10
CA2517724A1 (en) 2004-12-02
EP1592529A1 (de) 2005-11-09
ATE325680T1 (de) 2006-06-15
US20070011855A1 (en) 2007-01-18
ES2264115T3 (es) 2006-12-16
DE502004000544D1 (de) 2006-06-14
JP2006525877A (ja) 2006-11-16
ES2264115T5 (es) 2011-06-16
EP1592529B2 (de) 2011-03-09
CA2517724C (en) 2010-06-29
CN1758980A (zh) 2006-04-12
DE202004007624U1 (de) 2004-09-23
EP1592529B1 (de) 2006-05-10
RU2005136165A (ru) 2007-06-27
US7775749B2 (en) 2010-08-17
KR20060003885A (ko) 2006-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2306209C2 (ru) Способ, острозаточенный резец и его использование для фрезерования спиральных конических зубчатых колес и гипоидных зубчатых колес
CN105108221B (zh) 具有增强的排屑能力的切削工具及其制造方法
US9475135B2 (en) Milling insert
US9352400B2 (en) Shank drill
EP2436467B1 (en) Carbide end mill
US4218159A (en) Multiple-part hobbing cutter
US8882414B2 (en) Method and system for milling a bevel gear tooth system in a continuous miling process
CN101622097A (zh) 制造铣刀的方法
JP2012066380A (ja) ギアミーリングカッタ及び交換可能な転削インサート
PL176608B1 (pl) Narzędzie kształtowe i sposób obróbki wiórowej zestawów kół narzędziem kształtowym
US5158400A (en) Rotary disc cutter and method of making same
CN106363217A (zh) 整体叶盘流道开粗平装错齿变切宽盘铣刀具
US1969843A (en) Cutter for and method of cutting gears
JP5284781B2 (ja) 全先端幅の切削刃
US5377457A (en) Method for generating of gear-shaped precision-working tools, in particular for regrinding shaving gears, and a gear-shaped tool, in particular a shaving gear, to which the method can be applied
DE19626608B4 (de) Verfahren zur spanenden Bearbeitung
CA1116910A (en) Multiple-part hobbing cutter
US5305558A (en) Method of sharpening profile-sharpened cutting blades
US3693225A (en) Rotary cutter for cutting teeth
US1904584A (en) Tool for cutting gears
CN117940241A (zh) 面铣刀和通过这种面铣刀对工件上的表面进行加工的方法
Dugas Gear Shaving Basics-Part I
CA2978904A1 (en) Rotary cutting tool
JPS60263616A (ja) 切削工具
JPH11138330A (ja) ブローチ