RU2414335C1 - Hobbing cutter for cutting toothed parts - Google Patents
Hobbing cutter for cutting toothed parts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2414335C1 RU2414335C1 RU2010100650/02A RU2010100650A RU2414335C1 RU 2414335 C1 RU2414335 C1 RU 2414335C1 RU 2010100650/02 A RU2010100650/02 A RU 2010100650/02A RU 2010100650 A RU2010100650 A RU 2010100650A RU 2414335 C1 RU2414335 C1 RU 2414335C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutter
- gear
- dividing
- cutting
- pitch
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gear Processing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области зуборезных инструментов, а именно к червячным фрезам, и может быть использовано при зубофрезеровании зубчатых деталей.The invention relates to the field of gear cutting tools, namely to worm cutters, and can be used in gear hobbing of gear parts.
Известна червячная фреза, содержащая правый и левый блоки с делительными цилиндрами, соосными оси вращения фрезы, и режущие зубья с нулевым углом профиля. Правый и левый блоки фрезы соответственно профилируют правую и левую сторону зубьев колеса [см. Полохин О.В. Нарезание зубчатых профилей инструментами червячного типа. - М.: Машиностроение, 2007. - 240 с. (с.46)].Known worm cutter containing right and left blocks with dividing cylinders, coaxial to the axis of rotation of the cutter, and cutting teeth with a zero angle profile. The right and left blocks of the cutter respectively profile the right and left side of the teeth of the wheel [see Polokhin O.V. Cutting gear profiles with worm type tools. - M.: Mechanical Engineering, 2007 .-- 240 p. (p.46)].
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известной червячной фрезы, относится то, что при одном установе фрезы невозможно одновременно осуществить предварительную (черновую) и окончательную (чистовую) обработку зубьев колеса, которые рекомендуется выполнять при зубофрезеровании колес с модулем от 1,5 мм и более, а при модуле больше 3 мм выполнение операции зубофрезерования в один проход (т.е. сразу производится окончательная обработка) не рекомендуется вообще [см. Полохин О.В. Нарезание зубчатых профилей инструментами червячного типа. - М.: Машиностроение, 2007. - 240 с. (с.208-211)]. Предварительную и окончательную обработку зубчатых колес этой фрезой можно выполнить только за два ее установа, т.е. за два цикла зубофрезерования. Кроме того, у известной червячной фрезы в резании участвуют одни и те же участки боковых режущих кромок, что приводит к ее быстрому износу, вследствие которого период стойкости фрезы невысокий [см. Полохин О.В. Нарезание зубчатых профилей инструментами червячного типа. - М.: Машиностроение, 2007. - 240 с. (с.45-46)].The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the known worm cutter is that with a single installation of the cutter it is impossible to simultaneously carry out preliminary (rough) and final (finish) machining of the wheel teeth, which is recommended when gearing the wheels with a module from 1, 5 mm or more, and with a module larger than 3 mm, hobbing in one pass (i.e., final processing is immediately performed) is not recommended at all [see Polokhin O.V. Cutting gear profiles with worm type tools. - M.: Mechanical Engineering, 2007 .-- 240 p. (p.208-211)]. Preliminary and final processing of gears by this mill can be performed only in two sets, i.e. for two gear hobbing cycles. In addition, the well-known worm mill in the cutting involved the same sections of the side cutting edges, which leads to its rapid wear, due to which the resistance period of the cutter is short [see Polokhin O.V. Cutting gear profiles with worm type tools. - M.: Mechanical Engineering, 2007 .-- 240 p. (p. 45-46)].
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является выбранная в качестве прототипа червячная фреза для нарезания зубчатых деталей, содержащая два блока с делительными конусами, обращенными вершинами навстречу друг к другу и соосными оси вращения фрезы, и расположенные на них режущие зубья с шагом вдоль образующих линий делительных конусов, равным делительному шагу нарезаемого зубчатого колеса, а профиль зубьев каждого блока соответствует исходному контуру зубчатой рейки [см. Полохин О.В. Нарезание зубчатых профилей инструментами червячного типа. - М: Машиностроение, 2007. - 240 с. (с.46)].The closest in technical essence to the claimed invention is a worm cutter selected as a prototype for cutting gear parts, containing two blocks with dividing cones facing the vertices towards each other and coaxial to the axis of rotation of the cutter, and cutting teeth located on them with a step along the forming lines dividing cones equal to the dividing pitch of the cut gear, and the tooth profile of each block corresponds to the initial contour of the gear rack [see Polokhin O.V. Cutting gear profiles with worm type tools. - M: Mechanical Engineering, 2007 .-- 240 p. (p.46)].
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известной червячной фрезы, относится то, что при одном установе фрезы невозможно одновременно осуществить предварительную (черновую) и окончательную (чистовую) обработку зубьев колеса, которые рекомендуется выполнять при зубофрезеровании колес с модулем от 1,5 мм и более, а при модуле больше 3 мм выполнение операции зубофрезерования в один проход (т.е. сразу производится окончательная обработка) не рекомендуется вообще [см. Полохин О.В. Нарезание зубчатых профилей инструментами червячного типа. - М.: Машиностроение, 2007. - 240 с. (с.208-211)]. Предварительную и окончательную обработку зубчатых колес этой фрезой можно выполнить только за два ее установа, т.е. за два цикла зубофрезерования. Кроме того, у известной червячной фрезы в резании участвуют одни и те же участки боковых режущих кромок, что приводит к ее быстрому износу, вследствие которого период стойкости фрезы невысокий [см. Полохин О.В. Нарезание зубчатых профилей инструментами червячного типа. - М.: Машиностроение, 2007. - 240 с. (с.46)].The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the known worm cutter is that with a single installation of the cutter it is impossible to simultaneously carry out preliminary (rough) and final (finish) machining of the wheel teeth, which is recommended when gearing the wheels with a module from 1, 5 mm or more, and with a module of more than 3 mm, hobbing in one pass (that is, final processing is immediately performed) is not recommended at all [see Polokhin O.V. Cutting gear profiles with worm type tools. - M.: Mechanical Engineering, 2007 .-- 240 p. (p.208-211)]. Preliminary and final processing of gears by this mill can be performed only in two sets, i.e. for two gear hobbing cycles. In addition, the well-known worm cutters in the cutting involved the same sections of the side cutting edges, which leads to its rapid wear, due to which the resistance period of the cutter is short [see Polokhin O.V. Cutting gear profiles with worm type tools. - M.: Mechanical Engineering, 2007 .-- 240 p. (p.46)].
Сущность изобретения направлена на повышение производительности зубофрезерования и периода стойкости червячной фрезы.The invention is aimed at improving the performance of gear hobbing and the durability of the worm cutter.
При использовании червячной фрезы обеспечивается полный обкат зубьев колеса на каждом блоке, причем профилирование зубьев колеса осуществляется обеими боковыми режущими кромками зуба фрезы.When using a worm milling cutter, a complete run-in of the teeth of the wheel on each block is provided, and the profiling of the teeth of the wheel is carried out by both side cutting edges of the tooth of the cutter.
Предлагаемая конструкция фрезы позволяет осуществлять с одного установа одновременную предварительную (на входной части фрезы) и окончательную (на выходной части фрезы) обработку зубьев колеса. Требуемая величина припуска на окончательное зубофрезерование, осуществляемое на выходной части фрезы, обеспечивается соответствующим смещением блока фрезы на ее входной части. Кроме того, возможна передвижка фрезы вдоль образующих линий делительных конусов, что обеспечивает смену режущих участков боковой режущей кромки зубьев фрезы, вследствие чего период стойкости фрезы повышается [см. Полохин О.В. Нарезание зубчатых профилей инструментами червячного типа. - М.: Машиностроение, 2007. - 240 с. (с.204-206)].The proposed design of the cutter allows for one installation to simultaneously pre-processing (on the input part of the cutter) and final (on the output part of the cutter) processing of the teeth of the wheel. The required amount of allowance for the final gear hobbing carried out on the output part of the cutter is provided by the corresponding displacement of the cutter block on its input part. In addition, it is possible to move the cutter along the generatrix lines of the dividing cones, which ensures a change in the cutting sections of the side cutting edge of the cutter teeth, as a result of which the cutter durability period is increased [see Polokhin O.V. Cutting gear profiles with worm type tools. - M.: Mechanical Engineering, 2007 .-- 240 p. (p.204-206)].
Технический результат - повышение производительности зубофрезерования и периода стойкости червячной фрезы.The technical result is an increase in the productivity of hobbing and the durability of the worm cutter.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что червячная фреза для нарезания зубчатых деталей содержит два блока с делительными конусами, обращенными вершинами навстречу друг к другу и соосными оси вращения фрезы, и расположенные на них режущие зубья с шагом вдоль образующих линий делительных конусов, равным делительному шагу нарезаемого зубчатого колеса, а профиль зубьев каждого блока соответствует исходному контуру зубчатой рейки.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that the worm mill for cutting gear parts contains two blocks with dividing cones facing the vertices towards each other and coaxial to the axis of rotation of the milling cutter, and cutting teeth located on them with a pitch along the generatrix lines of dividing cones equal to the pitch of the cut gear, and the tooth profile of each block corresponds to the initial contour of the gear rack.
Особенность заключается в том, что половина угла делительного конуса фрезы выбрана в соответствии с соотношениемThe peculiarity lies in the fact that half the angle of the dividing cone of the cutter is selected in accordance with the ratio
где φк - половина угла делительного конуса фрезы;where φ to - half the angle of the dividing cone of the cutter;
L - проекция активного участка линии зацепления фрезы и зубчатого колеса на начальную прямую фрезы на каждом ее блоке;L is the projection of the active section of the engagement line of the cutter and gear on the initial straight line of the cutter on each of its blocks;
dt1 - диаметр делительной окружности нарезаемого зубчатого колеса;d t1 is the diameter of the pitch circle of the cut gear;
αп - угол профиля исходного контура зубчатой рейки.α p - profile angle of the initial contour of the rack.
На чертеже изображен общий вид предлагаемой червячной фрезы для нарезания зубчатых деталей.The drawing shows a General view of the proposed worm cutter for cutting gear parts.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result are as follows.
Червячная фреза для нарезания зубчатых деталей содержит два блока 1 и 2 с делительными конусами, обращенными вершинами навстречу друг к другу и соосными оси вращения фрезы, и расположенные на них режущие зубья с шагом вдоль образующих линий делительных конусов, равным делительному шагу нарезаемого зубчатого колеса, а профиль зубьев каждого блока соответствует исходному контуру зубчатой рейки. Половина угла делительного конуса фрезы φк выбрана в соответствии с соотношениемThe worm mill for cutting gear parts contains two blocks 1 and 2 with dividing cones facing the vertices towards each other and coaxial to the axis of rotation of the milling cutter, and cutting teeth located on them with a step along the generatrix lines of dividing cones equal to the dividing step of the cut gear, and the tooth profile of each block corresponds to the initial contour of the rack. Half the angle of the dividing cone of the cutter φ to is selected in accordance with the ratio
где L - проекция активного участка линии зацепления фрезы и зубчатого колеса на начальную прямую фрезы на каждом ее блоке;where L is the projection of the active section of the engagement line of the cutter and gear on the initial straight line of the cutter on each of its blocks;
dt1 - диаметр делительной окружности нарезаемого зубчатого колеса;d t1 is the diameter of the pitch circle of the cut gear;
αп - угол профиля исходного контура зубчатой рейки.α p - profile angle of the initial contour of the rack.
Значения параметров L и dt1 могут быть определены по известным зависимостям [см., например, Кожевников Д.В., Гречишников В.А., Кирсанов С.В., Кокарев В.И., Схиртладзе А.Г. Режущий инструмент: Учебник для вузов / Под редакцией С.В.Кирсанова. - 2-е изд. доп. - М.: Машиностроение, 2005. - 528 с.]. Между блоками фрезы установлена простановочная втулка 3 длиной S, изменяя которую можно осуществлять передвижку фрезы.The values of the parameters L and d t1 can be determined by known dependences [see, for example, Kozhevnikov D.V., Grechishnikov V.A., Kirsanov S.V., Kokarev V.I., Shirtladze A.G. Cutting tool: Textbook for high schools / Edited by S.V. Kirsanov. - 2nd ed. add. - M.: Mechanical Engineering, 2005. - 528 p.]. Between the cutter blocks, an insert sleeve 3 of length S is installed, changing which you can carry out the movement of the cutter.
Работа червячной фрезы осуществляется следующим образом.The work of the worm cutter is as follows.
При работе червячной фрезы на ее входной части (на блоке 1 или 2) осуществляется предварительное (черновое) зубофрезерование с оставлением припуска на боковых сторонах зубьев под окончательное (чистовое) зубофрезерование, которое осуществляется на выходной части фрезы (на блоке 2 или 1). Требуемая величина припуска на окончательное зубофрезерование, осуществляемое на выходной части фрезы, обеспечивается соответствующим смещением блока фрезы на ее входной части. Передвижка фрезы вдоль образующих линий делительных конусов для повышения периода ее стойкости осуществляется заменой простановочной втулки 3 на другую с измененной длиной S.When the worm cutter is operating at its input part (on block 1 or 2), preliminary (rough) gear milling is performed with an allowance on the tooth flanks for final (finishing) gear milling, which is carried out on the output part of the cutter (on block 2 or 1). The required allowance for the final gear hobbing carried out on the output part of the cutter is provided by the corresponding displacement of the cutter block on its input part. The movement of the cutter along the generatrix lines of the dividing cones to increase the period of its resistance is carried out by replacing the spacer sleeve 3 with another with a modified length S.
Работоспособность предлагаемой червячной фрезы установлена 3D-моделированием процесса зубофрезерования для прямозубых колес на верифицированном программном продукте [см. Свидетельство №2008612202 РФ о государственной регистрации программы на ЭВМ. Подпрограмма для моделирования процесса зубофрезерования червячной фрезой в рабочей среде пакета Unigraphics NX4.0 / B.B.Демидов, А.В.Попович; УЛГТУ- 2008].The efficiency of the proposed worm cutter is established by 3D-modeling of the gear hobbing process for spur wheels on a verified software product [see Certificate No.2008612202 of the Russian Federation on state registration of a computer program. Subprogram for modeling the hobbing process with a worm cutter in the working environment of the Unigraphics NX4.0 / B package. Demidov, A.V. Popovich; ULGTU-2008].
После моделирования процесса зубофрезерования предлагаемой червячной фрезой с 14-ю прямыми стружечными канавками и диаметром делительной окружности в полюсе зацепления, равным 102,25 мм, прямозубых колес с модулем m=3 мм, числом зубьев z1=45 и углом профиля исходного контура зубчатой рейки, равным αп=20°, получены результаты, свидетельствующие о возможности изготовления этой фрезой качественных зубчатых колес: погрешность профиля боковых сторон зубьев колеса, обработанного предлагаемой фрезой с углом φк от минимального до максимального возможных его значений, определяемых в соответствии с соотношением в формуле изобретения, не превышает 7-ю степень точности. При моделирования процесса зубофрезерования предлагаемой червячной фрезой с углом After simulating the gear hobbing process of the proposed worm milling cutter with 14 straight chip grooves and a pitch circle diameter in the gearing pole equal to 102.25 mm, spur gears with a module m = 3 mm, the number of teeth z 1 = 45 and the profile angle of the initial gear rack contour equal to α p = 20 °, the results obtained indicate the possibility of manufacturing high-quality gears with this cutter: the error of the profile of the sides of the gear teeth machined by the proposed cutter with an angle φ to from minimum to maximum its possible values, determined in accordance with the ratio in the claims, do not exceed the 7th degree of accuracy. When simulating the hobbing process of the proposed worm cutter with an angle
прямозубых колес в результате неполного обката не обеспечивается образование правильного профиля зубьев колеса. При моделирования процесса зубофрезерования предлагаемой червячной фрезой с углом φк>αп прямозубых колес на боковых поверхностях зубьев колеса образуются риски из-за врезания вершинной части зубьев фрезы за номинальный эвольвентный профиль боковых сторон зубьев.spur gears as a result of incomplete rolling does not provide the formation of the correct profile of the teeth of the wheel. When modeling the gear hobbing process of the proposed worm cutter with an angle φ k > α n of spur gears on the side surfaces of the gear teeth, risks are formed due to cutting the top of the cutter teeth beyond the nominal involute profile of the tooth flanks.
Межосевое расстояние предлагаемой фрезы и заготовки зубчатого колеса определяется по формуле:The center distance of the proposed cutter and gear blanks is determined by the formula:
A=(0,5·dt1+ξ*·m)·cosφк+0,5·dкmin+[(0,5·dt1+ξ*·m)·sinφк -0,5·S]·tgφк,A = (0.5 · d t1 + ξ * · m) · cosφ k + 0.5 · d kmin + [(0.5 · d t1 + ξ * · m) · sinφ to -0.5 · S] Tgφ k
где ξ* - относительная величина коррекции нарезаемого зубчатого колеса;where ξ * is the relative correction value of the cut gear;
dкmin - меньший диаметр делительного конуса фрезы. d Kmin - the smaller diameter of the dividing cone of the cutter.
Величина передвижки фрезы Δ вдоль образующих линий делительных конусов равна рекомендуемой величине передвижки для цилиндрических фрез [см. Полохин О.В. Нарезание зубчатых профилей инструментами червячного типа. - М.: Машиностроение, 2007. - 240 с. (с.204-206)] и обеспечивается соответствующим изменением длины простановочной втулки на величину ΔS, определяемую по формулеThe value of the movement of the cutter Δ along the generatrix lines of the dividing cones is equal to the recommended value of the movement for cylindrical mills [see Polokhin O.V. Cutting gear profiles with worm type tools. - M.: Mechanical Engineering, 2007 .-- 240 p. (p.204-206)] and is ensured by a corresponding change in the length of the installation sleeve by ΔS, determined by the formula
ΔS=Δ·cosφк.ΔS = Δ · cosφ to .
Требуемая величина припуска δ на боковых сторонах зубьев нарезаемого колеса, оставляемая на входной части предлагаемой фрезы под окончательное зубофрезерование на ее выходной части, обеспечивается соответствующим смещением блока фрезы на ее входной части на величину δS, определяемую по формулеThe required value of the allowance δ on the lateral sides of the teeth of the cut wheel, left on the input part of the proposed cutter for final gear milling on its output part, is provided by the corresponding displacement of the cutter block on its input part by the value δS, determined by the formula
δS=δ/(sinαп ·sinφк).δS = δ / (sinα n · sinφ k ).
Требуемая величина припуска δ под окончательное зубофрезерование назначается по известным рекомендациям [см., например, Полохин О.В. Нарезание зубчатых профилей инструментами червячного типа. - М.: Машиностроение, 2007 - 240 с. (с.198-199)].The required allowance δ for final gear hobbing is assigned according to well-known recommendations [see, for example, Polokhin O.V. Cutting gear profiles with worm type tools. - M.: Mechanical Engineering, 2007 - 240 p. (p .98-199)].
Claims (1)
где φк - половина угла делительного конуса фрезы;
L - проекция активного участка линии зацепления фрезы и зубчатого колеса на начальную прямую фрезы на каждом ее блоке;
dt1 - диаметр делительной окружности нарезаемого зубчатого колеса;
αп - угол профиля исходного контура зубчатой рейки. A worm mill for cutting gear parts, containing two blocks with dividing cones facing the vertices towards each other and coaxial to the axis of rotation of the milling cutter, and cutting teeth located on them with a step along the forming lines of the dividing cones equal to the dividing step of the cut gear, and the tooth profile each block corresponds to the initial contour of the gear rack, characterized in that half the angle of the dividing cone of the cutter is selected in accordance with the ratio
where φ to - half the angle of the dividing cone of the cutter;
L is the projection of the active section of the engagement line of the cutter and gear on the initial straight line of the cutter on each of its blocks;
d t1 is the diameter of the pitch circle of the cut gear;
α p - profile angle of the initial contour of the rack.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010100650/02A RU2414335C1 (en) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Hobbing cutter for cutting toothed parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010100650/02A RU2414335C1 (en) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Hobbing cutter for cutting toothed parts |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2414335C1 true RU2414335C1 (en) | 2011-03-20 |
Family
ID=44053626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010100650/02A RU2414335C1 (en) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Hobbing cutter for cutting toothed parts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2414335C1 (en) |
-
2010
- 2010-01-11 RU RU2010100650/02A patent/RU2414335C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПОЛОХИН О.В. и др. Нарезание зубчатых профилей инструментами червячного типа. - М.: Машиностроение, 2007, с.46. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9415454B2 (en) | Method for machining a workpiece and machine tool designed therefor | |
| CN107530804B (en) | Rolling method and cutting tool for producing at least partially rounded tooth tips | |
| JP6721223B2 (en) | Spherical involute tooth profile spiral bevel gear cutting method | |
| Guo et al. | Research on the design of skiving tool for machining involute gears | |
| JP5891679B2 (en) | Manufacturing process of gear having herringbone gear, and process and apparatus for generating control data for forming herringbone gear on a workpiece | |
| KR102555094B1 (en) | Method for machining a toothing, tool arrangement, and toothing machine | |
| KR101900100B1 (en) | Method for milling a bevel gear tooth system in the continuous milling process | |
| JP6998800B2 (en) | How to machine the tooth surface of a bevel gear workpiece | |
| CN111185638B (en) | Method for cutting and producing a gear with double helical teeth | |
| JP2017071047A (en) | Dressing method of tool | |
| JP2019524468A (en) | Power skiving pressure angle correction without changing the tool shape | |
| US10493546B2 (en) | Method of producing a toothed workpiece having a modified surface geometry | |
| Guo et al. | A novel power skiving method using the common shaper cutter | |
| US20170008108A1 (en) | Method of producing a toothed workpiece having a modified surface geometry | |
| JP2017200721A (en) | Method for hard-precision machining tooth portion of gear or tooth portion of workpiece with gear-like contour | |
| JP2017061028A (en) | Dressing method of tool | |
| JP2017052085A (en) | Method for producing workpiece with desired gear shape | |
| PL217474B1 (en) | Gear generating method for not straight gears | |
| EP2931462B1 (en) | Method of machining a rotor with variable-lead screw | |
| Máté et al. | Synthesis of a Profile Errorless Involute Shaper Cutter with Cylindrical Rake Face | |
| JP6297074B2 (en) | Workpiece gear machining method, tool, and gear manufacturing machine by oblique generation method | |
| RU2414335C1 (en) | Hobbing cutter for cutting toothed parts | |
| JP2017052083A (en) | Method for manufacturing toothed workpiece having modified surface shape | |
| JP2017052086A (en) | Method for producing one or more workpieces | |
| CN114101807B (en) | Edge shape design method of gear workpiece end face continuous equidistant chamfering cutting tool |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120112 |