SU1484492A1 - Method of finishing machining of spur gears - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области машиностроени  ,в частности, к чистовой обработке зубчатых колес. Цель изобретени  - повышение производительности и стойкости инструмента за счет исключени  отрицательного вли ни  неравномерного износа режущих кромок. В процессе отделки зубчатых колес при скрещивающихс  ос х процесс обработки осуществл етс  последовательно посредством сочетани  двух методов - продольной и тангенциальной подачи или продольной подачи с методом короткого хода. Обработка осуществл етс  последовательно, т.е. часть рабочего участка зуба обрабатываетс  методом продольной подачи и только после того, как торцова  поверхность зуба инструмента выйдет за торцовую поверхность зуба заготовки на величину, обеспечивающую полную обработку рабочей поверхности зуба, обработка оставшейс  части зуба колеса осуществл етс  методом тангенциальной подачи или короткого хода. При этом скорость перемещени  центра скрещивани  осей вдоль линии зуба должна оставатьс  посто нной. 10 ил.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular, to the finishing of gear wheels. The purpose of the invention is to increase the productivity and durability of the tool by eliminating the negative effect of uneven wear of the cutting edges. In the process of finishing gears with skew axes, the machining process is carried out sequentially by a combination of two methods — longitudinal and tangential feed or longitudinal feed with a short stroke method. Processing is carried out sequentially, i.e. A part of the tooth working area is processed by the method of longitudinal feeding and only after the end surface of the tooth of the tool leaves the end surface of the tooth of the workpiece by an amount that ensures complete processing of the working surface of the tooth, the remaining part of the wheel tooth is processed by the tangential feed method or short stroke. At the same time, the speed of movement of the center of the axes crossing along the tooth line should remain constant. 10 il.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к обработке зубчатых колес.The invention relates to mechanical engineering, in particular to the machining of gear wheels.

Цель изобретени  - повышение производительности и стойкости инструмента за счет исключени  отрицательного вли ни  неравномерного износа режущих кромок.The purpose of the invention is to increase the productivity and durability of the tool by eliminating the negative effect of uneven wear of the cutting edges.

На фиг. 1 изображена схема реализации обработки колес при сочетании методов продольной и тангенциальной подачJ на фиг. 2 - шевер и колесо, исходное положение; на фиг. 3 - шевер, момент завершени  продольной подачи; на фиг. 4 - то же, при завершении тангенциальной подачи; на фиг. 5 - то же, при завершении продольнойFIG. 1 shows a diagram of the implementation of wheel processing with a combination of methods of longitudinal and tangential feeds in FIG. 2 - Shaver and wheel, starting position; in fig. 3 - shaver, the moment of completion of the longitudinal feed; in fig. 4 - the same at the completion of the tangential feed; in fig. 5 - the same, at the end of the longitudinal

подачи при обратном ходе стола , на фиг. 6 - схема реализации обработки колес при сочетании методов продольной подачи и короткого хода; на фиг. 7 - шевер и колесо, исходное положение; на фиг. 8 - шевер, момент завершени  продольной подачи; на фиг. 9 - то же, после завершени  подачи, нормальной к оси шевера; на фиг. 10 - то же, после завершени  продольной подачи при обратном ходе стола.filing at the reverse course of the table, in FIG. 6 is a diagram of the implementation of wheel processing with a combination of methods of longitudinal feed and short stroke; in fig. 7 - shaver and wheel, starting position; in fig. 8 - shaver, the moment of completion of the longitudinal feed; in fig. 9 - the same, after completion of feeding, normal to the axis of the shaver; in fig. 10 - the same, after completion of the longitudinal feed with the return stroke of the table.

Шевингование зубьев цилиндрических зубчатых колес производитс  при взаимном вращении инструмента шевера 1 и обрабатываемого колеса 2, оси ко4 00 4 ЈьThe shaving of the teeth of the cylindrical gears is carried out with the mutual rotation of the tool of the shaver 1 and the machined wheel 2, axis 4 00 4 Ј

СОWITH

юYu

торых располагаютс  под углом 21 скрещивани  .These are located at an angle of 21 crosses.

В процессе взаимного обката колесу или инструменту сообщаютс  продольные подачи параллельно оси заготовки L, и L3 (фиг. 1 и 6).In the rolling process, the wheel or tool communicates longitudinal feeds parallel to the axis of the workpiece L, and L3 (Figs. 1 and 6).

Длина рабочего хода при продольной подаче зависит от рабочей шири- - ны зубчатого венца шевера, ширины зубчатого венца обрабатываемого колеса , угла скрещивани  осей и р да других геометрических параметров передачи инструмент - колесо. Длина рабочего хода при продольной подаче при обработке предлагаемым способом определ етс  по формуле ., -b0cos|3, /cos/30+db, coscЈwt sin5 ( - tgot) + (1...3), MM,The length of the working stroke at the longitudinal feed depends on the working width of the gear ring gear, the width of the gear ring of the wheel to be machined, the angle of intersection of the axes and a number of other geometrical parameters of the tool-wheel transmission. The length of the working stroke at longitudinal feed when processing by the proposed method is determined by the formula., -B0cos | 3, / cos / 30 + db, coscЈwt sin5 (-tgot) + (1 ... 3), MM,

де b, - ширина зубчатого венца колеса ,1de b, - the width of the gear rim of the wheel, 1

Ь0- - ширина зубчатого венца шевера ,25 В, - угол наклона линии зубьевL0- - the width of the gear rim of the shaver, 25 V, - the angle of inclination of the line of teeth

колеса;wheels;

(50- угол наклона линии зуба инструмента; d - диаметр основной окружности(50 is the angle of inclination of the tooth line of the instrument; d is the diameter of the main circle

обрабатываемого колеса; SL - угол скрещивани  осей инструмента и колеса ; об - угол давлени  на окружности выступов колеса machined wheel; SL is the crossing angle of the tool and wheel axes; rev - pressure angle on the wheel flange

30thirty

//

00

5five

00

5 five

00

wt т°РЦев°й УГОЛ зацеплени  передачи инструмент - колесо.wt t ° РЦев ° й UGOL gearing gear tool - wheel.

об w - угол зацеплени  в нормальном сечении; w is the engagement angle in the normal section;

А об - поправка к углу зацеплени  в зависимости от количества переточек инструмента. Ло6 Г npHcdw 20° и U«L 1,5° .при 15°. Знак плюс дл  нового птевера и знак минус дл  изношенного. Необходимо учитывать, что значение угла может существенно измен тьс  в зависимости от коррекции обрабатываемого колеса при его нарезании, поэтому более точно значение угла оЬу,ъ может быть найдено исход  из реального межосевого рассто ни  aw . 1- 3 мм добавл етс  с .целью компенса-1 ции неточности установки срабатывани  конечных выключателей и других погрешностей. При завершении продольной подачи инструменту или колесу сообщаетс  дополнительна  подача. В зависимости от выбранной схемы шевинговани , направление подачи может быть нормально к оси колеса (тангенциальна  подача) или к оси шевера (методом короткого хода).And about - an amendment to the angle of engagement depending on the number of regrindings of the tool. Lo6 G npHcdw 20 ° and U «L 1,5 °. At 15 °. Plus sign for new petevera and minus sign for worn out. It is necessary to take into account that the angle value can vary significantly depending on the correction of the wheel being machined when it is cut, therefore, more precisely, the angle angle value oy, b can be found based on the actual center distance aw. 1-3 mm is added to compensate for the inaccuracy of the installation of the operation of limit switches and other errors. Upon completion of the longitudinal feed, an additional feed is reported to the tool or wheel. Depending on the selected shaving pattern, the feed direction may be normal to the wheel axis (tangential feed) or to the shaver axis (using the short stroke method).

Длина рабочего хода при тангенциальной подаче определ етс  равенствомThe length of the working stroke at tangential feed is determined by the equality

Cbo - d ь, со s wt-s inZ( t gftiaiL;;tЈo.vtfllc°s. L2 L4 cos/30; Cbo - dь, with s wt-s inZ (t gftiaiL ;; tЈo.vtfllc ° s. L2 L4 cos / 30;

а при методе короткого ходаand with the short stroke method

.22 i SiSziЈS J5L tCtS i)Ј2s ilsiE. La L4-cos o .22 i SiSziЈS J5L tCtS i) Ј2s ilsiE. La L4-cos o

С целью обеспечени  равномерного удалени  припуска при переходе от продольной к тангенциальной подаче или нормальной к оси инструмента необходимо , чтобы скорость перемещени  центра скрещивани  осей, независимо от метода обработки, оставалась по- сто йной, т.е.In order to ensure uniform removal of the allowance at the transition from the longitudinal to tangential feed or normal to the tool axis, it is necessary that the speed of movement of the center of the axes intersection, regardless of the processing method, remains constant, i.e.

VK,  VK,

К0K0

где Vkn, V, и VKO - скорости перемещени  центра скрещивани  вдоль оси заготовки при обработке методами продольной подачи тангенциальной подачи короткого хода, соответственно , мм/мин.where Vkn, V, and VKO are the speeds of displacement of the crossing center along the axis of the workpiece when processed using the methods of longitudinal feed of the tangential feed of the short stroke, respectively, mm / min

Это условие выполн етс  в том случае, когда скорость по отношению к продольной определ етс  равенствами: при таггенциальной подачеThis condition is fulfilled in the case when the velocity with respect to the longitudinal is determined by the equalities:

,7 Ib1-Lt)ts§yjKu, 7 Ib1-Lt) ts§yjKu

ЬцBc

и методе короткого ходаand short stroke method

и-гоyoke

(bf-LOsinSVKn(bf-LOsinSVKn

-j....- у -j ....- y

LL

где VU1, и VU10 - скорости перемещени  колеса или инструмента в направлени х , нормальных к оси колеса (тангенциальна  подача) и к оси инструмента (метод короткого хода) соответственно .where VU1 and VU10 are the speeds of movement of the wheel or tool in directions normal to the wheel axis (tangential feed) and to the tool axis (short stroke method), respectively.

Способ реализуетс  следующим образом .The method is implemented as follows.

Обрабатылаемое колесо устанавливаетс  в центрах зубошевинговального станка. Обработку производ т при их взаимном вращении. Помимо вращательного движени  колесу или инструменту сообщают продольную подачу параллельно оси колеса.The wheel being machined is installed in the centers of the gear-shaving machine. Processing is carried out at their mutual rotation. In addition to the rotational movement, the wheel or tool is reported to have a longitudinal feed parallel to the axis of the wheel.

После установки колеса в исходное положение ему сообщаетс  радиальна  подача на врезание и продольна  подача по стрелке S, . При перемещении центра скрещивани  из положени  К, в положение Кг продольна  подача прекращаетс  и колесу сообщаетс  тангенциальна  подача по стрелке 5л или подача, нормальна  к оси шевера (метод короткого хода). Такие подачи продолжаютс  до тех пор пока центр скрещивани  не переместитс  из положени  К2 в Кэ.After the wheel has been reset, the radial feed for plunging is reported to it and the longitudinal feed in the direction of arrow S,. When moving the center of the crossing from the position K, to the position Kg, the longitudinal feed stops and the wheel is reported tangential feed in the direction of the 5l arrow or feed normal to the axis of the shaver (short stroke method). Such feeds continue until the center of crossing moves from position K2 to Ke.

После окончани  этих подач колесу сообщаетс  радиальна  подача и осуществл етс  реверс вращени  инструмента и продольной подачи стола. Колесу вновь сообщаетс  продольна  подача по стрелке S3. Перемещение колеса в продольном направлении продолжаетс  до тех пор, пока центр скрещивани  не переместитс  из точки К 3 в К.. После перемещени  центра скрещивани  в точку К4 продольна  подача прекращаетс  и колесу сообщаетс  тангенциальна  подача или подача , нормальна  к оси шевера, по стрелкам S.. Этот период длитс  до тех пор, пока центры скрещивани  не перемест тс  в исходное положение , т.е. центр скрещивани  переместитс  в точку К(. На этом начальный цикл обработки заканчиваетс . Количество таких циклов зависит от величины удал емого припуска и требований , предъ вл емых к качеству обрабатываемой поверхности.Upon completion of these feeds, the wheel is reported to have a radial feed and reverse the rotation of the tool and the longitudinal feed of the table. The wheel is again informed of the longitudinal feed in the direction of arrow S3. Moving the wheel in the longitudinal direction continues until the crossing center moves from point K 3 to K. After moving the center of crossing to point K4, the longitudinal feed stops and the wheel is reported tangential feed or feed, normal to the axis of the shaver, by arrow S. This period lasts until the centers of crossing are moved to the initial position, i.e. the center of crossing will move to point K (. This completes the initial processing cycle. The number of such cycles depends on the size of the allowance being removed and the requirements for the quality of the surface to be treated.

Режимы дл  продольной и тангенциальной подач и методом короткого хода выбираютс  такими же, как и при обычном шевинговании.Modes for the longitudinal and tangential feeds and the short stroke method are the same as for conventional shaving.

Дл  обработки могут быть использованы стандартные конструкции шеве- ров.Standard shaver designs can be used for processing.

Дл  достижени  продольной модификации зуба тангенциальную подачу и подачу, нормальную к оси инструмента , измен ют с таким расчетом,To achieve a longitudinal modification of the tooth, the tangential feed and feed, normal to the tool axis, are changed in such a way that

чтобы обеспечить необходимую форму зуба.to provide the necessary tooth shape.

Проведенный анализ показывает, что при отделке зубчатых колес данным способом, в сравнении с шевингованием методом продольной подачи, повышение производительности достигаетс  за счет увеличени  глубины врезани , поскольку длина активной части увеличиваетс  практически в два раза. Кроме того, обеспечиваетс  равномерный износ зубцов шевера.The analysis performed shows that when gearing is finished using this method, in comparison with the longitudinal feed method, it increases productivity by increasing the penetration depth, since the length of the active part is almost doubled. In addition, even wear of the teeth of the shaver is ensured.

. В сравнении с шевингованием методом диагональной подачи повышение производительности достигаетс  за счет повышени  глубины врезани  шевера , поскольку за весь цикл обработки длина активной части обработки остаетс  без изменени .. In comparison with diagonal feeding, an increase in productivity is achieved by increasing the depth of the shaver plunging, because the length of the active part of the treatment remains unchanged throughout the entire processing cycle.

Кроме того, исключаютс  из работы торцевые кромки шевера, что исключает их поломку и обеспечивает надежное протекание процесса отделки,In addition, the end edges of the shaver are excluded from operation, which eliminates their breakage and ensures a reliable process of finishing,

Способ может найти применение при отделке зубчатых колес практически с любой шириной зубчатого венца, может быть полезен при отделке блочных зубчатых колес и колес с буртами.The method can be used in the finishing of gears with almost any width of the ring gear; it can be useful in the finishing of block gears and wheels with shoulders.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес в услови х свободного обката дисковым инструментом за несколько переходов при скрещивающихс  ос х, при котором центр скрещивани  осей смещают перед вы- полненнем очередного перехода, на каждом из которых используют различные по направлению подачи, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и стойкости инструмента за счет исключени  отрицательного вли ни  неравномерного износа режущих кромок, в исходном положении центр скрещивани  осей размещают за торцом зубьев колеса со стороны торца зубьев инструмента, обращенного к колесу, и выполн ют продольную подачу до выхода другогоThe method of finishing machining of cylindrical gears under conditions of free rolling with a disk tool for several transitions with crossing axes, in which the center of crossing of the axes is shifted before the next transition, each using a different feed direction, differing in that in order to increase the productivity and durability of the tool by eliminating the negative effect of uneven wear of the cutting edges, in the initial position, the center of crossing of the axes is placed behind the end face killing the wheel from the end of the teeth of the tool facing the wheel, and perform a longitudinal feed until the exit of another торца инструмента за торец колеса4 затем инструменту сообщают подачу, перпендикул рную оси до смещени  центра скрещивани  осей за торец колеса в соответствии с зависимостьюthe tool end for the wheel end 4 then the tool is informed that the feed is perpendicular to the axis until the center of the axes is crossed behind the wheel end according to the dependence &n & n Vuio де Vkin VVuio de vkin v LioLio (b7-L)sinЈ. 7 скорость перемещени  инструмента вдоль оси обра- 5 батываемого колеса при продольной подаче, мм/минj скорость перемещени  инструмента в направлении, перпендикул рном к его 10 оси, мм/мин(b7-L) sinЈ. 7, the speed of movement of the tool along the axis of the wheel being machined during longitudinal feed, mm / min; speed of movement of the tool in the direction perpendicular to its 10 axis, mm / min Фиг. 2FIG. 2 L( - длина рабочего хода инструмента вдоль оси обрабатываемого колеса, мм;L (- the length of the tool stroke along the axis of the wheel being machined, mm; Ь - ширина зубчатого венца обрабатываемого колеса, MMJB - width of the gear rim of the wheel to be machined, MMJ 71 - угол скрещивани  осей колеса и инструмента;71 — the crossing angle of the wheel and tool axes; после чего выполн ют реверс и повтор ют цикл обработки.after which a reverse is performed and the processing cycle is repeated. ЦЗиг.1Tszig.1 Фиг.ЗFig.Z XVXv rf Гл, Лrf GL, L Ъ гпфB gff vz zz%Z2vz zz% Z2 ZZ&Z/Y/SЈ&Z6ZZ & Z / Y / SЈ & Z6 Фиг. 7FIG. 7 ZZ2Z/ &&ZZ2Z / && Фиг. 9FIG. 9 Фиг. 8FIG. eight Фиг.1010