Спосіб шевінгування евольвентних циліндричних зубчатих коліс

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к чистовой обработке зубчатых колес. Известны способы шевингования дисковыми шеверами в условиях свободного обката при вращении на скрещивающи хся осях шевера и обрабатываемого колеса, продольной и радиальной подачи [1, 2]. Недостатком этих способов является то, что на поверхности зубьев обрабатываемого колеса в зоне делительной окружности снимаемый в процессе обработки слой металла больше величины припуска на обработку, в результате чего на этом участке профиль зуба имеет большую погрешность. Известен способ шевингования дисковыми шеверами, принятый за прототип, при котором для повышения точности профиль зубьев эвольвентного колеса в зоне делительной окружности профиль зубьев шевера модифицируют [3]. Известный способ-прототип имеет недостатки. Первый недостаток заключается в том, что величина, форма и положение участка модифицированного профиля зуба шевера зависит от параметров обрабатываемого колеса, вследствие чего прототип не обладает универсальностью. Второй недостаток заключается в том, что величина, форма и положение участка модифицированного профиля зубьев шевера изменяются по мере переточек шевера, так как изменяются размеры шевера, вследствие чего усложняется переточка шевера. Третий недостаток заключается в том, что величина, форма и положение участка модифицированного профиля зубьев шевера определяется с учетом погрешностей профиля зубьев окончательно обработанного колеса, вследствие чего поверхности зубьев шевера и зубьев обрабатываемого колеса на проходах; предшествующи х последнему чистовому, не являются сопряженными. Из-за этого способпрототип не позволяет получить точность обработки выше восьмой степени по ГОСТ 1643 81. Задача, которую решает предлагаемое изобретение заключается в разработке способа эвольвентных шевингования зубчатых цилиндрических колес, позволяющего повысить точность и производительность обработки. Поставленная задача решается благодаря тому, что согласно изобретению зубья на заготовке перед шевингованием нарезают с углом наклона, отличающимся от угла наклона зубьев окончательно обработанного колеса на величину где m n - нормальный модуль, мм; Z1; Z0 - число зубьев колеса и шевера соответственно; b 1; b 0 - углы наклона зубьев колеса и шевера на делительных цилиндрах, соответствующи х положению окончанию процесса обработки соответственно; Da - припуск на обработке на межосевое расстояние; причем при обработке косозубых колес угол наклона зубьев заготовки увеличивают при одноименном направлении зубьев шевера и колеса, уменьшают при разноименном направлении зубьев шевера и колеса, а при обработке прямозубого колеса правым шевером направление зубьев заготовки левое, при обработке левым шевером - правое. Таким образом на каждом проходе, начиная с первого, обеспечивается сопряженность боковых поверхностей зубьев шевера и колеса, что позволяет в станочном зацеплении выполнить закон движения пространственного механизма, образованного шевером и колесом. где dwol, dw1l -диаметры начальных цилиндров шевера и колеса на данном проходе соответственно; b wol; b w1l - углы наклона зубьев шевера и колеса на начальных цилиндрах на проходе соответственно; å - угол скрещивания осей шевера и колеса; i - номер прохода. Так как на проходах, предшествующих последнему чистовому, межосевое расстояние в станочном зацеплении больше такового в момент окончания обработки, а угол скрещивания осей постоянный, то для обеспечения сопряженности боковых поверхностей зубьев шевера и колеса на каждом проходе должно выполняться условие Так как на первом проходе межосевое расстояние aw1 максимальное, а диаметры начальных цилиндров шевера и колеса отличаются от делительных, то для обеспечения сопряженности боковых поверхностей зубьев шевера и колеса на первом проходе угол наклона зубьев колеса до шевингования выполняют отличающимися от угла наклона зубьев окончательно обработанного колеса на величину Db 1 вычисленную по формуле (1). На последующи х за первым проходах угол наклона зубьев венца колеса, полученного после предыдущего прохода автоматически изменяется на величину где n - число проходов; Sрадi - радиальная подача на i проходе. На фиг.1 показана схема установки шевера и колеса в начале обработки; на фиг.2 - схема положения шевера и колеса в конце обработки; на фиг.3 - совмещенная схема положения шевера и колеса в начале и конце обработки, вид сверху. Способ реализуется следующим образом. Перед шевингованием обрабатываемое зубчатое колесо нарезают так, чтобы угол наклона его зубьев на начальном цилиндре колеса на первом проходе был равен В этом случае выполняются зависимости (2) и (3) и поверхности зубьев шевера и колеса являются сопряженными. После первого прохода, радиальная подача на котором Sрад, на обработанном на каждом проходе колесе, угол наклона зубьев изменяются на величину, определяемую по формуле (4) автоматически. На последующи х проходах угол b w(n-i) тоже автоматически изменяется на величину, соответствующую радиальной подаче на этом проходе. Такие изменения угла b w(n-i) происходят на каждом цикле обработки автоматически до достижения станочного межосевого расстояния, соответствующего окончанию процесса обработки. Пример реализации заявляемого способа. Обрабатывают прямозубую шестерню маслонасоса с числом зубьев Z1 = 10, модуль m = 3мм, коэффициент смещения X1 = 0,3445 шевером без модификации профиля зубьев, число зубьев шевера Z0 = 53, угол наклона зубьев b 0 = 15, направление зубьев правое. Обработку проводят на универсальном зубошевинговальном станке. Зубья шестерни под шевингование нарезают на зубофрезерном станке с левым направлением зуба, оставляя припуск на шевингование по межосевому расстоянию Da = 0,10мм с углом наклона зубьев где Db 1 = 0,4449° вычислено по формуле (1). Угол скрещивания осей шевера и колеса устанавливают å = 15 и зубья шевера и колеса вводят в беззазорное зацепление. Включают станок и проводят шевингование в автоматическом цикле. После обработки измеряют точность выполнения обработанных шестерен на измерительном оборудовании. Проводят проверку параметров: направление зуба, биение зубчатого венца, колебание длины общей нормали и профиль зуба. Результаты измерения максимальных и минимальных отклонений параметров шестерен приводим в таблице. В результате получают эвольвентное цилиндрическое зубчатое колесо пятой степени точности по ГОСТ 1643 - 81 при одном черновом проходе. Таким образом заявляемый способ позволяет повысить точность и производительность обработки.