Збірний багатозахідний черв’ячний зуборізальний інструмент та змінні поворотні непереточувані пластини для його оснащення

Реферат: Винахід належить до зуборізального інструмента, а саме до збірних черв'ячних фрез і шеверів та змінних поворотних пластин для їх оснащення. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент, який має корпус і різальну частину, що виконана з окремих змінних пластин, профіль яких є похідним від профілю оброблюваних ними зубців, встановлених у виконаних на зовнішній поверхні корпусу гвинтових канавках, профіль яких адекватний нижній частині профілю пластин, що закріплені в цих канавках зовнішніми пружинами, введеними у западини між боковими сторонами сусідніх витків, зібраних з комплектів пластин, згідно з винаходом, для спрощення його конструкції, пластинами утворений лише один виток на кожному із його заходів, а для підвищення надійності кріплення пластин на крайніх ділянках їх витків, довжина l пружин збільшена відносно довжини l1 одного її витка, щонайменше на довжину, зворотно пропорційну кількості заходів z ч , і становить додаткову величину l  l1 / z ч , а вхідні і вихідні частини канавок на кожному із заходів з обох торців корпусу виконані зрізаними по тангенційних площинах на довжині l1 / z ч у перерізі, нормальному до осі канавки, і радіально-дотично до зовнішньої бокової поверхні пружин, а з обох торців корпусу, вздовж осі канавок на цих площинах, з можливістю руху по них, дзеркально симетрично встановлені L подібні опорні елементи, основи яких мають виконану вздовж цієї осі наскрізну канавку, в яку введений гвинт, загвинчений в різьбовий отвір на тангенційній площині, для закріплення на ній кожної з цих основ, а вертикальні частини опорних елементів, на одному торці корпусу повернуті до передньої поверхні зубців, а на другому - до їх спинок, і мають головку з профілем, відповідним передній поверхні або спинці зубця, а всередині вертикальної частини вздовж осі витка виконаний різьбовий отвір, в який введений гвинт для затискання різальних пластин в канавках корпусу, а для закріплення кінця подовженої частини пружини на UA 113954 C2 (12) UA 113954 C2 опорному елементі, на ньому, на висоті основи пружини, виконаний бічний виступ з радіальним отвором, в який введений штифт або гвинт, що має контакт з адекватною їм виїмкою, виконаною біля кінця пружини, або ці виїмки виконані горизонтальними, а кінці введені у адекватні їм отвори, виконані вздовж осі пружини на бічних виступах опорних елементів, або у виконані зверху на них канавки, із суміщенням виїмок пружин з виконаними на бічних виступах опорних елементів боковими отворами, в які введені відповідні їм штифти або гвинти, або виконані горизонтальні виїмки, а кінці введені у адекватні їм отвори, виконані вздовж осі пружини на бічних виступах опорних елементів, або у виконані збоку на них канавки, із суміщенням цих виїмок з виконаними зверху на бічних виступах опорних елементів різьбовими отворами, в які введені відповідні їм гвинти, або на обох кінцях пружин виконані подовжні прорізі, в які введені самогальмівні клини, а ці кінці попередньо введені у адекватні клинам конічні отвори, які виконані на бічних виступах опорних елементів вздовж осі пружин, або на обох кінцях пружин виконані потовщення, або вони виконані сплющеними, а передуючі їм частини кінців введені у канавки, які виконані зверху або збоку на бічних виступах опорних елементів вздовж осі пружини і мають фаски для фіксації цих потовщень або сплющень, при цьому змінні пластини в подовжньому осьовому перерізі мають клинову форму з задніми кутами на всіх різальних кромках і розміщені в гвинтових канавках радіально з контактом між собою, або мають трапецеїдальну форму з задніми кутами на всіх різальних кромках і розміщені в гвинтових канавках радіально з контактом між собою через клинову вставку, а для збільшення можливостей переустановок різальних пластин, встановлених між клиновими вставками, пластини виконані призматичними у осьовому перерізі і без задніх кутів, а для їх забезпечення, пластини відповідно встановлені в гвинтових канавках корпусу з негативним переднім кутом  , в межах   5...  25 , а для зменшення висоти пластин, діаметр пружин, розміщених між пластинами для їх закріплення в гвинтових канавках на корпусі інструмента, виконаний зменшеним, а їх кількість збільшена, відповідно розміру впадини між витками пластин, а для підвищення точності інструмента, корпус з гвинтовими канавками і пружини для закріплення пластин, виконані гіперболоїдними, при цьому змінна поворотна непереточувана пластина для оснащення збірних черв'ячних зуборізальних інструментів, профіль якої має головку та ніжку і є похідним від профілю оброблюваних ними зубців, а для розміщення між витками пластин пружин, призначених для їх кріплення в гвинтових канавках на корпусі інструмента, ніжки непрофілюючих ділянок пластини виконані подовженими на висоту пружини, а для збільшення їх діаметра, кути профілю пластин зменшені, в т.ч. за рахунок відповідного зменшення діаметра обкатки, а також подовжені ділянки ніжок з непрофілюючим профілем пластини виконані з кутами профілю, які менші кутів профілю на профілюючих ділянках пластини, або для зменшення висоти пластин, висота ніжок на подовжених непрофілюючих ділянках пластини виконана зменшеною, за рахунок адекватного зменшення діаметра і збільшення кількості пружин, розміщених у відповідному просторі між пластинами для їх закріплення в гвинтових канавках на корпусі інструмента, а нижня частина пластини для введення її в гвинтову канавку корпусу, виконана трапецеїдальною, зі зменшенням висоти трапеції відносно верхньої частини пластини, а кути профілю цієї трапеції виконані більшими кута підйому осі гвинтових канавок корпусу.  UA 113954 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до зуборізального інструмента, а саме до збірних черв'ячних фрез і шеверів та змінних поворотних непереточуваних пластин для їх оснащення. Відомо, що збільшення кількості заходів у черв'ячних фрез веде до зменшення кількості зубців, що приходиться на 1 захід і до відповідного збільшення огранення зубців оброблюваних зубчастих коліс (див. статтю Настасенко В.А. Оценка производительности однозаходных и многозаходных червячных фрез в условиях повышения режущих свойств. // Современные проблемы и методология проектирования и производства силовых зубчатых передач: Сб. науч. трудов. - Тула: ТГУ. 2000. - с. 148-151). Відомий також черв'ячний інструмент, який має різальну частину і сформований на базі основного гіперболоїдного черв'яка, отриманого при гвинтовому русі з кроком і кутовою швидкістю початкової зубчастої рейки, яка має нахил вздовж осі її гвинтового руху під кутом, що дорівнює куту підйому витків черв'яка на начальному циліндрі, який відрізняється тим, що основний черв'як виконаний при гвинтовому русі всього ряду зубців початкової рейки, що входять в верстатне зачеплення з оброблюваним колесом, при цьому різальна частина виконана у вигляді плоских одновиткових пружин або закріплюваних пружинами різальних пластин, які є окремими і розташовані з можливістю контакту між собою по клинових або сферичних, або інших поверхням, що допускають рух «самих по собі» при затисканні і закріпленні у гвинтових канавках, виконаних на зовнішній гіперболоїдній поверхні корпусу і мають твірну, розташовану в одній площині під кутом до подовжньої осі, а також цей черв'ячний інструмент може бути оснащений пружинами, розташованими у міжзубових западинах і отворах, виконаних в різальних пластинах, і призначеними для закріплення пластин в радіальному напрямку, а торці пружин розташовані з упором в поворотні шпонки, що встановлені і закріплені в адекватних їм шпонкових пазах, виконаних на корпусі або у черв'ячному інструменті, виконаному у вигляді шевера, для затискання зібраних у виток пластин без отворів, по передній поверхні торцевої пластини, він оснащений ексцентриковим валиком, встановленим на бортику корпусу, а для затискання по спинці торцевої пластини, він оснащений конічним або іншим гвинтом, головка якого адекватна формі спинки, при цьому торці пружин, розташованих між пластинами для їх радіального кріплення, розміщені з можливістю фіксації згаданим ексцентриковим валиком і клиновим штифтами, (див. патент Російської Федерації № 2169061. МПК В23 F 21/16. Червячный инструмент, способ и оборудование для его изготовления. Авт. изобр. Настасенко В.А. Заявка № 98116845/08 от 08.09.98. // БИ. 2001. № 17). Дані черв'ячні інструменти усувають недолік зменшення кількості зубців на 1 захід, однак їх недоліком є складність кріплення пластин. При їх кріпленні пружинами через отвори, ослаблюються пластини, різьба на кінцях пружин і загвинчуваних на них гайок, яка може швидко руйнуватися, а для пружин, які введені між пластинами без отворів, їх затяжка можлива лише в межах конуса штифта. Недоліком також є обмеження даних черв'ячних інструментів гіперболоїдним виконанням. Задачею даного винаходу є усунення вказаних недоліків шляхом виконання збірного багатозахідного черв'ячного зуборізального інструмента, який має корпус і різальну частину, що виконана з окремих пластин, профіль яких є похідним від профілю оброблюваних ними зубців, що встановлені у виконаних на зовнішній поверхні корпусу гвинтових канавках, профіль яких адекватний нижній частині профілю пластин, що закріплені в цих канавках зовнішніми пружинами, введеними у западини між боковими сторонами сусідніх витків, зібраних з комплектів пластин, згідно з винаходом, для спрощення його конструкції, пластинами утворений лише один виток на кожному із його заходів, а для підвищення надійності кріплення пластин на крайніх ділянках їх витків, довжина l пружин збільшена відносно довжини l 1 одного її витка, щонайменше на довжину, зворотно пропорційну кількості заходів zч і становить додаткову величину Δl≥l1/zч, а вхідні і вихідні частини канавок на кожному із заходів з обох торців корпусу виконані зрізаними по тангенційних площинах на довжині l1/zч у перерізі, нормальному до осі канавки, і радіально-дотично до зовнішньої бокової поверхні пружин, а з обох торців корпусу, вздовж осі канавок на цих площинах, з можливістю руху по них, дзеркально симетрично встановлені L-подібні опорні елементи, основи яких мають виконану вздовж цієї осі наскрізну канавку, в яку введений гвинт, загвинчений в різьбовий отвір на тангенційній площині, для закріплення на ній кожної з цих основ, а вертикальні частини опорних елементів, на одному торці корпусу повернуті до передньої поверхні зубців, а на другому - до їх спинок, і мають головку з профілем, відповідним передній поверхні або спинці зубця, а всередині вертикальної частині вздовж осі витка виконаний різьбовий отвір, в який введений гвинт для затискання різальних пластин в канавках корпусу, а для закріплення кінця подовженої частини пружини на опорному елементі, на ньому, на висоті основи пружини, виконаний бічний виступ з радіальним 1 UA 113954 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 отвором, в який введений штифт або гвинт, що має контакт з адекватною їм виїмкою, виконаною біля кінця пружини, або ці виїмки виконані горизонтальними, а кінці введені у адекватні їм отвори, виконані вздовж осі пружини на бічних виступах опорних елементів, або у виконані зверху на них канавки, із суміщенням виїмок пружин з виконаними на бічних виступах опорних елементів боковими отворами, в які введені відповідні їм штифти або гвинти, або ці горизонтальні виїмки виконані продовжними, а кінці введені у адекватні їм отвори, виконані вздовж осі пружини на бічних виступах опорних елементів, або у виконані збоку на них канавки, із суміщенням цих виїмок з виконаними зверху на бічних виступах опорних елементів різьбовими отворами, в які введені відповідні їм гвинти, або на обох кінцях пружин виконані подовжні прорізі, в які введені самогальмівні клини, а ці кінці попередньо введені у адекватні клинам конічні отвори, які виконані на бічних виступах опорних елементів вздовж осі пружин, або на обох кінцях пружин виконані потовщення, або вони виконані сплющеними, а передуючі їм частини кінців введені у канавки, які виконані зверху або збоку на бічних виступах опорних елементів вздовж осі пружини і мають фаски для фіксації цих потовщень або сплющень, при цьому змінні пластини в подовжньому осьовому перерізі мають клинову форму з задніми кутами на всіх різальних кромках і розміщені в гвинтових канавках радіально з контактом між собою, або мають трапецеїдальну форму з задніми кутами на всіх різальних кромках і розміщені в гвинтових канавках радіально з контактом між собою через клинову вставку, а для збільшення можливостей переустановок різальних пластин, встановлених між клиновими вставками, пластини виконані призматичними у осьовому перерізі і без задніх кутів, а для їх забезпечення, пластини відповідно встановлені в гвинтових канавках корпусу з негативним переднім кутом , в межах =-5...-25°, а для зменшення висоти пластин, діаметр пружин, розміщених між пластинами для їх закріплення в гвинтових канавках на корпусі інструменту виконаний зменшеним, а їх кількість збільшена, відповідно розміру впадини між витками пластин, а для підвищення точності інструмента, корпус з гвинтовими канавками і пружини для закріплення пластин, виконані гіперболоїдними, при цьому змінна поворотна непереточувана пластина для оснащення збірних черв'ячних зуборізальних інструментів, профіль якої має головку та ніжку і є похідним від профілю оброблюваних ними зубців, а для розміщення між витками пластин пружин, призначених для їх кріплення в гвинтових канавках на корпусі інструмента, ніжки непрофілюючих ділянок пластини виконані подовженими на висоту пружини, а для збільшення їх діаметра, кути профілю пластин зменшені, в т.ч. за рахунок відповідного зменшення діаметра обкатки, а також подовжені ділянки ніжок з непрофілюючим профілем пластини виконані з кутами профілю, які менші кутів профілю на профілюючих ділянках пластини, або для зменшення висоти пластин, висота ніжок на непрофілюючих ділянках пластини виконана зменшеною, за рахунок адекватного зменшення діаметра і збільшення кількості пружин, розміщених у відповідному просторі між пластинами для їх закріплення в гвинтових канавках на корпусі інструмента, а нижня частина пластини для введення її в гвинтову канавку корпусу, виконана трапецеїдальною, зі зменшенням висоти трапеції відносно верхньої частини пластини, а кути профілю цієї трапеції виконані більшими кута підйому осі гвинтових канавок корпусу. Конструкції пропонованих збірних черв'ячних зуборізальних інструментів, якими є черв'ячні фрези і шевери, та змінних поворотних непереточуваних пластини для їх оснащення, приведені на кресленнях. На фіг. 1, 2, 3 показана збірна п'ятизахідна черв'ячна зуборізальна фреза або шевер, які мають корпус 1 і різальну частину, виконану з окремих змінних непереточуваних пластин 2, профіль 3 яких є похідним від профілю оброблюваних цими інструментами зубців зубчастих коліс, а для збільшення кількості перестановок пластин - вони виконані з профілем, здвоєними по основах і встановлені у виконаних на зовнішній поверхні корпусу гвинтових канавках 4, які виконані з кутом підйому о гвинта на зовнішньому діаметрі Daк корпусу, з адекватним пластинам профілем 3. Комплекти з пластин, які зібрані в гвинтових канавках, зовні з обох їх сторін, закріплені спіральними пружинами 5, введеними у впадини між боковими сторонами сусідніх витків, а для спрощення конструкції інструмента, кількість гвинтових канавок під витки, зібрані з пластин, виконана однаковою з кількістю його заходів zч. Для підвищення надійності закріплення пластин на крайніх бокових ділянках 6 витків, довжина l пружин збільшена відносно довжини l 1 одного їх витка, не менш, ніж на довжину 7, яка є зворотно пропорційною від кількості заходів і становить величину Δl ≥ l1/zч. Для подвоєння кількості перестановок пластин 2 за рахунок повороту їх на протилежну опорну сторону (фіг. 2, 3), вони виконані призматичними в подовжньому перерізі, з контактом між собою через клинові вставки 8, а для забезпечення необхідних задніх кутів  на вершинах, від яких залежать задні кути на бокових різальних кромках, вони відповідно встановлені в гвинтових канавках корпусу з негативним переднім кутом -, в межах: 2 UA 113954 C2 о 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 -= о+(3...6°)=-(5...25 ) (1). Вхідні 9 (фіг. 1, 3) і вихідні 10 (фіг. 1, 2) частини гвинтових канавок, на кожному з їх заходів з протилежних торців корпусу, на довжині l1/zч у перерізі по нормалі 11 до їх осі, і радіальнодотично до зовнішньої бокової поверхні 12 пружин, виконані зрізаними по тангенційних площинах 13, на яких з правого і лівого торців корпусу дзеркально симетрично встановлені Lподібні опорні елементи 14, основи 15 яких суміщені з тангенційними площинами і мають по них можливість відносного руху, для чого основи мають виконану вздовж осі витка наскрізну канавку 16, в яку введений гвинт 17, загвинчений в різьбовий отвір 18, виконаний на тангенційній площині, для закріплення на ній основи 15, а вертикальні частини 19 опорних елементів - на правому торці повернуті до передньої поверхні 20, утворених пластинами зубців, а на лівому до спинок 21 і мають головку 22 зі зменшеним відносно пластин профілем 23. Всередині вертикальної частини опорного елемента вздовж осі витка виконаний різьбовий отвір 24, в який введений гвинт 25 для затискання комплекту різальних пластин між пружинами в канавках корпусу. На виході кінця 26 подовженої частини пружини на опорний елемент, на ньому, на висоті основи пружини, виконаний бічній виступ 27 з радіальним отвором 28, в який введений штифт 29, що має боковий контакт з адекватною їм виїмкою 30, виконаною біля кінця пружини. На фіг. 4-13 показані нові варіанти кріплення кінців 26 подовженої частини пружини на бічному виступі 27 L-подібного опорного елемента 14. Замість штифтів, воно може бути здійснене гвинтами 31, загвинченими у різьбові отвори 32 (фіг. 4). Або на обох кінцях пружин 26 дугові виїмки 33 можуть бути виконані горизонтально, а штифти 29 введені у виконані на бічних виступах 27 опорних елементів 14 горизонтальні отвори 34 (фіг. 5, 6). Замість горизонтально встановленого штифта, кріплення може бути здійснене гвинтом 35 зі штифтовою кінцівкою, який загвинчений у горизонтальний різьбовий отвір 36 (фіг. 7), при цьому кінці пружин можуть бути введені в отвори 37 (фіг. 6) або у верхні канавки 38 (фіг. 7), які виконані вздовж осі пружини на бічних виступах 27 опорних елементів 14. Для кріплення кінців 26 подовженої частини пружини торцем гвинта або гвинта-пробки 39 збільшеного діаметра, що загвинчений зверху на бічній частині 40 опорного елемента 14 у різьбовому отворі 41, для чого відповідно збільшена виїмка 42 на пружині, яка уведена в отвір 37 опорного елемента (фіг. 8), або замість цього отвору може бути виконана канавка 38 (фіг. 9). Для уникання зменшення перерізу пружини виїмками 30, 33, 42, її кріплення в опорному елементі 14 може бути здійснене самогальмівним клином 43, який введений у прорізь 44, виконану на кінці 26 пружини, для чого отвір 45 під пружину в межах кутів клина виконаний конічним (фіг. 10). Кріплення введеної в канавки 38 опорного елемента 14 пружини, може бути здійснене виконанням на її кінцях потовщень кулькової 46 або іншої форми, рух яких у інших напрямках, окрім осі канавки, унеможливлений виконанням на виході з неї конічних фасок 47 (фіг. 11). Замість потовщень, кінці пружини можуть бути сплющені з розширенням у горизонтальній 48 (фіг. 12) або у вертикальній 49 площині (фіг. 13), при цьому канавка 50 на бічній стороні 40 опорного елемента виконана горизонтально, а для уникання самовільного виходу з канавки пружини - накрита шайбою 51, яка закріплена гвинтом 52, загвинченим у різьбовий отвір на бічній стороні. Виконання кріплення пружин у бокових канавках з обох бокових сторін опорного елемента 14, найбільш доцільне при використанні для кріплення комплекту пластин двох пружин, введених у западині між витками. На фіг. 14-16 показані нові виконання збірних черв'ячних зуборізальних інструментів, які усувають недоліки попередніх їх виконань - появу значних негативних передніх кутів  (1), необхідних для забезпечення задніх кутів на бокових різальних кромках при великих кутах o підйому гвинтової лінії, характерних для багатозахідних інструментів, що суттєво погіршує умови різання. Для цього пластини 53 виконані з задніми кутами  на вершинних і на бокових різальних кромках та розміщені в канавках радіально з нульовим переднім кутом =0°, що покращує умови різання у порівнянні з 0° (фіг. 15), що додатково покращує умови різання. Не зважаючи на те, що при цьому неможлива перестановка пластин на другу опорну сторону, збільшені задні кути і позитивний передній кут, при виконанні зміцнюючої стрічки шириною ƒ з негативними задніми кутами -ƒ=5...10° вздовж різальних кромок, збільшують стійкість пластин на 30...50 % і відповідно зменшують їх загальні витрати. При виконанні пластин у поперечному перерізі клинової форми 54 (фіг. 16), можливе вилучення клинових вставок, з контактом пластин між собою, а при достатньому просторі для розміщення стружки між зубцями - адекватне 3 UA 113954 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 збільшення кількості пластин. Додатковим позитивним фактором при цьому є поліпшення умов формування і відділення стружки, що веде до поліпшення якості оброки зубців виробів. На фіг. 17-19 показані нові виконання збірних черв'ячних зуборізальних інструментів, які усувають недоліки попередніх виконань - значних розмірів пластин з верхнім і нижнім профілями при великих модулях, або висоті оброблюваних зубців, що ускладнює їх пресування. Для цього пластини 55 без задніх кутів (фіг. 17) і пластини 56 з задніми кутами  (фіг. 18) виконані з одинарним профілем зубців 57 і трапецієвидною основою 58 для установки пластин в канавках 59 корпусу 60 (фіг. 19). Кріплення пластин у витках може бути здійснене з обох сторін пружинами 61, кінці 26 яких мають потовщення або сплющені з розширенням у вертикальній площині і введені у прорізі 62, які з обох боків виконані на L-подібному опорному елементі 63, і з одної сторони введені в контакт з парною пружиною сусіднього витка пластин, а з вільної сторони - утримуються шайбами 51, загвинченими гвинтами 52 у боковий виступ опорного елемента. Такий варіант кріплення усуває потребу збільшення початкової довжини 1 витка пружин l1 на величину l1/zч, зворотно пропорційну кількості заходів zч черв'ячного інструмента. Всі інші елементи черв'ячних зуборізальних інструментів аналогічні їх попереднім виконанням. Для підвищення точності профілю зубців багатозахідних черв'ячних зуборізальних інструментів, їх корпуси з гвинтовими канавками виконані по увігнутих гіперболоїдних поверхнях, які утворені шляхом обертання у напрямку їх подовжньої центральної осі, однопорожнинної гіперболи, в т.ч. за рахунок подачі формоутворюючих інструментів по нормалі до гвинтової лінії канавок на зовнішньому діаметрі Daк корпусу. Основними відмінами пропонованих варіантів виконання черв'ячних інструментів від базових, є кріплення кінців пружин на опорних елементах. На фіг. 20 показане виконання змінних поворотних непереточуваних пластин 2 для оснащення збірних черв'ячних зуборізальних інструментів. Їх профіль є похідним від профілю оброблюваних ними зубців і має головку АО та ніжку OD, параметри яких, у базовому варіанті призначені для обробки евольвентних зубців і обумовлені: кутами профілю о, величиною модуля m. Вони визначають їх крок t=m на ділильному діаметру do, який співпадає з кроком по нормалі до витків канавок на зовнішньому діаметрі Daк корпусу інструмента (фіг. 1), а також висоту їх головки ha=1,25m та ніжки hƒ=1,25m, радіуси округлення на вершинах і на западинах ra=rƒ=0,25m. Такі зубці на правій (п) і лівій (л) сторонах мають на вершинах - ділянки АлАп і радіусні профілюючі ділянки АлВл, АпВп висотою ra(1-sin о). На бокових сторонах зуб має профілюючі ділянки ВлСл, ВпСп висотою 2m+ra sin o, а на ніжках - радіусні непрофілюючі ділянки CлDл, СпОп висотою ra(1-sin о). У новому виконанні профіль зуба 3, замість радіусних ділянок на ніжці, має подовження на непрофілюючих ділянках СлЕл, CпЕп для розміщення між сусідніми витками з комплектів пластин, спіральних пружин 5, діаметр Dп1 яких розташований нижче профілюючих ділянок ВлСл, ВпСп. Загальна висота профілю пластин становить величину АЕ, а нижня його частина є дзеркально симетричною відносно основи Ел,Еп. Для збільшення у пружин 64 діаметра до величини Dп2 і збільшення їх міцності, профіль зуба 65 має подовження на непрофілюючих ділянках CлFл, CпFп з кутами ƒ, які менші кутів о. Загальна висота такого профілю пластин становить величину AF, а нижня його частина є дзеркально симетричною відносно основи Fл,Fп. Для зменшення загальної висоти пластин, відповідно до можливостей їх пресування, діаметр пружин 66 може бути зменшений до величини Dп3, a їх кількість подвоєна, за умови їх розміщення між витками. При цьому профіль зуба 67 подовжений на непрофілюючих ділянках СлGл, CпGп, а їх кути ƒ зменшені відносно кутів о для збільшення діаметра пружин. Загальна висота такого профілю пластин становить величину AG, а нижня його частина є дзеркально симетричною відносно основи Gл,Gп. Збільшення діаметрів пружин 68, 70, 72 до діаметрів D"п1, D"п2, D"п3, відносно попередніх виконань 5, 64, 66, можливе за рахунок зменшення кута профілю "о у зубців 69, 71, 73, які адекватні усім попереднім їх виконанням. Додаткове зменшенню кута профілю можливе також за рахунок зменшення діаметра обкатки. На фіг. 21 показане виконання змінних поворотних непереточуваних пластин 55 для оснащення збірних черв'ячних зуборізальних інструментів з великими модулями m>5 мм, для яких обмежені можливості пресування. Їх профілі відрізняється від усіх профілів попередніх виконань пластин (фіг. 20) відсутністю симетричної нижньої частини, замість якої на висоті (0,25...1)m виконані трапецієвидні основи 58, 74, 75 для установки пластин в канавках 59 корпусу 60 інструменту (фіг. 19), при цьому кут m трапецієвидні основи виконаний більшим кута o підйому гвинтової лінії канавок корпусу. Усі інші параметри однакові з попередніми виконаннями пластин. 4 UA 113954 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Основними відмінами пропонованих варіантів виконання пластин від базових, є відсутність отворів для кріплення їх пружинами, а також виконання нових форм і параметрів подовжених ділянок у ніжці зуба і трапецеїдальна форма основи для кріплення пластин в канавках корпусу інструмента. Принцип роботи запропонованих черв'ячних зуборізальних інструментів відрізняється від раніше відомих лише тим, що вони мають можливість перестановки і заміни пластин після зносу їх різальних кромок. Другою відміною є велика кількість зубців (60 і більше на 1 виток), що відповідно збільшує їх кількість, яка приходиться на 1 захід, тому вони не збільшують огранювання профілю при обробці зубців у порівнянні з базовими однозахідними фрезами. Виготовлення корпусу фрези не відрізняється від виготовлення багатозахідних черв'яків. Відмінності є лише у виготовленні різальних пластин, клинових вставок, пружин та L-подібних опорних елементів для затискання пружин і пластин, які попередньо введені у гвинтові канавки. Конкретне виконання пропонованих інструментів залежить від модуля оброблюваних зубчатих коліс. Наприклад, для 5-ти західної фрези m=4 мм, зовнішній діаметр корпусу становить Daк=100 мм, діаметр отвору 50 мм, максимальна висота двопрофільних пластин 24 мм, що при кутах профілю пластин о=20° дозволяє використати пружини діаметра Dп1=2,2 мм, а при зменшені кутів у ніжок до ƒ=10°, діаметри пружини досягають Da2=2,6 мм, Dп3=1,4 мм. Оскільки при двопружинному варіанті площа перерізу пружин зменшується у 3,2 разу, переваги має однопружинний варіант, який фактично забезпечує утримання витків двома пружинами, з яких середня навантажена двома витками пластин, однак їх міцність достатня для утримання пластин в корпусі в процесі різання. Кількість пластин і клинових вставок 60 штук на 1 виток, або по 12 зубців на 1 захід, що дорівнює кількості зубців стандартних однозахідних фрез. Товщина пластин і клинових вставок 3 мм, кут клина у перерізі 6°, тому він самогальмівний, затиск пластин у пакеті здійснюється гвинтовою пробкою з різьбою М6. Ці параметри забезпечують працездатність фрез при режимах різання, аналогічних для однозахідних фрез, однак за рахунок збільшення кількості заходів до 5, продуктивність обробки ними зубчатих коліс зростає у 4-4,5 разу. Для впровадження пропонованих фрез немає потреби суттєвих змін базових технологічних процесів виробництва, використовуване для цього обладнання і оснастка також не відрізняється від вже існуючих. Додатковою перевагою інструментів є вилучення процесів їх переточок, що вилучає потреби у заточувальних верстатах, з промисловими площинами, яку вони займають, у заточувальних інструментах та іншому обладнанні для його правки, у витратах електроенергії на роботу верстата при заточуванні у витратах на заробітну платню основних і допоміжних робітників, що обслуговують ці верстати. При зменшенні кута профілю зубців до 'оу=14,5° (світовий стандарт) діаметри пружин відповідно збільшаться до D'п1=3,2 мм, D'a2=3,4 мм, D'п3=1,8 мм, що відповідно збільшить їх міцність. Економічний ефект від впровадження запропонованих пластин і фрез витікає за рахунок підвищення продуктивності зубообробки, з відповідним зменшенням кількості зубофрезерних верстатів, площин, яку вони займають, заробітної платні обслуговуючих їх працівників та ін. При скороченні часу на виробництво 1 пакета зубчатих коліс з 60 хвилин до 14 хвилин і вартості 1 нормочасу зубообробки 20 у.о., економічний ефект на 1 зміну у 8 годин, що дозволяє обробити 8 таких пакетів, становитиме 123 у.о. Тому збільшення вартості виробництва таких фрез до 2-3 тис. у.о., з наступним придбанням лише змінних пластин, компенсується за 16-20 робочих змін, що при 252 змінах в рік дає прибуток від 25 до 28 тис. у.о. на 1 фрезу. При потребі України до 1000 таких фрез, економічний ефект досягне 25-28 млн. у.о. Однак більш точний розрахунок економічних показників залежить від конкретних умов виробництва, тому він може бути умовним. Можливе також виконання запропонованих фрез для обробки інших видів зубчастих коліс. Наведені дані підтверджують доцільність широкого впровадження запропонованих черв'ячних зуборізних інструментів і пластин до них. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 1. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент, який має корпус і різальну частину, виконану з окремих змінних пластин, профіль яких є похідним від профілю оброблюваних ними зубців, і встановлених у виконаних на зовнішній поверхні корпусу гвинтових канавках, профіль яких адекватний нижній частині профілю пластин, що закріплені в цих канавках зовнішніми пружинами, введеними у западини між боковими сторонами сусідніх витків, зібраних з комплектів пластин, який відрізняється тим, що для спрощення його конструкції, пластинами утворений лише один виток на кожному із його заходів, а для підвищення 5 UA 113954 C2 надійності кріплення пластин на крайніх ділянках їх витків, довжина l пружин збільшена відносно довжини l1 одного її витка, щонайменше на довжину, зворотно пропорційну кількості 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 заходів z ч , і становить додаткову величину l l1 / zч . 2. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент за п. 1, який відрізняється тим, що вхідні і вихідні частини канавок на кожному з їх заходів з обох торців корпусу виконані зрізаними по тангенційних площинах на довжині l1 / z ч у перерізі, нормальному до осі канавки, і радіально-дотично до зовнішньої бокової поверхні пружин, а з обох торців корпусу, вздовж осі канавок на цих площинах, з можливістю руху по них, дзеркально симетрично встановлені Lподібні опорні елементи, основи яких мають виконану вздовж цієї осі наскрізну канавку, в яку введений гвинт, загвинчений в різьбовий отвір на тангенційній площині, для закріплення на ній кожної з цих основ, а вертикальні частини опорних елементів, на одному торці корпусу, повернуті до передньої поверхні зубців, а на другому - до їх спинок, і мають головку з профілем, відповідним передній поверхні або спинці зубця, а всередині вертикальної частини вздовж осі витка виконаний різьбовий отвір, в який введений гвинт для затискання різальних пластин в канавках корпусу, а для закріплення кінця подовженої частини пружини на опорному елементі, на ньому, на висоті основи пружини, виконаний бічний виступ з радіальним отвором, в який введений штифт, або гвинт, що має контакт з адекватною їм виїмкою, виконаною біля кінця пружини. 3. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що на обох кінцях пружин виконані горизонтальні дугові виїмки, а кінці введені у адекватні їм отвори, виконані вздовж осі пружини на бічних виступах опорних елементів, або у виконані зверху на них канавки, із суміщенням виїмок пружин з виконаними на бічних виступах опорних елементів боковими отворами, в які введені відповідні їм штифти або гвинти. 4. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що на обох кінцях пружин виконані горизонтальні виїмки, а кінці введені у адекватні їм отвори, виконані вздовж осі пружини на бічних виступах опорних елементів, або у виконані збоку на них канавки, із суміщенням цих виїмок з виконаними зверху на бічних виступах опорних елементів різьбовими отворами, в які введені відповідні їм гвинти. 5. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що на обох кінцях пружин виконано по одній прорізі, в які введені самогальмівні клини, а ці кінці попередньо введені у адекватні клинам конічні отвори, що виконані на бічних виступах опорних елементів вздовж осі пружини. 6. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що на обох кінцях пружин виконані потовщення або кінці розширені шляхом їх сплющення, а передуючі їм циліндричні частини кінців введені у канавки, які виконані зверху або з боку на бічних виступах опорних елементів вздовж осі пружини і мають фаски для фіксації в них цих потовщень або сплющень. 7. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що змінні пластини в осьовому перерізі мають клинову форму з задніми кутами на всіх різальних кромках і розміщені в гвинтових канавках радіально з контактом між собою. 8. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що змінні пластини в осьовому перерізі мають трапецеїдальну форму з задніми кутами на всіх різальних кромках і розміщені в гвинтових канавках радіально з контактом між собою через клинову вставку. 9. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що для збільшення можливостей переустановок різальних пластин, встановлених між клиновими вставками, пластини виконані призматичними у осьовому перерізі і без задніх кутів, а для їх забезпечення, пластини відповідно встановлені в гвинтових канавках корпусу з негативним переднім кутом  , в межах    5...  25  . 10. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що для зменшення висоти різальних пластин, діаметр пружин, розміщених між пластинами для їх закріплення в гвинтових канавках на корпусі інструмента, виконаний зменшеним, а їх кількість збільшена, відповідно до розміру впадини між витками пластин. 11. Збірний багатозахідний черв'ячний зуборізальний інструмент за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що для підвищення його точності, корпус з гвинтовими канавками і пружини для закріплення пластин, виконані по увігнутих гіперболоїдних поверхнях, які утворені шляхом обертання у напрямку їх подовжньої центральної осі, однопорожнинної гіперболи. 6 UA 113954 C2 5 10 15 20 12. Змінна поворотна непереточувана пластина для оснащення збірних черв'ячних зуборізальних інструментів, профіль якої має головку та ніжку і є похідним від профілю оброблюваних ними зубців, яка відрізняється тим, що для розміщення між витками пластин пружин, призначених для їх кріплення в гвинтових канавках на корпусі інструмента, ніжки непрофілюючих ділянок пластини виконані подовженими на висоту пружини. 13. Змінна поворотна непереточувана пластина за п. 12, яка відрізняється тим, що для збільшення діаметра пружин,кути профілю пластин зменшені, в т. ч. за рахунок відповідного зменшення діаметра обкатки. 14. Змінна поворотна непереточувана пластина за п. 12, яка відрізняється тим, що для збільшення діаметра пружин, подовжені непрофілюючі ділянки на ніжках пластини виконані з кутами профілю, які менші кутів профілю на профілюючих ділянках пластини. 15. Змінна поворотна непереточувана пластина за п. 12, яка відрізняється тим, що для зменшення її висоти, висота подовжених ніжок на непрофілюючих ділянках пластини виконана зменшеною, за рахунок адекватного зменшення діаметра і збільшення кількості пружин, розміщених у відповідному просторі між пластинами для їх закріплення в гвинтових канавках на корпусі інструмента. 16. Змінна поворотна непереточувана пластина за п. 12, яка відрізняється тим, що для зменшення її висоти, нижня частина пластини для введення її в гвинтову канавку корпусу, виконана трапецеїдальною, зі зменшенням висоти трапеції відносно верхньої частини пластини, а кути профілю цієї трапеції виконані більшими кута підйому осі гвинтових канавок корпусу. 7 UA 113954 C2 8 UA 113954 C2 9 UA 113954 C2 10 UA 113954 C2 11 UA 113954 C2 12 UA 113954 C2 13 UA 113954 C2 14 UA 113954 C2 15 UA 113954 C2 16 UA 113954 C2 17 UA 113954 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 18