Спосіб нарізання циліндричних зубчастих коліс

Спосіб нарізання циліндричних зубчастих коліс, при якому нарізання зубців колеса здійснюють в умовах обкочування черв'ячною фрезою за два проходи, який відрізняється тим, що перший прохід здійснюють черв'ячною фрезою, профіль зубців якої у нормальному перерізі відповідає профілю ніжки вихідного контура, а другий прохід здійснюють черв'ячною фрезою з зубцями, у яких головка зубця виконана на гвинтовій поверхні з тим самим кутом підйому, що у фрези для першого проходу, профіль головки у нормальному перерізі відповідає профілю головки вихідного контура, а профіль ніжки зубця не виходить за межі ніжки вихідного контура, і має прямокутну форму Винахід відноситься до технології механічної обробки деталей в умовах обкочування і може бути використаним для виготовлення зубчастих коліс Відомий спосіб нарізання циліндричних зубчастих коліс, при якому нарізання зубців колеса здійснюють в умовах обкочування черв'ячною фрезою за два проходи [Овумян Г Г , Адам Я И Справочник зубореза М Машиностроение, 1983 - 2 2 3 с ] У відомому способі використовують стандартну черв'ячну фрезу, профіль зубців якої відповідає профілю нормального вихідного контуру, при цьому глибина різання на першому проході становить 0,6 висоти зубця, або 1,4т, а на другому - 0,4 висоти зубця, або 0,85т, де т - модуль зубчастого колеса Проте, продуктивність відомого способу є обмеженою Так, якщо максимальна допустима подача на зуб черв'ячної фрези становить sz, то найбільша допустима осьова подача so буде рівна So - S z * Zo де Zo - КІЛЬКІСТЬ рейок (зубців на торці) черв'ячної фрези, а подальше збільшення осьової подачі можливе лише за рахунок збільшення КІЛЬКОСТІ рейок черв'ячної фрези Але, при заданому зовнішньому діаметрі черв'ячної фрези КІЛЬКІСТЬ рейок не може бути збільшена, оскільки ця КІЛЬКІСТЬ вибирається з умови забезпечення необхідної МІЦНОСТІ зубців Якщо збільшити КІЛЬКІСТЬ рейок за рахунок зовнішнього діаметра фрези, то одночасно із збільшенням зовнішнього діаметру зростає сила різання, крутний момент і навантаження на кінематичні ланцюги подачі і поділу зубофрезерного верстата, знижується точність обробки Крім того, при зубофрезеруванні в умовах обкочування основну роботу стружкоутворення виконують вершинні леза, на які припадає понад половини об'єму металу, який усувається з впадин між зубцями зубчастого колеса У той же час відносна ширини вершинного леза у периметрі різання, що утворений усіма лезами окремого зубця фрези є незначною Так, у стандартної черв'ячної фрези ширина вершинного леза становить 0,66т, а сумарна ширина вершинного та бокових лез, які приймають участь у різанні на другому (чистовому) проході, дорівнює (2*2,25/cosa f f l + 0,66)*m, де m - модуль, аф - кут профілю вихідного контуру, тобто частка вершинного леза у периметрі різання становить 12% Для першого проходу, де периметр різання дорівнює (2 * 0,85 / cos аф + 0,66) * т , відносна довжина вершинного леза є дещо більшою, і становить 31%, але теж не відповідає роботі, яку виконують дані леза при різанні Невідповідність між відносною шириною вершинних лез і роботою, яку вони виконують під час різання, приводить до значних питомих навантажень на дані леза, їх прискореного зношування, і є факто О (О CO Ю ром, що обмежує період СТІЙКОСТІ черв'ячних фрез В основу винаходу поставлена задача створення такого способу нарізання циліндричних зубчастих коліс, у якому зміна профілів зубців черв'ячних фрез для 1-го та 2-го проходів дозволить збільшити відносну ширину вершинних лез у периметрі різання і збільшити осьову подачу, а за рахунок цього збільшити продуктивності обробки та підвищити СТІЙКІСТЬ черв'ячних фрез Поставлена задача вирішується тим, що у способі нарізання циліндричних зубчастих коліс, при якому нарізання зубців колеса здійснюють в умовах обкочування черв'ячною фрезою за два проходи, згідно з винаходом, перший прохід здійснюють черв'ячною фрезою, профіль зубців якої у нормальному перетині відповідає профілю ніжки вихідного контуру, а другий прохід здійснюють черв'ячною фрезою з зубцями, у яких головка зубця виконана на гвинтовій поверхні з тим самим кутом підйому, що у фрези для першого проходу, профіль головки у нормальному перетині відповідає профілю головки вихідного контуру, а профіль ніжки зубця не виходить за межі ніжки вихідного контуру, і має, наприклад, прямокутну форму У запропонованому способі за рахунок зменшення робочої висоти зубців фрез для першого та другого проходів скорочується довжина основи кожного зубця, що дає можливість, не зменшуючи МІЦНОСТІ зубців, зменшити кутовий крок зубців у торцьовому перетині та утворити на тому ж зовнішньому діаметрі черв'ячної фрези більшу КІЛЬКІСТЬ рейок При цьому, у ВІДПОВІДНОСТІ до залежності (1), на першому і на другому проходах пропорційно до КІЛЬКОСТІ зубців зростає осьова подача черв'ячної фрези і підвищується продуктивність зубонарізання Одночасно з цим із зменшенням розмірів зубців досягається також збільшення відносної ширини вершинного леза у периметрі різання кожного активного зубця, за рахунок чого зменшується питоме навантаження, що припадає на вершинні леза, і підвищується СТІЙКІСТЬ черв'ячних фрез Крім того, збільшення КІЛЬКОСТІ рейок (зубців на торці) приводить до збільшення коефіцієнта торцьового перекриття у зачепленні черв'ячна фреза-заготовка і дозволяє зменшити нерівномірність різання, динамічні навантаження і підвищити точність обробки На фіг 1 показано профіль рейки черв'ячної фрези для першого проходу, а на фіг 2 - профіль рейки черв'ячної фрези для другого проходу На фіг 3 - 5 зображені бокові (торцеві) види фрез на фіг 3 - черв'ячної фрези для першого проходу, на фіг 4 - черв'ячної, фрези для другого проходу, а на фіг 5 - стандартної черв'ячної фрези На фіг 6 зображено розподіл припуску між першим та другим проходом при зубофрезеруванні черв'ячними 51736 фрезами запропонованих конструкцій, а на фіг 7 розподіл припуску між першим та другим проходом при двохпрохідному зубофрезеруванні стандартною черв'ячною фрезою Профіль зубця 1 черв'ячної фрези для першого проходу у нормальному перетині має форму ніжки профілю вихідного контуру 2 Зубець черв'ячної фрези для другого проходу має головку 3, яка співпадає з головкою вихідного контуру 2 і виконана на гвинтовій поверхні з тим самим кутом підйому, що у фрези для першого проходу, та ніжку 4, яка не приймає участі у різанні і має довільну форму, наприклад, прямокутну, і таку, що не повинна виходити за межі вихідного контуру ЗОВНІШНІЙ діаметр Оаф обид BOX фрез у запропонованому способі рівний зовнішньому діаметру стандартної черв'ячної фрези, кутовий крок стандартної черв'ячної фрези становить х, а її КІЛЬКІСТЬ рейок дорівнює Zo, кутовий крок та КІЛЬКІСТЬ рейок у запропонованих черв'ячних фрез становить, ВІДПОВІДНО, ті IZOI На фіг 3, 4 позиціями 5, 6 позначено, ВІДПОВІДНО, зубці запропонованих черв'ячних фрез для першого та другого проходу, а поз 7 - гвинтову канавку, на якій розміщені зубці 6 фрези для другого проходу На фіг 6, 7 поз 8, 9 позначені зубці зубчастого колеса, яке підлягає обробці, поз 10, 11 - частини припуску, який усувається із впадин між зубцями 8, 9 черв'ячними фрезами запропонованих конструкцій, а поз 12,13 - стандартною черв'ячною фрезою Спосіб реалізують наступним чином При обробці на першому проході, де використовується черв'ячна фреза з зубцем 1, усувається частина металу 10 із впадини між зубцями 8, 9 і частково формуються їх робочі профілі Під час різання на другому проході черв'ячною фрезою, що має зубці, які утворені головкою 3 та ніжкою 4, усувається друга частина 11 припуску і завершується формування бокових профілів зубців колеса, при цьому фреза для другого проходу здійснює різання лише головками 3 зубців Для порівняння стандартна черв'ячна фреза під час різання на першому проході частково прорізає впадину між зубцями 8, 9 зубчастого колеса, усуваючи припуск 12, а під час другого проходу з різанням на повну глибину профілю зрізає припуск 13 і формує суміжні бокові поверхні зубців 8, 9 у даній впадині За рахунок зменшення кутового кроку збільшується КІЛЬКІСТЬ рейок Zoi у порівнянні з КІЛЬКІСТЮ рейок Zo у стандартної фрези, що дозволяє при незмінній подачі на зуб s z збільшити у запропонованому способі осьову подачу у Zoi / Zo разів як на першому, так і на другому проході і у стільки ж разів підвищити продуктивність обробки 51736 Фїг.2. Фіг.5, Фїг.З. 9 Фіг.7. Фіг.4. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71