×
10.06.2013
216.012.4759

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ШЕВИНГОВАНИЕМ-ПРИКАТЫВАНИЕМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения. Осуществляют свободный обкат инструмента - шевера-прикатника и обрабатываемого колеса. Зацепление инструмента с обрабатываемым колесом выполняют внеполюсным. Обработку ведут с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания. Рабочие циклы включают поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса. Циклы выхаживания включают поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса. Используют инструмент, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса кроме единицы. Циклы выхаживания осуществляют при стабильной силе прижима инструмента к обрабатываемой заготовке или обрабатываемой заготовки к инструменту посредством упругих элементов, обеспечивающих колебания межосевого расстояния в паре инструмент - обрабатываемое колесо. В результате обеспечивается уменьшение шероховатости боковых поверхностей зубьев и уменьшение остаточных напряжений в поверхностном слое боковых поверхностей зубьев. 2 ил.
Основные результаты: Способ обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием, включающий свободный обкат инструмента - шевера-прикатника, имеющего режущие кромки, смещенные по винтовой поверхности, и обрабатываемого колеса, при этом зацепление инструмента с обрабатываемым колесом выполняют внеполюсным, а обработку ведут с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, при этом используют инструмент, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса кроме единицы, отличающийся тем, что циклы выхаживания осуществляют при стабильной силе прижима инструмента к обрабатываемой заготовке или обрабатываемой заготовки к инструменту посредством упругих элементов, обеспечивающих колебания межосевого расстояния в паре инструмент - обрабатываемое колесо.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке зубьев цилиндрических зубчатых колес.

Известен способ шевингования зубчатых колес принудительным обкатом с использованием шевера с наклонными режущими кромками, заключающийся в уменьшении разности скоростей скольжения зубьев инструмента относительно зубьев обрабатываемого колеса за счет выполнения их зацепления внеполюсным, а шевер для этого изготавливают со смещением исходного контура рейки. [А.с. СССР №963747, B23F 21/28, 1982].

Недостатком способа является то, что он не определяет геометрические и кинематические параметры процесса, что отрицательно сказывается на производительности и точности обработки.

Известен способ обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием, включающий свободный обкат шевера-прикатника, имеющего режущие кромки, смещенные по винтовой поверхности, и обрабатываемого колеса, установленных на параллельных осях, при этом зацепление шевера-прикатника с обрабатываемым колесом выполняют внеполюсным, а обработку ведут с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов, включающих поворот шевера-прикатника в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания, включающих поворот шевера-прикатника в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, при этом используют шевер-прикатник, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса кроме единицы. [Пат. РФ №2224624, МПК7 B23F 19/06, Бюл. №6, 2004].

Недостатком способа является недостаточное качество боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса. Это объясняется тем, что обработка на всех рабочих и выхаживающих циклах шевингования-прикатывания ведется при параллельных осях на фиксированных межосевых расстояниях в условиях жесткой технологической системы. При этом из-за геометрических погрешностей зубьев обрабатываемого колеса на всех циклах шевингования-прикатывания наблюдаются существенные колебания сил в паре «инструмент - обрабатываемое колесо», что приводит к ухудшению шероховатости обрабатываемых поверхностей зубьев колеса, и как следствие, их качества и эксплуатационных характеристик.

Задача изобретения - повышения качества и эксплуатационных характеристик обрабатываемых колес за счет уменьшения шероховатости боковых поверхностей их зубьев и уменьшения остаточных напряжений в поверхностном слое боковых поверхностей их зубьев.

Поставленная задача решается за счет того, что обработка осуществляется шевингованием-прикатыванием, включающим свободный обкат инструмента - шевера-прикатника, имеющего режущие кромки, смещенные по винтовой поверхности, и обрабатываемого колеса, при этом зацепление инструмента с обрабатываемым колесом выполняют внеполюсным, а обработку ведут с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, при этом используют инструмент, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса кроме единицы, причем циклы выхаживания осуществляют при стабильной силе прижима инструмента к обрабатываемой заготовке или обрабатываемой заготовки к инструменту посредством упругих элементов, обеспечивающих осуществление колебаний межосевого расстояния в паре инструмент - обрабатываемое колесо.

На фиг.1 изображена схема осуществления рабочих циклов для способа обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием.

На фиг.2 изображена схема осуществления циклов выхаживания способа обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием.

В состав технологической системы, предназначенной для осуществления способа обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием, входят инструмент 1, представляющий собой закаленное цилиндрическое зубчатое колесо, боковые поверхности зубьев которого являются эвольвентными, а режущие кромки образованы пересечением винтовой поверхности стружечной канавки трапецеидального профиля и боковых поверхностей его зубьев, инструмент 1 установлен на цилиндрическую оправку и жестко закреплен на ней, например гайкой; обрабатываемое колесо 2, которое устанавливают свободно на цилиндрическую оправку; упругие элементы технологической системы 3, предназначенные для осуществления небольших колебаний межосевого расстояния в паре инструмент -обрабатываемое колесо, которые являются составляющим звеном технологической оснастки и в зависимости от того, какие циклы обработки осуществляются в данный момент - рабочие или циклы выхаживания, могут быть соответственно выключены или включены.

Способ обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием пригоден для обработки колеса с предварительно формообразованными высокопроизводительными методами: литья, пластического деформирования, механической обработки и др. зубьями. Согласно способу инструмент 1 устанавливают на цилиндрическую оправку и фиксируют, например гайкой. Обрабатываемое колесо 2 устанавливают свободно на цилиндрическую оправку и вводят в плотное (беззазорное по боковым сторонам) зацепление с инструментом 1. После чего инструменту 1 сообщают вращательное движение - движение обката в прямом и обратном направлениях с угловой скоростью ω0. При этом обрабатываемое колесо 2 вращается со скоростью ω. Указанное движение является рабочим потому, что при нем осуществляются срезание тонких слоев стружки и выглаживание боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса 2 за счет профильного скольжения режущих кромок инструмента 1 по боковым поверхностям зубьев обрабатываемого колеса 2. Обработка боковых поверхностей зубьев по всей их длине обеспечивается при соблюдении двух условий: во-первых, наличием режущих кромок, смещенных на соседних зубьях инструмента 1 относительно друг друга, образованных в результате пересечения боковых поверхностей его зубьев с винтовыми поверхностями стружечной канавки; во-вторых, отсутствием общих множителей чисел зубьев инструмента и обрабатываемого колеса 2. Формообразование боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса 2 совершается за количество оборотов инструмента 1, равное числу зубьев обрабатываемого колеса 2. Обрабатываемое колесо 2 при этом совершает количество оборотов, равное числу зубьев инструмента 1. Далее производят врезание - сближение параллельных осей инструмента 1 и обрабатываемого колеса 2 с периодической радиальной подачей на величину 0,03…0,05 мм. Так завершается один рабочий цикл. За полный цикл обработки для удаления всего припуска с боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса 2 необходимо осуществить от двух до четырех рабочих циклов. Следует отметить, что на всех рабочих циклах обработку осуществляют на фиксированных межосевых расстояниях, уменьшаемых от цикла к циклу путем осуществления периодической радиальной подачи в условиях жесткой технологической системы, при этом упругие элементы технологической системы 3 выключены. При достижении номинального межосевого расстояния αw≈const подачу врезания Sвр прекращают.

Для уменьшения шероховатости боковых поверхностей зубьев обрабатываемых колес и улучшения качества обработки после окончания рабочих циклов осуществляют один или два цикла выхаживания - вращение инструмента в прямом и обратном направлениях на номинальном межосевом расстоянии при параллельных осях. Следует отметить, что циклы выхаживания производят с включенными упругими элементами технологической системы 3, обладающими достаточно высокой жесткостью, но в то же время позволяющими в процессе выхаживания производить небольшие колебания межосевого расстояния αw≈const. При этом остаточные геометрические погрешности зубьев обрабатываемого колеса не будут приводить к существенным колебаниям сил в паре инструмент - обрабатываемое колесо, что приведет к уменьшению шероховатости обрабатываемых поверхностей зубьев колеса, а также снижению остаточных напряжений в поверхностном слое боковых поверхностей его зубьев и, как следствие, повышению его качества и эксплуатационных характеристик.

Предлагаемый способ был реализован при обработке цилиндрического зубчатого колеса, выполненного из стали 20Х ГОСТ 4543-71, имеющего следующие основные параметры: модуль m=2 мм, число зубьев z=11, коэффициент смещения исходного контура χ=0. Предварительное формообразование зубьев обрабатываемого колеса осуществлялось зубофрезерованием. Окончательная обработка велась инструментом со следующими параметрами: модуль m0=1 мм, число зубьев z0=31, коэффициент смещения исходного контура χ0=1,909 мм. Режимы обработки: снимаемый припуск, определяемый по развертке начального цилиндра в среднем сечении зуба 0,12 мм, частота вращения инструмента n=200 мин-1, подача врезания 0,03 мм на рабочий цикл, количество рабочих циклов 4, количество циклов выхаживания 2.

Шероховатость боковых поверхностей зубьев колеса после зубофрезерования составила Ra=2,5 мкм. Шероховатость после обработки шевингованием-прикатыванием по способу, описанному в ближайшем аналоге (прототипе), - Ra=1,2 мкм. Шероховатость после обработки шевингованием-прикатыванием по предлагаемому способу Ra=0,8 мкм.

Прирост микротвердости боковых поверхностей зубьев колеса после обработки шевингованием-прикатыванием по способу, описанному в ближайшем аналоге (прототипе), при нагрузке 0,5 Н зафиксирован на уровне 19%, а при нагрузке 1H - 10%. Прирост микротвердости боковых поверхностей зубьев колеса после обработки шевингованием-прикатыванием по предлагаемому способу при нагрузке 0,5 Н зафиксирован на уровне 15%, а при нагрузке 1Н - 7%, что свидетельствует об уменьшении остаточных напряжений в поверхностном слое боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса.

Представленные данные свидетельствуют о возможности применения предлагаемого способа для эффективной обработки цилиндрических зубчатых колес, при которой достигается уменьшение шероховатости боковых поверхностей зубьев обрабатываемых колес, уменьшение остаточных напряжений в поверхностном слое боковых поверхностей их зубьев, что в конечном итоге приводит к повышению их качества и эксплуатационных характеристик.

Способ обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием, включающий свободный обкат инструмента - шевера-прикатника, имеющего режущие кромки, смещенные по винтовой поверхности, и обрабатываемого колеса, при этом зацепление инструмента с обрабатываемым колесом выполняют внеполюсным, а обработку ведут с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания, включающих поворот инструмента в прямом и обратном направлениях на количество оборотов, равное числу зубьев обрабатываемого колеса, при этом используют инструмент, число зубьев которого не имеет общих множителей с числом зубьев обрабатываемого колеса кроме единицы, отличающийся тем, что циклы выхаживания осуществляют при стабильной силе прижима инструмента к обрабатываемой заготовке или обрабатываемой заготовки к инструменту посредством упругих элементов, обеспечивающих колебания межосевого расстояния в паре инструмент - обрабатываемое колесо.
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ШЕВИНГОВАНИЕМ-ПРИКАТЫВАНИЕМ
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ШЕВИНГОВАНИЕМ-ПРИКАТЫВАНИЕМ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 14 items.
10.01.2013
№216.012.17d5

Способ зубонарезания цилиндрических колес

Способ включает обработку резцовой головкой большого диаметра по методу обката. Для повышения точности обработки за счет устранения винтообразности зубьев резцовую головку устанавливают под углом наклона линии зуба нарезаемого колеса, определяемым по приведенному соотношению в зависимости от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471593
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.04.2013
№216.012.360c

Способ обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке круговых и арочных зубьев цилиндрических зубчатых колес. Способ включает обработку с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания. Обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479389
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.12.2013
№216.012.901c

Способ нарезания зубчатых колес с криволинейной формой зубьев

Изобретение относится к области обработки резанием и может быть использовано в производстве зубчатых колес. Заготовку устанавливают и закрепляют на рабочей оправке. Резцовые головки наклоняют к начальной прямой под одинаковым углом, при котором режущие кромки резцов образуют в среднем сечении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502585
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.93c6

Способ отделочной обработки цилиндрических зубчатых колес

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке зубьев цилиндрических зубчатых колес. Способ включает свободный обкат инструмента и обрабатываемого колеса, установленных на параллельных осях. Зацепление инструмента с обрабатываемым колесом выполняют внеполюсным. Цикл...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503524
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.04.2014
№216.012.b012

Способ обработки пары цилиндрических зубчатых колес

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано в производстве цилиндрических зубчатых колес. Способ осуществляют инструментом чашечной формы в условиях обката заготовки шестерни по производящему колесу. Оси симметрии производящих контуров, формирующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510789
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.08.2014
№216.012.ef6a

Способ зубонарезания цилиндрических колес с модифицированным профилем зубьев

Изобретение относится к области обработки резанием и может быть использовано при изготовлении цилиндрических зубчатых колес. Обработку зубчатых колес начинают с момента включения главного движения резания - вращения резцовой головки и движений подачи обката. Перед началом формообразования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527109
Дата охранного документа: 27.08.2014
20.01.2015
№216.013.1ea0

Инструмент для чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке круговых и арочных зубьев цилиндрических зубчатых колес. Инструмент для чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес, представляет собой цилиндрическое зубчатое колесо, на боковых поверхностях круговых зубьев которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539281
Дата охранного документа: 20.01.2015
20.01.2015
№216.013.1ea4

Способ обработки торцовых поверхностей зубчатых венцов цилиндрических колес

Изобретение относится к области обработки резанием и может быть использовано в производстве цилиндрических зубчатых колес. Обработку торцовых поверхностей зубчатых венцов цилиндрических колес осуществляют резанием на токарном станке с двух сторон одновременно двумя подрезными резцами. Подрезным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539285
Дата охранного документа: 20.01.2015
20.04.2015
№216.013.43e3

Устройство для заточки взаимозаменяемых резцов

Изобретение относится к области обработки резанием и может быть использовано в производстве зубчатых колес. Устройство состоит из контейнера с кассетным приспособлением, в продольном пазу которого размещают комплект затачиваемых взаимозаменяемых резцов. С обеих сторон поворотного контейнера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548877
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.07.2015
№216.013.688c

Устройство для управления точностью зубообработки цилиндрических колес

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано при изготовлении цилиндрических зубчатых колес. Устройство для зубообработки цилиндрических колес содержит резцовую головку, состоящую из двух полуголовок, установленных на цилиндрической оправке с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558317
Дата охранного документа: 27.07.2015
Showing 1-10 of 84 items.
27.01.2013
№216.012.1f28

Вяжущее

Изобретение относится к составу вяжущего и может найти применение в промышленности строительных материалов для изготовления бетонов. Технический результат - увеличение прочности на сжатие в возрасте 28 суток, снижение себестоимости вяжущего. Вяжущее, включающее портландцемент, молотый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473477
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.03.2013
№216.012.3035

Устройство контроля параметров условий труда

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области контроля параметров условий труда, и может быть использовано для контроля и управления уровнями факторов производственной среды. Технический результат - расширение функциональных возможностей контроля фактического уровня параметров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477876
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.03.2013
№216.012.3165

Способ трансформации в полете кормового отсека артиллерийского снаряда и устройство для его реализации

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к устройству и способу трансформации в полете кормового отсека артиллерийского снаряда. Способ заключается в аккумулировании газов заснарядного пространства в накопительной камере кормового отсека, удлинении кормового отсека снаряда, путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478183
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3168

Оптико-электронный маятниковый датчик уровня

Изобретение относится к устройствам для измерения отклонения объекта в вертикальной плоскости и может быть использовано для контроля и выправки положения железнодорожного полотна. Сущность: датчик уровня содержит маятник, излучатель света, ряд светоприемников, корпус. В эту схему введены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478186
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3181

Компенсационный акселерометр

Изобретение предназначено для использования в качестве чувствительного элемента в системах стабилизации и навигации и может найти применение в приборах измерения механических величин компенсационного типа. Компенсационный акселерометр содержит чувствительный элемент, датчик угла, интегрирующий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478211
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3182

Компенсационный акселерометр

Изобретение предназначено для использования в качестве чувствительного элемента в системах стабилизации и навигации. Компенсационный акселерометр содержит чувствительный элемент, датчик угла, выход которого соединен с входом полосового фильтра, отрицательную обратную связь, реализованную с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478212
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.04.2013
№216.012.326d

Способ изготовления роликов тяжелонагруженных приводных цепей

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении роликов приводных цепей, применяемых в металлургии, конвейерных устройствах и других высокоэнергетических передачах движения. Отрезанную от прутка заготовку после термообработки и смазывания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478452
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.32d2

Устройство для выгрузки кускового материала из бункера

Устройство содержит рабочий орган, расположенный под углом 60° к горизонтали и содержащий ступени, форсунки и шторы с регулируемой щелью. Ступени рабочего органа выполнены в виде плиты и подвижных ступеней. Плита закреплена к торцевой и вертикальным стенкам с внутренней стороны бункера....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478553
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.360c

Способ обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке круговых и арочных зубьев цилиндрических зубчатых колес. Способ включает обработку с периодической радиальной подачей после каждого из 2-4 рабочих циклов и без радиальной подачи в течение 1-2 циклов выхаживания. Обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479389
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.3702

Фурма для донной продувки металла газами в ковше и способ ее изготовления

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при внепечной обработке стали и сплавов в ковшах. Фурма содержит металлическую конусную гильзу с дном и газоподводящей трубкой, заполненную огнеупорной массой, в которой выполнены продольные сквозные щелевые каналы и расположен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479635
Дата охранного документа: 20.04.2013
+ добавить свой РИД