×
18.05.2019
219.017.58ed

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СНЯТИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И ФАСОК НА ТОРЦАХ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС БОЛЬШИХ ТИПОРАЗМЕРОВ НА УНИВЕРСАЛЬНЫХ ТОКАРНО-КАРУСЕЛЬНЫХ СТАНКАХ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Способ включает внеполюсное зацепление обрабатываемого колеса с инструментом и снятие заусенцев и фасок срезанием за счет скольжения боковых поверхностей зубьев инструмента относительно боковых поверхностей зубьев обрабатываемого колеса. При этом в качестве инструмента используют двухвенцовое коническое прямозубое колесо, на боковых поверхностях зубьев которого выполнены режущие кромки, скорость скольжения в контактной точке профиля зуба обрабатываемого цилиндрического колеса относительно профиля зуба инструмента устанавливают переменной, неравной нулю на активном участке линии зацепления, соответствующей рабочей высоте профиля зуба, а после совершения инструментом количества оборотов, равного или кратного числу зубьев обрабатываемого колеса для обеспечения одинаковых условий резания на противоположных боковых сторонах зубьев колеса, производят реверсирование направления вращения зубчатой пары инструмент - обрабатываемое колесо. Для выравнивания условий обработки на входной и выходной сторонах после каждого прохода производят врезание путем сближения осей инструмента и обрабатываемого цилиндрического зубчатого колеса вплоть до образования фаски необходимых геометрических размеров. Технический результат: повышение производительности и качества обработки. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области производства цилиндрических зубчатых колес больших диаметров (более 1500 мм) и может быть использовано в различных отраслях машиностроения и приборостроения.

Необходимость образования фасок и притуплений на торцах зубьев зубчатых деталей диктуется эксплуатационными и технологическими требованиями к качеству зубчатых передач. Наличие фасок по контуру зубьев приводит к повышению долговечности колес за счет устранения концетраторов напряжений на кромках зубьев при термообработке и эксплуатации.

Наложение фасок по контуру зубьев является необходимым перед последующим шевингованием или обкатыванием, т.к. при этих процессах происходит выжимание и наплывы металла на торцах зубьев.

Удаление заусенцев устраняет возможность травматизма рук рабочего.

Для снятия фасок и заусенцев на торцах зубьев применяются специальные способы и инструменты.

Известен инструмент, осуществляющий обработку кромок зубьев способом обкатки и одновременно снятие заусенцев срезанием (Проспект фирмы Сампутенсили Болонья - Италия "Станок для закругления и снятия фасок и заусенцев на торцах зубьев колес SU-200SM", 7 листов). Инструмент, выполняющий данные операции, состоит из двух конических зубчатых колес, входящих в зацепление с обрабатываемой деталью и создающих фаску по контуру зубьев за счет выдавливания металла на торцовую поверхность, и двух дисковых резцов, прижимаемых к торцам колеса винтовыми пружинами и снимающих заусенцы, образующиеся при создании фаски.

Недостатком указанного инструмента является то, что станок, на котором он используется, не позволяет обрабатывать заготовки диаметром более 200 мм.

Для снятия фасок и заусенцев на торцах зубьев применяются специальные способы обработки.

Известны, например, следующие способы наложения фасок на торцовых поверхностях зубьев цилиндрических зубчатых колес, описанные в книге Бурштейна И.Е. и др. Механизация снятия фасок и заусенцев на зубчатых колесах. Машиностроение, 1966: пальцевой конической фрезой на зубозакругляющих станках, трубчатой фрезой, дисковой фасонной фрезой, дисковым абразивным инструментом, червячным инструментом, червячным абразивным инструментом, одновитковыми червячными фрезами.

Известен способ снятия заусенцев и фасок по контуру зубьев зубчатых колес гребенчатыми фрезами (И.А.Коганов, Ю.Н.Федоров, Е.Н.Валиков. Прогрессивные методы изготовления цилиндрических зубчатых колес, М.: Машиностроение, 1981, с.93-102), заключающийся в прокатывании заготовки-колеса вдоль оси гребенчатой фрезы при их относительном расположении под углом контакта 45°. За один оборот заготовки-колеса при ее перемещении от одного торца до другого на всех зубьях заготовки-колеса снимаются заусенцы и образовывается фаска. Для упрощения конструкции обкатного механизма и улучшения условия базирования заготовки-колеса оно находится в плотном зацеплении с эталонной рейкой.

Недостатком указанного способа является то, что его можно использовать только для зубчатых колес небольших размеров и малым числом зубьев.

Известен способ снятия заусенцев и создания фасок по принципу обкатки, реализованный в станках фирмы HURTH модели ZEA (Тайц Б.А. Производство зубчатых колес. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1975, 104-105 с. и проспект фирмы HURTH), заключающийся в срезании режущими кромками вращающегося дискового инструмента, зацепляющегося при параллельных осях с зубьями зажатого изделия, фасок по профилю зубьев и удалении заусенцев на торцовых поверхностях специальными резцами.

Недостатками указанного способа являются высокая сложность инструмента, необходимость использования специальных станков, небольшие размеры обрабатываемых заготовок (модуль m=4 мм, наружный диаметр изделия 20-150 мм, длина 150-350 мм).

Известен способ заострения зубьев и снятия скосов на торцах зубьев зубчатых колес больших диаметров и модулей на зуборезных станках с помощью червячных фрез (И.Е.Бурштейн "Высокопроизводительные методы зубозакругления", М., Машгиз, 1969, с.18…24), заключающийся в образовании эвольвентных винтовых поверхностей скосов путем непрерывной обкатки при расстоянии между осью изделия и проекцией оси фрезы, равном радиусу основной окружности обрабатываемого зубчатого колеса. Подача врезания осуществляется при вертикальном перемещении суппорта с фрезой. Каждая сторона профиля торцовой части зуба обрабатывается одной стороной зуба фрезы.

Опыт заводов не подтвердил эффективности применения червячных фрез для наложения фасок.

Недостатком применения червячных фрез для обработки фасок по контуру зубьев является то, что на торцах зубьев остаются заусенцы, которые удаляются слесарной опиловкой.

Таким образом, в настоящее время отсутствуют способы и оборудование, позволяющее удалять заусенцы и выполнять фаски на цилиндрических зубчатых колесах больших типоразмеров, кроме того, известные способы и устройства существенно отличаются от заявленного способа снятия заусенцев и фасок на торцах зубьев цилиндрических зубчатых колес больших типоразмеров на универсальных токарно-карусельных станках.

Задачей изобретения является обеспечение одновременного снятия заусенцев и формирования фасок на торцовых поверхностях зубчатых деталей больших типоразмеров на универсальных станках, например, токарно-карусельных станках, повышение производительности и качества обработки.

Указанная задача достигается тем, что заявляемый к регистрации способ снятия заусенцев и фасок на торцах зубьев цилиндрического зубчатого колеса большого типоразмера на универсальном токарно-карусельном станке включает внеполюсное зацепление обрабатываемого цилиндрического зубчатого колеса с инструментом и снятие заусенцев и фасок срезанием за счет скольжения боковых поверхностей зубьев инструмента относительно боковых поверхностей зубьев обрабатываемого цилиндрического колеса, при этом в качестве инструмента используют двухвенцовое коническое прямозубое зубчатое колесо, на боковых поверхностях зубьев которого выполнены режущие кромки; скорость скольжения в контактной точке профиля обрабатываемого цилиндрического колеса относительно профиля зуба инструмента устанавливают переменной, неравной нулю на активном участке линии зацепления, соответствующей рабочей высоте профиля зуба, а после совершения инструментом количества оборотов, равного или кратного числу зубьев обрабатываемого цилиндрического зубчатого колеса для обеспечения одинаковых условий резания на противоположных боковых сторонах зубьев колеса, производят реверсирование направления вращения зубчатой пары инструмент - обрабатываемое цилиндрическое зубчатое колесо, а для выравнивания условий обработки на входной и выходной сторонах после каждого прохода производят врезание путем сближения осей инструмента и обрабатываемого зубчатого колеса вплоть до образования фаски необходимых геометрических размеров.

Для улучшения качества обработанной поверхности на конечном этапе цикла обработки осуществляется выхаживание путем вращения пары инструмент - обрабатываемое цилиндрическое зубчатое колесо в прямом и обратном направлениях при номинальном межосевом расстоянии, при этом инструмент для удаления заусенцев приводят во вращение от привода станка и осуществляют его подачу в прямом и обратном направлениях, а усилие прижатия инструмента для удаления заусенцев к обрабатываемому цилиндрическому зубчатому колесу выбирают в зависимости от прочностных характеристик его материала.

Желательно, чтобы обрабатываемое цилиндрическое зубчатое колесо было установлено на станке и приведено во вращение от привода станка, а усилие прижатия инструмента к обрабатываемому цилиндрическому зубчатому колесу выбрано из условия обеспечения непрерывного зацепления инструмента с обрабатываемым цилиндрическим зубчатым колесом для его принудительного вращения.

Целесообразно режущие кромки выполнять абразивными или лезвийными.

Не менее целесообразно, чтобы режущие кромки были выполнены в виде алмазоносного слоя, состоящего из алмазного порошка и металлической связки толщиной по крайней мере 2/3 размера зерна основной фракции алмазного слоя.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема формообразования фасок и удаления заусенцев на торцах зубьев цилиндрических зубчатых колес; на фиг.2 представлено внеполюсное зацепление первого рода (заполюсное), когда зубья обрабатываемого зубчатого колеса являются головками, а зубья инструмента - ножками; на фиг.3 - внеполюсное зацепление второго рода (предполюсное), в котором зубья обрабатываемого колеса являются ножками, а зубья колеса - головками; на фиг.4 - конструкция инструмента для удаления заусенцев и образования фасок на торцах зубьев зубчатых деталей.

Способ снятия заусенцев и фасок на торцах зубьев цилиндрических зубчатых колес больших типоразмеров осуществляется следующим образом.

Снятие заусенцев и наложение фасок на торцах зубьев обрабатываемого цилиндрического зубчатого колеса 1 (далее - заготовка или колесо) осуществляют стальным дисковым зубчатым инструментом 2 с конической формой зубьев (далее - инструмент), на боковых поверхностях которых выполнены режущие кромки 3 (абразивные или лезвийные).

Конструктивно дисковый зубчатый инструмент представляет собой, например, двухвенцовое коническое прямозубое зубчатое колесо, на боковых поверхностях зубьев которого нанесен алмазоносный слой, состоящий из алмазного порошка марки АН (AM) и металлической связки, толщиной, по крайней мере, 2/3 размера зерна основной фракции (алмазного слоя).

Обрабатываемое зубчатое колесо устанавливают на станке универсального токарно-карусельного станка и приводят во вращение от привода станка, а инструмент - на оправку, закрепленную в резцедержателе станка.

Процесс обработки заключается в совместной обкатке заготовки и инструмента и прерывной подаче инструмента в радиальном направлении после совершения им числа оборотов, равного числу зубьев обрабатываемого зубчатого колеса.

Формируют фаски на торцах зубьев колеса срезанием припуска методом срезания стружки за счет проскальзывания зубьев инструмента относительно зубьев обрабатываемого зубчатого колеса. Скорость скольжения в контактной (заданной) точке профиля зуба колеса относительно профиля зуба инструмента переменная, не равна нулю на активном участке линии зацепления и может быть вычислена по зависимости (из теории зубчатых зацеплений):

δSy=0,5db(ω±ω0)(tgαy-tgαw),

где db - диаметр основной окружности обрабатываемого зубчатого колеса,

ω - угловая скорость обрабатываемого зубчатого колеса,

ω0 - угловая скорость инструмента,

αy - угол давления в контактной точке профиля обрабатываемого зубчатого колеса,

αw - угол зацепления.

Усилие прижатия инструмента к обрабатываемому зубчатому колесу выбирают с учетом обеспечения непрерывного зацепления инструмента с зубчатым колесом, при этом зацепление зубчатого колеса с дисковым зубчатым инструментом выполняют внеполюсным.

После совершения инструментом количества оборотов, равного или кратного числу зубьев обрабатываемого зубчатого колеса для обеспечения одинаковых условий резания на противоположных боковых сторонах зубьев обрабатываемого колеса, производят реверсирование направления вращения зубчатой пары инструмент - зубчатое колесо. На этом заканчивается один проход. После каждого прохода необходимо произвести врезание - сближение осей инструмента и обрабатываемого зубчатого колеса вплоть до образования фаски необходимых геометрических размеров.

В зависимости от способа изготовления режущей кромки стального дискового зубчатого инструмента на поверхности торцов обрабатываемого колеса после наложения фасок могут образовываться заусенцы.

Для улучшения качества обработанной поверхности на конечном этапе цикла обработки, осуществляется выхаживание - вращение пары инструмент - зубчатое колесо в прямом и обратном направлениях при номинальном межосевом расстоянии, осуществляя при этом срезание и пластическое деформирование инструментом, например, шевером-прикатником. Усилие прижатия инструмента для удаления заусенцев к обрабатываемому зубчатому колесу зависит от прочностных характеристик материала.

Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что оптимальную производительность и качество обработанной поверхности можно обеспечить, если числа зубьев инструмента и обрабатываемого зубчатого колеса не будут иметь общих множителей.

Предлагаемый способ реализован при обработке прямозубого цилиндрического колеса с модулем m=5 мм, числом зубьев обрабатываемого колеса z2=420 и диаметром d2=2100 мм, коэффициентом смещения f=1,0 и числом зубьев z1=31. Формирование фасок осуществлялось на универсальном токарно-карусельном станке мод. 1525 ФЗ.

Основное технологическое время для получения фаски по контуру зуба размерами 0,4/45° составило 0,25 с/зуб.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-3 из 3.
20.12.2014
№216.013.1315

Способ режуще-деформирующей обработки зубьев зубчатых колес

Изобретение относится к комбинированным методам чистовой обработки зубьев зубчатых колес. Обработку производят тремя свободно установленными на соответствующих неподвижных осях роликами, два из которых режущие, а один калибрующий, при принудительном вращении обрабатываемого зубчатого колеса. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536308
Дата охранного документа: 20.12.2014
29.04.2019
№219.017.42a9

Пневматический перфоратор (варианты)

Изобретение относится к пневматическим машинам, используемым в горной и строительной промышленности. Перфоратор содержит, по крайней мере, два стяжных болта, объединяющих в неподвижное соединение последовательно расположенные воздушный кран, клапанное воздухораспределительное устройство, корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002307912
Дата охранного документа: 10.10.2007
10.07.2019
№219.017.ad71

Гипоциклоидный вращатель

Изобретение относится к пневматическим и гидравлическим машинам вращательного и ударно-вращательного действия для бурения горных пород и в строительстве. Гипоциклоидный вращатель содержит статор с зубьями внутреннего зацепления, торцовые крышки и установленный с эксцентриситетом ротор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002355859
Дата охранного документа: 20.05.2009
Показаны записи 11-19 из 19.
29.04.2019
№219.017.43a8

Способ изготовления ствола артиллерийского орудия

Изобретение относится к оружейной технике, в частности к стволам высокоточного пушечного оружия. Ствол артиллерийского орудия изготавливают из заготовки в виде кованой термообработанной штанги. При первой механической обработке в хвостовой части заготовки выполняют технологический элемент для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002419757
Дата охранного документа: 27.05.2011
18.05.2019
№219.017.5939

Артиллерийский управляемый снаряд

Изобретение относится к области артиллерийских управляемых снарядов. Снаряд содержит корпус, закрывающий стабилизатор, приемо-передающее устройство и поддон. Закрывающий стабилизатор закреплен на корпусе срезным штифтом. Поддон снабжен опрокидывателем, закрепленным с зазором на его заднем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002411444
Дата охранного документа: 10.02.2011
09.06.2019
№219.017.7d5b

Артиллерийский управляемый снаряд

Изобретение относится к оборонной технике и может быть использовано в конструкциях артиллерийских управляемых снарядов. Управляемый снаряд содержит корпус, приемопередающие устройство и отделяемый поддон. Отделяемый поддон закрывает приемопередающее устройство. Поддон снабжен опрокидывателем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002427790
Дата охранного документа: 27.08.2011
09.06.2019
№219.017.7e7f

Способ контроля параметров управляемой ракеты, вращающейся по углу крена, и автоматизированная система контроля для его осуществления

Изобретения относятся к средствам контроля параметров управляемых ракет. Способ контроля параметров управляемой ракеты, вращающейся по углу крена, включает задачу сигналов, имитирующих команды и вращение ракеты по углу крена, подачу их на аппаратуру управления ракеты, сравнение текущих величин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002438098
Дата охранного документа: 27.12.2011
09.06.2019
№219.017.7f36

Способ испытания электроспуска автоматических пушек и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к способу и устройству для испытания электроспуска автоматических пушек, установленных на подвижном носителе при фиксируемом напряжении питания. Способ заключается в замере нормируемых параметров тока и напряжения с дальнейшим анализом работоспособности. Анализ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002441189
Дата охранного документа: 27.01.2012
10.07.2019
№219.017.aa72

Способ измерения энергетической экспозиции и лазерный дозиметр для его осуществления

Изобретение относится к измерительной технике. В лазерном дозиметре предусмотрен усилительный блок, своим первым входом связанный с блоком обработки сигналов, а выходом - с аналого-цифровым преобразователем, при этом второй вход усилительного блока связан с блоком усилителя-формирователя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002267752
Дата охранного документа: 10.01.2006
10.07.2019
№219.017.ad71

Гипоциклоидный вращатель

Изобретение относится к пневматическим и гидравлическим машинам вращательного и ударно-вращательного действия для бурения горных пород и в строительстве. Гипоциклоидный вращатель содержит статор с зубьями внутреннего зацепления, торцовые крышки и установленный с эксцентриситетом ротор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002355859
Дата охранного документа: 20.05.2009
10.07.2019
№219.017.b00b

Способ электрохимической размерной обработки изделий из листового материала и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области электрохимической размерной обработки металлов и сплавов и позволяет одновременно обрабатывать несколько анодов-заготовок при одновременном упрощении технологии процесса и конструкции оборудования и повышении точности обработки профильной части анода-заготовки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002401725
Дата охранного документа: 20.10.2010
20.05.2023
№223.018.6536

Шасси малогабаритного грузового транспортного средства с электроприводом

Изобретение относится к шасси малогабаритного грузового транспортного средства с электроприводом. Шасси включает в себя: раму, передний и задний мосты и отсек для накопителей электрической энергии. Накопители представляют собой набор аккумуляторных батарей, расположенный со стороны дна рамы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002742059
Дата охранного документа: 02.02.2021
+ добавить свой РИД