CC BY
34
УДК 621.83; 621.9.042
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Е.Н. Валиков, В. А. Белякова, О.И. Борискин
Рассмотрена новая конструкция режущего инструмента для обработки зубчатых колес, повышающая режущие способности инструмента, производительность и точность обработки.
Ключевые слова: режущая способность, точность, производительность, зубчатые колеса, зубообработка, электроэрозионное вырезание.
Известны инструменты для калибровки зубчатых колес [1-3] у которых для повышения удельных давлений в зоне деформации рабочая поверхность зубьев выполнена с выступами и впадинами (волнистой).
Направление выступов либо от вершины к впадине, либо под некоторым углом к образующей зубьев, либо вдоль образующей в виде волны с выступами и впадинами, чередующимися в направлении от вершины к основанию и имеющими сдвиг по фазе на соседних зубьях. Недостатком таких конструкций инструментов является низкая технологичность в изготовлении и необходимость придания инструменту или детали осевой подачи, что приводит к снижению производительности обработки.
Так же известен инструмент для обработки зубчатых колес [4], производящая поверхность зубьев которого прерывистая с образованием кратеров, края которых расположены на эвольвентной боковой поверхности зубьев, полученной посредством электроэрозионной обработки. Недостатком такого инструмента является его невысокая режущая способность, в результате чего снимаемый припуск составляет 0,02...0,04 мм и как следствие точность исходной заготовки повышается на 1.2 степени.
На основании этих недостатков была поставлена задача: спроектировать новый инструмент для обработки зубчатых колес, который отличался бы повышенной режущей способностью, производительностью и точностью обработки.
Поставленная задача решилась за счет того, что рабочие боковые поверхности зубьев инструмента обработанные электроэрозионным вырезанием непрофилированным электродом-проволочкой, снабжены режущими кромками, расположенными вдоль образующей зубьев и смещенными на соседних зубьях на величину t = T / z, где T - шаг канавок, z - число зубьев инструмента (рис. 1).
Глубина стружечной канавки
a = d + h ,
где d- диаметр электрода-проволочки, мм, h - межэлектродный зазор, мм.
Ширина стружечной канавки
b = d + 2h.
Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. Вып. 8. Ч. 1 Радиус округления дна стружечной канавки
г = 0,5d + И.
Особенности предлагаемой конструкции инструмента для обработки зубчатых колес заключаются в следующем.
Рис. 1. Схема инструмента в процессе обкатки зубчатого колеса
Инструмент представляет собой зубчатый венец свободно вращающейся на оправке.
Зубья инструмента имеют эвольвентный профиль, образованный электроэрозионным методом. Производящая поверхность 1 зубьев выполнена со стружечными канавками 2, образованными непрофилированным электродом проволочкой электроэрозионным методом (рис. 2).
Работа инструмента осуществляется следующим образом. Обрабатываемое зубчатое колесо устанавливается на шпиндель станка и вводится в беззазорное зацепление с зубчатым венцом инструмента. Затем осуществляется радиальная подача инструмента до достижения требуемого межосевого расстояния. Обрабатываемое зубчатое колесо начинает вращаться и приводит во вращение инструмент.
1
Рис. 2. Форма зуба режущего инструмента боковые поверхности зуба, которого обработаны электроэрозионным способом
После совершения заготовкой количества оборотов, равного числу зубьев инструмента производится реверсированное вращение. Число зубьев инструмента не должно иметь общих множителей с числом зубьев обрабатываемой заготовки. Для повышения качества обработанной поверхности зацепление заготовки с инструментом должно быть внеполюсным, то есть полюс зацепления Р должен быть вынесен за пределы рабочей высоты зуба. Деформация зубьев заготовки происходит только в местах контакта режущих кромок 3 на производящей поверхности 1 инструмента, благодаря чему для достижения заданной деформации требуется меньшее усилие.
Список литературы
1. Патент 364146 СССР, МПК6 B21H5/02. Инструмент для калибровки зубчатых колес / Иностранец Херберт Лоос Федеративная Республика Германии; заявитель и патентообладатель Иностранная фирма «Карл Хурт Машинен унд Цанрадфабрик» Федеративная Республика Германии, № 1481321/25—27; заявл. 29.09.1970; опубл. 25.12.1972. Бюл. № 4. 2 с.
2. Сухоруков Ю.Н., Евстигнеев Р.И. Инструменты для обработки зубчатых колес методом свободного обката. Киев: Техшка, 1983. 120 с.
3. Лындин В. А. Инструмент для накатывания зубьев и шлицев повышенной точности. М.: Машиностроение, 1988. 143 с.
4. Патент на полезную модель 120024 Российская Федерация, МПК B21H 5/02. Инструмент для обработки зубчатых колес / Е.Н. Валиков, В. А. Белякова, Н.С. Петрухин, Ю.С. Тимофеев, А.С. Журина; заявитель и
275
Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. Вып. 8. Ч. 1
патентообладатель Тульский государственный университет, № 2012106997/02; заявл. 27.02.2012; опубл. 10.09.2012. Бюл. № 25. 2 с.
Валиков Евгений Николаевич, д-р техн. наук, проф., valikoven@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Белякова Валентина Александровна, канд. техн. наук, доц., valentina. belyakova5@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Борискин Олег Игоревич, д-р техн. наук, проф., valentina. belyakova5@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
TOOL FOR MACHINING OF GEAR WHEELS E.N. Valikov, V.A. Belyakova, O.I. Boriskin
Describes a new design of cutting tools for gear machining, enhance the cutting ability of the tool performance and machining accuracy.
Key words: cutting capacity, accuracy, performance, gears, gear manufacturing, wire EDM cutting.
Valikov Evgeny Nikolaevich, doctor of technical science, professor, valiko-ven@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Belyakova Valentina Aleksandrovna, candidate of technical science, docent, valentina. belyakova5@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Boriskin Oleg Igorevich, doctor of technical science, professor, valentina. belyako-va5@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University
