Патент на изобретение №2332283
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЧЕРВЯЧНАЯ ИГЛОФРЕЗА-ЛЕТУЧКА
(57) Реферат:
Фреза предназначена для нарезания червячных колес и состоит из корпуса и неполного витка в виде зуба. Для повышения производительности и качества зубообработки она выполнена сборной с механическим креплением неперетачиваемой твердосплавной пластины в форме трапеции с прямолинейными боковыми профилирующими режущими кромками, свободно установленной на штифте, который запрессован во вставной нож, имеющий возможность радиального перемещения в пазу корпуса при ввертывании винтов для прижима пластины к периферийной поверхности корпуса. При этом неполный виток зуба выполнен из пакета пучков проволочного ворса в форме трапеции с прямолинейными боковыми профилирующими режущими кромками, выступающими над пластиной на величину натяга, и закреплен с помощью тяги, проходящей через отверстие в каждом пучке и соединяющей вставной нож с задней планкой с помощью гайки. На периферийной поверхности корпуса выполнен паз в форме «ласточкин хвост», в котором с возможностью окружного перемещения расположены вышеназванные задняя планка и пучки проволочного ворса. 9 ил. 1 табл.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для нарезания зубьев червячной цилиндрической передачи. Известна сборная червячная фреза-летучка для нарезания червячных колес, состоящая из насадного цилиндрического червяка с неполным витком-зубом и входящего в отверстие червяка эксцентрического кольца, которое при установке фрезы на шпинделе зубофрезерного станка обеспечивает образование заднего угла и постоянный вылет зуба [1]. Недостатком известной фрезы является низкая производительность, шероховатость, обработанной поверхности и невысокая стойкость из-за того, что она выполнена монолитной и не позволяет использовать ее корпус после всех переточек зуба, а это увеличивает затраты на инструмент, кроме того, при переточках фрезу необходимо снимать со станка и передавать на заточной станок. Задачей изобретения является повышение производительности и качества зубообработки путем исключения операции затылования и введением комбинированной иглофрезерной зубообработки. Поставленная задача решается с помощью предлагаемой червячной фрезы-летучки для нарезания червячных колес в виде цилиндрического червяка, состоящая из корпуса и неполного витка в виде зуба, при этом она выполнена сборной с механическим креплением неперетачиваемой твердосплавной пластины в форме трапеции с прямолинейными боковыми профилирующими режущими кромками, свободно установленной на штифте, который запрессован во вставной нож, имеющий возможность радиального перемещения в пазу корпуса при ввертывании винтов для прижима пластины к периферийной поверхности корпуса, при этом неполный виток зуба выполнен из пакета пучков проволочного ворса в форме трапеции с прямолинейными боковыми профилирующими режущими кромками, выступающими над пластиной на величину натяга, и закреплен с помощью тяги, проходящей через отверстие в каждом пучке и соединяющей вставной нож с задней планкой с помощью гайки, на периферийной поверхности корпуса выполнен паз в форме «ласточкин хвост», в котором с возможностью окружного перемещения расположены вышеназванные задняя планка и пучки проволочного ворса. Особенности конструкции червячной иглофрезы-летучки поясняются чертежами. На фиг.1 представлена предлагаемая червячная иглофреза-летучка, вид с торца; на фиг.2 – вид по Б на фиг.1; на фиг.3 – вид по А на фиг.1; на фиг.4 – сечение Г – Г на фиг.5 элемента В на фиг.1; на фиг.5 – вид сверху на элемент В на фиг.4; на фиг.6 – сечение Д – Д на фиг.5 элемента В на фиг.1; на фиг.7 – конструкция пучка ворса из проволоки, из которых набирается неполный виток зуба; на фиг.8 – сечение Е – Е на фиг.7; на фиг.9 – пакет пучков проволочного ворса под нагрузкой в рабочем положении, находящийся во впадине между нарезанными зубьями обрабатываемого колеса. Предлагаемая червячная фреза-летучка служит для нарезания червячных колес методом обкатывания, при котором воспроизводится зацепление червяка с червячным колесом, где в качестве червяка используется предлагаемая червячная фреза, а в качестве червячного колеса – обрабатываемая заготовка. Червячная фреза-летучка представляет собой цилиндрический червяк и состоит из корпуса 1 и неполного витка – зуба 2. Червячная фреза-летучка выполнена сборной с механическим креплением неперетачиваемой твердосплавной режущей пластиной 3 в форме трапеции с прямолинейными боковыми профилирующими режущими кромками. Режущая пластина 3 свободно установлена на штифте 4, который запрессован в отверстие вставного ножа 5. Вставной нож 5 имеет возможность радиального перемещения в пазу 6 корпуса 1 при ввертывании винтов 7. Винтами 7, при их ввертывании в корпус 1, пластина 3 прижимается к периферийной поверхности корпуса 1. Поверхность вставного ножа 5, на которую опирается режущая пластина 3, срезана и заточена так, что образуется отрицательный передний угол и положительные задние углы по профилю зуба. Червячная фреза-летучка представляет собой неполный виток 2 червяка с параметрами производящей винтовой поверхности червячной фрезы, спроектированной для данного нарезаемого червячного колеса с шагом t. Неполный виток 2 помимо режущей пластины 3 изготовлен из пакета пучков проволочного ворса 8. Пакет выполнен в форме трапеции с прямолинейными боковыми профилирующими режущими кромками, выступающими над пластиной 3 на величину натяга i (см. фиг.2). Пакет пучков проволочного ворса 8 закреплен к корпусу известными способами. В предлагаемой конструкции как вариант разработан оригинальный способ крепления пучков проволочного ворса, который представлен ниже. Сначала изготовляют пучок ворса 9 из отдельных проволочек, соединенных, например, точечной сваркой, как показано на фиг.7-8. В этом пучке различаются радиально расположенные проволочки 9Р и проволочки, расположенные в окружном направлении, 9О. Каждый пучок ворса 9 имеет отверстие 10 и нижнюю часть в виде ласточкина хвоста 11. Пучки проволочного ворса 9 нижней частью устанавливаются в паз 12, имеющийся на корпусе 1, и нанизываются на тягу 13. Тяга 13 одним концом жестко закреплена, например запрессована, во вставном ноже 5, а на втором конце тяги нарезана резьба. На периферийной поверхности корпуса выполнен паз 12 в форме «ласточкин хвост» на всей длине неполного витка. Окончательное крепление проволочного ворса 9 на корпусе производится путем стягивания пучков гайкой 14, накручиваемой на резьбовой конец тяги 13, на которой предварительно установлена задняя планка 15. При закручивании гайки 14 происходит окружное перемещение и уплотнение пучков проволочного ворса, а также их жесткое соединение с корпусом. После общей сборки перед зубоиглофрезерованием необходимо шлифовать по профилю игольчатую часть витка с учетом натяга i. Пример. Фрезеровали 29 зубьев, m=3 червячного колеса, изготовленного: ступица из стали 45, венец из бронзы А9Ж3А, на зубофрезерном станке мод. 53А20В, предлагаемой червячной иглофрезой-летучкой, оснащенной режущей пластиной из твердого сплава ВК4, используемой для черновой обработки, и пакета пучков проволочного ворса для окончательной чистовой обработки. Эти переходы производились одновременно благодаря особенности конструкции червячной иглофрезы-летучки. Согласно традиционного типового технологического процесса для окончательной чистовой обработки подобного червячного колеса использовался шевинговальный станок, например, мод. 5Б702В, на котором шевинговали окончательно. Обработка осуществлялась по методу тангенциальной подачи [2]. Обрабатываемое колесо при эксплуатации сцепляется с однозаходным червяком, поэтому иглофрезерование ведем с подачей 0,9…0,15 мм/об стола, скорость резания 12…18 м/мин. Возможность регулирования режущей пластины в корпусе по высоте позволяет получить однородное качество зацепления червячных колес. Чистовая отделка зубьев осуществляется вслед за черновым фрезерованием, с помощью пучков проволочного ворса, которые установлены за режущей пластиной в виде неполного витка 2. Рекомендуются следующие припуски под чистовое иглофрезерование, см. таблицу 1. Таблица 1. Припуски (мм) на толщину зуба червячных колес
В качестве ворса применяют стальную пружинную проволоку диаметром 0,5…1,0 мм из стали 65Г. Для осуществления отделочной обработки необходимо, чтобы твердость и предел прочности при растяжении материала проволочных элементов ворса были выше этих параметров материала обрабатываемой заготовки в 1,5…2 раза, соотношение l/I, где I – наименьший радиус инерции поперечного сечения проволочных элементов, находилось в пределах 50…100, а коэффициент Кп плотности проволочного ворса в пределах 0,7…0,9; при этом натяг должен составлять – i=0,7…1,5 мм. В процессе обработки впадины заготовки червячного колеса пучки ворса 9О входят в распор между зубьями (см. фиг.9) и прижимаются к заготовке с натягом. Благодаря тому что пучки ворса 9О окружного направления работают двумя своими концами, на силовое воздействие на обрабатываемые боковые поверхности зубьев будет влиять длина lO. Основное силовое воздействие на обрабатываемую поверхность осуществляется первыми по ходу вращения проволочными элементами 9O, имеющими наибольшие свободную длину l и прогиб f. Соседние с ними проволочные элементы упруго поджимают их, несколько увеличивая сосредоточенное суммарное воздействие на обрабатываемые поверхности. Испытания предлагаемой червячной иглофрезы-летучки показали, что усилие прижатия пучка к обрабатываемой поверхности заготовки составляет 200…600 Н на 10 мм ширины рабочей поверхности инструмента, а тангенциальная составляющая силы резания равна 150…550 Н. Для обработки предлагаемым инструментом необходимо соблюдать условия Кр=р/ где р – давление при иглофрезеровании, МПа;
Выбор соответствующего давления р зависит от физико-механических свойств материала проволочного ворса, от жесткости и плотности последнего, а также от натяга Н [3]. Предлагаемая червячная иглофреза-летучка повышает производительность за счет совмещения операций черновой и чистовой обработки быстрорежущей пластиной и пучками проволочного ворса, сокращает количество операций и число рабочих мест, исключает операцию затылования, благодаря использованию неперетачиваемой твердосплавной пластины с механическим креплением, а также улучшает качество и точность зубообработки введением комбинированной иглофрезерной зубообработки. Источники информации 1. А.с. СССР № 107509, МПК В23F 21/18. Червячная фреза-летучка для нарезания червячных колес. И.С. Сахно. Заявка 7102/455163, 05.07.1955 – прототип. 2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т.1. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение. 1986. С.371-372. Формула изобретения
Червячная фреза-летучка для нарезания червячных колес в виде цилиндрического червяка, состоящая из корпуса и неполного витка в виде зуба, отличающаяся тем, что она выполнена сборной с механическим креплением неперетачиваемой твердосплавной пластины в форме трапеции с прямолинейными боковыми профилирующими режущими кромками, свободно установленной на штифте, который запрессован во вставной нож, имеющий возможность радиального перемещения в пазу корпуса при ввертывании винтов для прижима пластины к периферийной поверхности корпуса, при этом неполный виток зуба выполнен из пакета пучков проволочного ворса в форме трапеции с прямолинейными боковыми профилирующими режущими кромками, выступающими над пластиной на величину натяга, и закреплен с помощью тяги, проходящей через отверстие в каждом пучке и соединяющей вставной нож с задней планкой с помощью гайки, на периферийной поверхности корпуса выполнен паз в форме «ласточкин хвост», в котором с возможностью окружного перемещения расположены выше названные задняя планка и пучки проволочного ворса.
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 16.02.2009
Извещение опубликовано: 27.09.2010 БИ: 27/2010
|
||||||||||||||||||||||||||
в=1,5…2,0,
