Технологічне забезпечення нарізання зубчастих коліс середніх і великих модулів черв’ячними фрезами, оснащених вставними твердосплавними зубцями із зменшеним кутом профілю

Розроблено заходи із технологічного підвищення ефективності виробництва циліндричних зубчастих коліс середніх та великих модулів науково обґрунтованим удосконаленням процесу нарізання евольвентних зубців стандартного профілю із застосуванням збірних черв’ячних фрез із вставними твердосплавними зубцями, що мають зменшений кут профілю та забезпечують зниження технологічної собівартості виготовлення зубчастих коліс завдяки зростанню продуктивності зубофрезерних операцій, зменшенню витрат на експлуатацію та підтримання в працездатному стані черв’ячних фрез. Запропоновано для вставних зубців черв’ячних фрез використовувати стандартні трапецієподібні твердосплавні токарні твердосплавні пластини, що переважно призначені для точіння канавок або нарізання трапецієподібних різей. Співвідношення для розрахунку інструментальних та технологічних параметрів отримано на основі аналізу процесу формоутворення евольвентних зубців за допомогою вихідного інструментального контуру із зменшеним кутом профілю. Використання видозміненого відносно стандартного вихідного інструментального контуру супроводжується зменшенням початкового кола, зменшенням кроку зубців на вихідній рейці, зменшенням міжосьової відстані між віссю черв’ячної фрези та віссю нарізуваного циліндричного зубчастого колеса та іншим полюсом профілювання. Встановлено, що права та ліва евольвентні поверхні зубців профілюються окремо правою та лівою частинами вихідної інструментальної рейки. Розташування відносно площини симетрії зубця колеса правої та лівої частин вихідної інструментальної рейки розраховують за відповідною запропонованою залежністю. Показано, що перехідні криві зубців колеса та коло западин зубчастого колеса доцільно формувати окремим вставним твердосплавним трапецієподібним зубцем або групою зубців з отриманими заздалегідь фасками, розміщеними симетрично між правою і лівою частинами вихідної інструментальної рейки на витку черв’ячної фрези. Контроль точності зубчастих коліс запропоновано виконувати за товщиною зуба по хорді, яка знаходиться на відповідній висоті зуба від кола вершин зубців колеса. Номінальні значення цих параметрів розраховують за величиною зменшеного кута профілю. Показано, що товщина зуба по хорді прямо пропорційна до ширини зуба по дузі початкового кола та квадрата косинуса кута профілю на початковому колі зубчатого колеса.
There were proposed science-based cutting process of involute teeth of the standard section on the cylindrical gearwheels of big and middle modules. For these actions were proposed to use compound hobbing cutters with hard-alloy inserts. These teeth have trapezoidal contour with diminished corner of profile. The realization of these propositions ensures the decrease of technological cost price of manufacture of gear-wheels at the expense of increase productivity on gear cuttings, the decrease expenses on exploitation and support of hobbing cutters in capable conditions. There were proposed, for hard-alloy inserts, to use standard trapezoidal turner’s plates of hard alloy that meant for turning operation grooves or threads. The use of initial instrumental contour with diminished corner of profile provides for decrease of step and decrease of axle spacing between axis of hobbing cutter and axis of cutting cylindrical gear-wheel. The lateral involute surface of teeth is liable to profiling separately right and left parts of initial rack-type tool. The arrangement of initial rack-type tool relatively medium plane of gear-wheel of right and left parts are calculated in accordance with introduced formula. The forming of fillet curve and circle of deepening of gear-wheel is used by separate inserted trapezoidal tooth of hard alloy, which is located symmetrically between right and left part of initial rack-type tool on turn of hobbing cutter. The accuracy control of gear-wheels was proposed by tooth thickness along the chord, which is located at the corresponding height of tooth from headcircle of gear tooth. Nominal values of these parameters are calculated by value of diminished corner of profile. There were shown that tooth thickness along the chord is proportionate to tooth width along the arc of initial circle and squared cosine corner of profile on initial circle of gear-wheel.

Keywords

циліндричні зубчасті колеса, моделювання нарізання зубців, евольвентний профіль зубця, черв’ячні фрези збірні, вставні зубці з твердого сплаву, spur gear, designs of teeth cutting, involutes profile of tooth, compound hobbing cutter, hard-alloy inserts

Citation

Литвиняк Я. М. Технологічне забезпечення нарізання зубчастих коліс середніх і великих модулів черв’ячними фрезами, оснащених вставними твердосплавними зубцями із зменшеним кутом профілю / Я. М. Литвиняк, І. І. Юрчишин, Є. В. Гвоздик // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. Серія: Оптимізація виробничих процесів і технічний контроль у машинобудуванні та приладобудуванні. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2019. — № 913. — С. 31–38.