СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВЫПУКЛЫХ БОКОВЫХ СТОРОН АРОЧНЫХ ВНУТРЕННИХ ЗУБЬЕВ ЭВОЛЬВЕНТНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС И СТАНОК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ обработки выпуклых боковых сторон арочных внутренних зубьев эвольвентных цилиндрических колес при помощи механизма ВКД придания обрабатывающему инструменту возвратно-качательного движения, заключающийся в том, что перед началом обработки колеса механизм ВКД устанавливают относительно зубчатого колеса в такое положение, в котором плоскость возвратно-качательного движения инструмента расположена параллельно оси вращения колеса, а ось O, относительно которой обрабатывающий инструмент совершает возвратно-качательное движение, расположена в плоскости C симметрии зубчатого венца колеса, и в процессе обработки выпуклой боковой поверхности каждого зуба обрабатывающему инструменту придают возвратно-качательное движение вокруг оси O, зубчатому колесу придают вращательное движение вокруг его оси вращения, и поступательно перемещают механизм ВКД и зубчатое колесо относительно друг друга в направлении X, перпендикулярном к плоскости, проходящей через ось вращения колеса перпендикулярно плоскости возвратно-качательного движения инструмента, отличающийся тем, что используют обрабатывающий инструмент, имеющий профилирующую точку, которая при совершении инструментом возвратно-качательного движения совершает в плоскости A, перпендикулярной оси O, колебательное движение по дуге окружности, центр которой находится в точке пересечения оси O с плоскостью A, кроме того, используют механизм ВКД, позволяющий изменять амплитуду и положение дуги возвратно-качательного движения обрабатывающего инструмента, причем перед началом обработки колеса обрабатывающий инструмент закрепляют в механизме ВКД таким образом, что его профилирующая точка расположена к оси O ближе других точек рабочих участков инструмента, при этом перед началом обработки выпуклой боковой поверхности каждого зуба механизм ВКД устанавливают в такое положение, в котором плоскость A совпадает с плоскостью B, касательной к основному цилиндру зубчатого колеса, и устанавливают такую амплитуду возвратно-качательного движения инструмента, при которой расстояние между крайними точками дуги колебаний профилирующей точки больше или равно ширине зубчатого венца колеса, а в процессе обработки выпуклой боковой поверхности каждого зуба механизм ВКД и зубчатое колесо поступательно перемещают относительно друг друга в направлении X со скоростью, равной произведению угловой скорости вращательного движения зубчатого колеса и радиуса основного цилиндра, при этом в тот момент, когда зубчатое колесо повернуто настолько, что в плоскости B находится точка S пересечения одной из торцовых плоскостей зубчатого венца с линией ЛЦ пересечения обрабатываемой выпуклой боковой поверхности зуба с цилиндром впадин, прекращают поступательно перемещать механизм ВКД и зубчатое колесо относительно друг друга в направлении X, устанавливают такое положение дуги возвратно-качательного движения инструмента, при котором плоскость, проходящая через ось O и среднюю точку дуги колебаний профилирующей точки, совпадает с плоскостью С, а амплитуду возвратно-качательного движения инструмента устанавливают такой, что крайние точки дуги колебаний профилирующей точки находятся на торцовых плоскостях зубчатого венца, после чего амплитуду возвратно-качательного движения инструмента постепенно уменьшают таким образом, что при каждом качательном движении инструмента крайние точки дуги колебаний профилирующей точки находятся в точках пересечения плоскости B с линией ЛЦ вплоть до того момента, когда зубчатое колесо повернуто настолько, что в плоскости B находится точка Т пересечения плоскости C с линией ЛЦ.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют механизм ВКД, позволяющий закреплять обрабатывающий инструмент под разным углом к плоскости A, при этом перед началом обработки колеса обрабатывающий инструмент закрепляют в механизме ВКД таким образом, что продольная ось инструмента в плоскости, проходящей через ось O и профилирующую точку инструмента, расположена относительно плоскости A под углом, равным углу, под которым ось симметрии сечения впадины, прилегающей к обрабатываемой боковой поверхности зуба, расположена относительно плоскости A при сечении этой впадины плоскостью, проходящей через ось O и точку S в тот момент, когда зубчатое колесо повернуто настолько, что точка S находится в плоскости B.
u
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время обработки выпуклых боковых поверхностей зубьев профилирующая точка инструмента совершает колебательное движение по дуге окружности радиусом R, значение которого удовлетворяет следующей зависимости:
<mrow><msub><mtext>R</mtext><mi>a</mi></msub><mtext>/cos</mtext><mi>α</mi><mtext>-tg</mtext><mi>α</mi><mo>⋅</mo><mtext>sin</mtext><mi>α</mi><mo>⋅</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mtext>R</mtext><mi>a</mi></msub><mtext> </mtext><mo>−</mo><msqrt><mrow><msubsup><mtext>R</mtext><mi>a</mi><mtext>2</mtext></msubsup><mo>−</mo><msup><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>b</mi><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></msqrt></mrow><mo>)</mo></mrow><mtext>/2</mtext><mo>≤</mo><msub><mtext>R</mtext><mtext>u</mtext></msub><mo>≤</mo><msub><mtext>R</mtext><mi>a</mi></msub><mtext>/cos</mtext><mi>α</mi></mrow>
,
a
где R - радиус арки зуба, α - угол зацепления, b - ширина зубчатого венца.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве обрабатывающего инструмента используют резец, рабочая часть которого имеет, по меньшей мере, две - главную и торцовую - режущие кромки, при этом главная режущая кромка расположена параллельно или под острым углом, а торцовая - перпендикулярно или под углом, близким к 90°, к продольной оси резца, и пересекается с главной в точке, расположенной к оси O ближе других точек режущих кромок резца, и являющейся профилирующей точкой резца, при этом продольной осью резца является прямая линия пересечения продольной плоскости симметрии резца с его передней поверхностью, в которой расположены режущие кромки резца.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве обрабатывающего инструмента используют снабженную приводом ее вращения концевую фрезу, имеющую режущие кромки на цилиндрической и торцовой поверхностях, при этом профилирующей точкой фрезы является расположенная ближе всех к оси O точка окружности, являющейся линией пересечения цилиндрической и торцовой поверхностей фрезы, а продольной осью фрезы является ее ось вращения.
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве обрабатывающего инструмента используют электрод-инструмент электроэрозионного станка, рабочая часть которого имеет, по меньшей мере, два - главный и торцовый - рабочих участка, при этом главный рабочий участок расположен параллельно или под острым углом, а торцовый - перпендикулярно или под углом, близким к 90° к продольной оси инструмента, и соединен с главным в точке, расположенной к оси O ближе других точек рабочих участков и являющейся профилирующей точкой электрода-инструмента, при этом продольной осью такого электрода-инструмента является прямая линия пересечения его двух взаимно перпендикулярных продольных плоскостей симметрии.
7. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве обрабатывающего инструмента используют снабженный приводом его вращения электрод-инструмент электроэрозионного станка, выполненный в виде цилиндра, имеющего рабочие участки на торцовой и цилиндрической поверхностях, при этом профилирующей точкой электрода-инструмента является расположенная ближе всех к оси O точка окружности, являющейся линией пересечения цилиндрической и торцовой поверхностей электрода-инструмента, а продольной осью такого электрода-инструмента является ось его вращения.
8. Станок для обработки боковых сторон арочных внутренних зубьев эвольвентных цилиндрических колес, содержащий станину, установленный в станине с возможностью вращения и снабженный приводом его вращательного движения шпиндель с патроном для закрепления и вращения обрабатываемого зубчатого колеса, механизм ВКД придания обрабатывающему инструменту возвратно-качательного движения в плоскости, параллельной оси вращения шпинделя, механизм изменения амплитуды возвратно-качательного движения обрабатывающего инструмента, механизм изменения положения дуги возвратно-качательного движения обрабатывающего инструмента, механизм перемещения механизма ВКД в направлении, параллельном оси вращения шпинделя, механизм перемещения механизма ВКД в направлении X, перпендикулярном к плоскости, проходящей через ось вращения шпинделя перпендикулярно плоскости возвратно-качательного движения инструмента, отличающийся тем, что он снабжен механизмом перемещения механизма ВКД в направлении, перпендикулярном плоскости возвратно-качательного движения инструмента, а сам механизм ВКД состоит из плоского рычажного механизма, одно из звеньев которого совершает возвратно-качательное движение в плоскости E, параллельной оси вращения шпинделя, и привода возвратно-качательного движения этого звена, при этом обрабатывающий инструмент закреплен на упомянутом звене.
9. Станок по п.8, отличающийся тем, что механизм перемещения механизма ВКД в направлении, параллельном оси вращения шпинделя, выполнен в виде каретки, снабженной приводом ее перемещения и установленной с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным на станине параллельно оси вращения шпинделя, механизм перемещения механизма ВКД в направлении X выполнен в виде ползушки, снабженной приводом ее перемещения и установленной с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным на каретке перпендикулярно к плоскости, проходящей через ось вращения шпинделя перпендикулярно плоскости E, механизм перемещения механизма ВКД в направлении, перпендикулярном плоскости возвратно-качательного движения инструмента, выполнен в виде балки, снабженной приводом ее перемещения и установленной с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным перпендикулярно плоскости E на стенке L-образного кронштейна, закрепленного на ползушке, плоский рычажный механизм содержит коромысло, установленное с возможностью поворота вокруг оси, закрепленной на балке перпендикулярно плоскости E, и шатун, шарнирно соединенный с коромыслом, привод возвратно-качательного движения содержит кривошип, соединенный с шатуном и снабженный приводом его вращения вокруг оси, перпендикулярной плоскости E, механизм изменения амплитуды возвратно-качательного движения обрабатывающего инструмента выполнен в виде ползуна, шарнирно соединенного с шатуном и снабженного приводом его перемещения по кривошипу, механизм изменения положения дуги возвратно-качательного движения обрабатывающего инструмента выполнен в виде салазок, на которых закреплена ось вращения кривошипа и которые снабжены приводом их перемещения по направляющим, закрепленным на балке параллельно оси вращения шпинделя.
10. Станок по п.9, отличающийся тем, что обрабатывающий инструмент закреплен на коромысле при помощи резцедержателя, изогнутого по дуге радиусом, близким к радиусу возвратно-качательного движения обрабатывающего инструмента, и расположенного в плоскости, параллельной плоскости E.
11. Станок по п.10, отличающийся тем, что резцедержатель закреплен на коромысле с возможностью регулирования его положения по длине коромысла.
12. Станок по п.9, отличающийся тем, что плоский рычажный механизм дополнительно снабжен вторым коромыслом и вторым шатуном, образующими с первым коромыслом и балкой шарнирный параллелограмм, причем второй шатун выполнен длиной, большей расстояния между осями качания коромысел, кроме того, станок снабжен трехшарнирной двухповодковой группой, которая одним своим внешним шарниром соединена с вторым коромыслом, а другим внешним шарниром - с концом второго шатуна, при этом звенья трехшарнирной двухповодковой группы выполнены такой длины, что одно ее звено расположено параллельно коромыслам, а другое звено - параллельно второму шатуну, причем обрабатывающий инструмент при помощи резцедержателя закреплен на звене, расположенном параллельно коромыслам.
13. Станок по п.12, отличающийся тем, что резцедержатель закреплен на звене, расположенном параллельно коромыслам, с возможностью регулирования его положения по длине этого звена.