Долбяк для обработки прямозубых эвольвентных зубчатых колес

Полезная модель относится к области металлообработки, в частности к инструментам для производства эвольвентных зубчатых колес с прямыми зубьями.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является выбранный в качестве прототипа долбяк для обработки прямозубых эвольвентных зубчатых колес, выполненный в виде цилиндрического зубчатого колеса, имеющего посадочное отверстие, предназначенное для его установки на исполнительный орган станка, и зубья эвольвентного профиля, спрофилированные с образованием режущего клина, ограниченного передней и задней поверхностями (патент РФ №2443517, опубл. 27.02.2012).
Недостатком прототипа, в том числе к технической проблемой является невысокая точность обработки, обусловленная неэффективными геометрическими параметрами режущего клина, а также полой сборной конструкцией, что увеличивает погрешность и наряду с этим снижает прочность.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении точности обработки за счет исключения искривления передней поверхности зуба при одновременном достижении прочности и жесткости зуба за счет выполнения зуба сплошным и цельным.
Поставленный технический результат достигается тем, что в долбяке для обработки прямозубых эвольвентных зубчатых колес, выполненном в виде цилиндрического зубчатого колеса, имеющего посадочное отверстие, предназначенное для его установки на исполнительный орган станка, и зубья эвольвентного профиля, спрофилированные с образованием режущего клина, ограниченного передней и задней поверхностями, цилиндрическое зубчатое колесо выполнено цельным, зубья эвольвентного профиля выполнены сплошными и цельными, а передняя поверхность зуба выполнена V-образной в плане с полками, образующими углы наклона λ, определяемые по формуле
λл/п=±ϑ,
где λл/п - угол наклона соответственно левой или правой полок, образующих переднюю поверхность зуба долбяка;
ϑ - угол развернутости эвольвенты профиля зуба.
Полезная модель поясняется изображениями, где
- на фиг. 1 схематично представлен зуб долбяка в разрезе;
- на фиг. 2 представлена проекция в плане зуба;
- на фиг. 3 представлены формы индивидуальной заточки передней поверхности зуба долбяка;
- на фиг. 4 - общий вид долбяка.
Долбяк для обработки прямозубых эвольвентных зубчатых колес выполнен в виде цилиндрического зубчатого колеса 1, имеющего посадочное отверстие 2, предназначенное для его установки на исполнительный орган станка (на фигурах не показан), и зубья 3 эвольвентного профиля, спрофилированные с образованием режущего клина 4, ограниченного передней 5 и задней 6 поверхностями. Цилиндрическое зубчатое колесо 1 выполнено цельным, зубья 3 эвольвентного профиля выполнены сплошными и цельными (см. фиг. 4), а передняя поверхность 5 зуба 3 выполнена V-образной в плане с полками 7 и 8, образующими углы λ наклона, определяемые по формуле
- λл/п=±ϑ, где
- λл/п - угол наклона соответственно левой/правой полок 7 и 8, образующих переднюю поверхность 5 зуба 3 долбяка;
- ϑ - угол развернутости эвольвенты профиля зуба 3.
в
0
b0
b
Для того, чтобы исключить погрешности профиля долбяка, а, следовательно, и нарезаемого колеса профили фактической режущей кромки инструмента (пересечение поверхностей 5 и 6) и исходной инструментальной поверхности (эвольвенты) должны полностью совпадать. Это возможно, если режущая кромка будет располагаться на торце долбяка, как это имело бы место при заточке долбяка по торцовой плоскости с γ=0°. В этом случае коррекция угла профиля исходного контура задней поверхности не требуется, т.е. на делительном диаметре имеем α=α, а также r=r. Такой долбяк будет геометрически точным, свободным от конструктивной погрешности профиля.
Долбяк для обработки прямозубых эвольвентных зубчатых колес работает следующим образом.
Цилиндрическое зубчатое колесо 1 устанавливается на исполнительном органе станка (не показан), обеспечивающем подачу S. Обрабатываемое зубчатое колесо устанавливается на крепежном, вращающемся приспособлении станка, обеспечивающем согласованное с подачей вращение w. Согласованным относительным перемещением вышеуказанных исполнительных органов обрабатываемое зубчатое колесо вводится в зацепление с долбяком, и осуществляется «обкат зубчатого колеса долбяком». При этом, долбяк получает поступательное движение параллельно оси заготовки. Имеющийся режущий клин 4 на долбяке производит съем припуска с заготовки зубчатого колеса. При этом, как показали натурные эксперименты, точность обработки по сравнению с прототипом увеличивается на 12-17%.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что поставленная задача полезной модели - минимизация уменьшение погрешности, либо увеличение стойкости (зависит от геометрии двухплоскостной заточки передней поверхности) - решена, а заявленный технический результат - повышение точности шлифования эвольвентных зубчатых колес - достигнут.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
С учетом изложенного можно сделать вывод о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- заявленное техническое решение относится к области металлообработки, в частности к устройствам для производства эвольвентных зубчатых колес с прямыми зубьями;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки и/или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.