Инструмент червячного типа для чистовой обработки зубьев эвольвентных зубчатых колес

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для чистовой обработки зубьев эвольвентных зубчатых колес.
Известны конструкции инструментов для чистовой обработки зубьев эвольвентных зубчатых колес со спирально-винтовыми режущими кромками, выполненными на одной боковой стороне витков (a.c. СССР №1106609, МКИ B23F 21/16, опубл. 07.08.84; a.c. СССР №1004030, МКИ B23F 21/16, опубл. 15.03.83). Обработка зубчатых колес производится при согласованном вращении инструмента и детали вокруг своих осей и перемещении их относительно друг друга в осевом направлении детали, причем обработка правой и левой стороны профиля зубьев возможна только после переустановки колеса.
Недостатком этих инструментов является сложность конструкции и технологии изготовления.
Известна конструкция инструмента червячного типа для чистовой обработки зубьев эвольвентных зубчатых колес выполненный с непрерывными винтовыми режущими кромками, при этом его винтовая поверхность имеет прямоугольный профиль (патент РФ №103771, МПК B23F 21/00, опубл. 27.04.11).
Недостатком этого инструмента является то, что режущий клин при его работе имеет не вполне удовлетворительную геометрию: передние и задние углы на режущих кромках практически равны нулю.
Известен также инструмент червячного типа, используемый для осуществления способа чистовой обработки зубьев эвольвентных зубчатых колес выбранный в качестве ближайшего аналога с непрерывными винтовыми режущими кромками, передняя поверхность режущего клинового элемента совпадает с наружной поверхностью инструмента, причем на каждом режущем витке инструмента выполняют две непрерывные винтовые режущие кромки, образованные при пересечении каждой из боковых винтовых поверхностей витка с наружной поверхностью инструмента (патент РФ №2005013, МПК5 B23F 19/00, B23F 5/22, опубл. 30.12.93).
Последовательная обработка правой и левой стороны профиля зубьев колеса разными винтовыми режущими кромками данным инструментом обеспечивает повышение его стойкости, а также существенно уменьшает вспомогательное время, исключая необходимость переустановки колеса и, тем самым, повышает производительность процесса.
Недостатками являются неблагоприятные условия работы режущего клина, что приводит к низкой производительности обработки.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение производительности обработки за счет улучшения условий работы режущего клина путем выполнения на наружной поверхности инструмента радиусной канавки, образующей положительный передний угол γ, и двух стабилизирующих ленточек.
Указанная задача решается тем, что инструмент червячного типа с непрерывными винтовыми режущими кромками, передняя поверхность режущего клинового элемента которого совпадает с наружной поверхностью инструмента, содержащий на каждом режущем витке две непрерывные винтовые режущие кромки, образованные при пересечении каждой из боковых винтовых поверхностей витка с наружной поверхностью инструмента, имеет на наружной поверхности инструмента радиусную канавку, образующую положительный передний угол γ, и две стабилизирующие ленточки, при этом радиус канавки определен следующей зависимостью:
где В - ширина витка, l - ширина ленточки, равная 0,05…0,1 мм.
Выполнение инструмента червячного типа с непрерывными винтовыми режущими кромками, передняя поверхность режущего клинового элемента которого совпадает с наружной поверхностью инструмента, содержащий на каждом режущем витке две непрерывные винтовые режущие кромки, образованные при пересечении каждой из боковых винтовых поверхностей витка с наружной поверхностью инструмента, имеет на наружной поверхности инструмента радиусную канавку, образующую положительный передний угол γ, и две стабилизирующие ленточки шириной l, равной 0,05…0,1 мм, при этом радиус канавки определен приведенной зависимостью, позволит повысить производительность обработки за счет улучшения условий работы режущего клина.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где: фиг. 1 - инструмент червячного типа с непрерывными винтовыми режущими кромками, общий вид; фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; фиг. 4 - расчетная схема для определения величины радиусной канавки.
Инструмент червячного типа содержит режущие витки 1, на которых выполнены две непрерывные винтовые режущие кромки 2, образованные при пересечении каждой из боковых винтовых поверхностей 3 витка 1 с наружной поверхностью инструмента. При этом на наружной поверхности инструмента выполнена радиусная канавка 4, образующая положительный передний угол γ, и две стабилизирующие ленточки 5 шириной l, равной 0,05…0,1 мм. Радиус канавки 4 определен следующей зависимостью:
где В - ширина витка.
Процесс работы инструмента червячного типа выглядит следующим образом. Инструмент червячного типа закрепляют на оправке зубофрезерного станка. Обрабатываемое зубчатое колесо устанавливают на специальной оправке с коническими разжимными втулками для того, чтобы избежать его проворота в процессе обработки. После чего включают главное движение - вращение шпинделя с инструментом и согласованное с ним вращение колеса, при этом осуществляют движение подачи - продольную подачу колеса. Обработку правой стороны профиля зубьев колеса производят одной винтовой режущей кромкой инструмента, причем если инструмент с винтовыми режущими кромками правого направления, то его вращают по часовой стрелке (если смотреть со стороны левого торца инструмента). Если инструмент с винтовыми режущими кромками левого направления, то его вращают против часовой стрелки. Обработка зубьев инструментом червячного типа производится за один проход. После обработки правой стороны профиля зубьев колеса инструмент перемещают в направлении его оси слева направо на определенное расстояние. Кроме этого, направление вращения инструмента и колеса изменяют на обратное и производят обработку левой стороны профиля зубьев колеса другой винтовой режущей кромкой инструмента.
Заявителю не известны инструменты червячного типа для чистовой обработки зубьев эвольвентных зубчатых колес с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Инструмент червячного типа для чистовой обработки зубьев эвольвентных зубчатых колес может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».