УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована при обработке фасок по всему контуру профиля зубьев на торцах зубчатых колес.
Известен накатной блок для снятия фасок и заусенцев на торцах зубьев цилиндрических зубчатых колес, содержащий синхронизатор, выполненный в виде цилиндрического зубчатого колеса с шириной венца меньшей ширины венца обрабатываемого колеса и размещенным на нем и закрепленным при помощи деталей крепления, по крайней мере, одним накатником, выполненным в виде косозубого колеса с углом наклона винтовой линии зубьев равным углу фаски на торце, зубья которого содержат активную и неактивную боковые стороны, причем торцовые модуль и угол профиля накатника равны соответственно торцовым модулю и углу профиля обрабатываемого колеса (патент US №6050755, МПК B23F 19/00, опубл. 18.04.2000).
К недостаткам данной конструкции можно отнести риск сохранения заусенцев на торцах зубьев, вызванный тем, что обработка производится методом давления и при этом не происходит срезания металла. Также для указанного метода обработки фасок на зубьях характерно то, что обрабатываемая заготовка должна быть в незакаленном состоянии и указанный метод нельзя применять в современных технологиях изготовления зубчатых шестерен, когда обработка зубьев производится только в закаленном состоянии методом глубинного шлифования.
Известна также установка для электроэрозийной обработки зубчатых колес, содержащая ванну, заполненную рабочей жидкостью, размещенные в ней имеющие возможность взаимного вращательного движения оправки для установки на них обрабатываемой детали и электрод-инструмента, при этом
7
последний выполнен из диэлектрического материала в виде зубчатого колеса, снабжен токопроводящими пластинами, укрепленными с одной или нескольких сторон инструмента, с возможностью размещения их на рабочей поверхности перпендикулярно биссектрисе угла, образованного торцевой и концентрической поверхностями зуба обрабатываемого колеса (патент РФ №2151033, МПК В23Н 1/00, В23Н 9/02, В23Н 1/04, опубл. 20.06.2000).
Недостатком данной конструкции является ее невысокая степень технологичности и универсальности.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение степени технологичности и универсальности конструкции установки для обработки зубчатых колес.
Указанная задача решается тем, что в известной установке для электроимпульсной обработки зубчатых колес, содержащей ванну, заполненную рабочей жидкостью, размещенные в ней с возможностью взаимного вращательного движения оправки для установки на них обрабатываемой детали и выполненного в виде зубчатого колеса электрод-инструмента, токопроводящие элементы, связанные с источником электрических импульсов, обрабатываемой деталью и электрод-инструментом, узлы, выполненные из диэлектрического материала, токопроводящие элементы и узлы, выполненные из диэлектрического материала, размещены на оправках. При этом электрод-инструмент может быть выполнен из графитизированного чугуна, а зубья электрод-инструмента иметь боковые поверхности, образованные двумя разнонаправленными эвольвентными винтовыми поверхностями, и вершины, выполненные под углом к оси.
Размещение в установке для электроимпульсной обработки зубчатых колес токопроводящих элементов и узлов, выполненных из диэлектрического материала, на оправках позволяет повысить степень технологичности и универсальности установки.
То, что электрод-инструмент выполнен из графитизированного чугуна, а зубья электрод-инструмента имеют боковые поверхности, образованные двумя разнонаправленными эвольвентными винтовыми поверхностями, и вершины, выполненные под углом к оси, также положительно сказывается на степени технологичности установки.
Заявителю не известны установки для электроимпульсной обработки 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».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:
фиг.1 - установка для электроимпульсной обработки зубчатых колес, общий вид;
фиг.2 - расчетная схема обработки фаски.
Установка для электроимпульсной обработки зубчатых колес содержит ванну 1, заполненную рабочей жидкостью 2. В ванне 1 размещены оправки 3 и 4 для установки на них соответственно обрабатываемой детали 5 и электрод-инструмента 6, выполненного в виде зубчатого колеса. Оправки 3 и 4 имеют возможность взаимного вращательного движения. Вращение при обработке на обрабатываемую деталь 5, например зубчатое колесо, и электрод-инструмент 6 передается от электродвигателя 7 при помощи беззазорного зубчатого зацепления 8. Оправки 3 и 4 снабжены токопроводящими элементами 9, связанными с источником электрических импульсов, обрабатываемой деталью и электрод-инструментом, а также узлами 10, выполненными из диэлектрического материала. К обрабатываемому колесу 5 через токопроводящий элемент 9, выполненный в виде скользящего контакта, подведен положительный полюс источника, а к инструменту 6 через токопроводящий элемент 9 - отрицательный источник электрических импульсов. Узлы 10 необходимы для обеспечения изоляции обрабатываемого зубчатого колеса и инструмента 6 друг от друга и от ванны
1. Электрод-инструмент 6 выполнен из графитизированного чугуна. Зубья электрод-инструмента имеют боковые поверхности, образованные двумя разнонаправленными эвольвентными винтовыми поверхностями, и вершины, выполненные под углом к оси. Наружный контур электрод-инструмента образован конической поверхностью. Толщина зуба инструмента в расчетном сечении обеспечивает равномерный зазор по всему профилю с обрабатываемой заготовкой. Сочетание указанных параметров позволит получить равномерную фаску по всему профилю зуба колеса.
Процесс работы установки для электроимпульсной обработки зубчатых колес выглядит следующим образом. Зубчатый электрод-инструмент 6 и обрабатываемую деталь 5 крепят на оправках 4 и 3, установленных в ванне, заполненной рабочей жидкостью. При этом добиваются равномерной величины зазора между зубьями инструмента и заготовки. После этого включают вращение и генератор электрических импульсов. При взаимном вращении электрод-инструмента и обрабатываемой детали (заготовки) в зазорах между боковыми поверхностями зубьев инструмента и заготовки, а также между впадиной заготовки и вершиной зуба инструмента будут возникать импульсные разряды, которые приведут к вырыванию частиц материала заготовки. Поскольку электрический пробой происходит по кратчайшему пути, то, прежде всего, разрушаются наиболее близко расположенные участки заготовки - торцевые участки профиля зубьев обрабатываемого колеса. При этом на торцевых участках зубьев колеса образуются фаски, которые формируются винтовыми эвольвентными поверхностями, эквидистантными к боковым поверхностям инструмента.
Установка для электроимпульсной обработки зубчатых колес может быть выполнена на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий, что соответствует критерию «промышленная применимость».