Способ упрочнения зубьев зубчатых колес — SU 858995 (original) (raw)
Союз СоветсиикСоциаяистичесникРеспублии Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 858995(23) Приоритет В 21 Н 5/02 Гооударстюный коинтат СССР. оо делам нзабретаннй и открытий(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при упрочнении зубчатых колес методом пластического деформирования обкаткой.Известен способ электроконтактной обработки зубьев, который заключается в том, что заготовке сообщают вращение, согласованное с вращением электрода - инструмента и через них пропускают электрический токНедостатком данного способа является низкое качество зубчатого венца, т.е. шероховатость обработанных зубьев получается выше, чем после обычного зубонарезания и точность обработки также понижается,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ упрочнения рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес обкаткой, при котором рабочему инструменту, выполненному с роликами контактирующими сзубьями колеса, сообщают прямое иобратное движение в диаметральном направлении относительно вращающегося зубчатого колеса и движения ф во время обкатки вдоль оси зубчатого колеса при прерывистом пропуска нии электрического тока через рабочий инструмент и зубчатое колесо 12 .Однако по данному способу обработки упрочняются только рабочие поверхности зубьев, а впадина не упроч -няется, а это снижает усталостнуюпрочность зубчатых колес. Кроме того для обработки зубьев по ширине 1 з фзубчатого колеса инструменту вовремя обкатки сообщается перемещениевдоль оси зубчатого колеса, котороеприводит к сдвиговым деформациямметалла на зубьях, а следовательно, 20и к повышению шероховатости. рабочихповерхностей зубьев.Известный способ также не позво"ляет повысить точность обрабатыва емого зубчатого колеса, так как корпуса, несущие деформирующие ролики,выполнены плавающими по оси .оправки, следовательно инструмент будеткопировать все погрешности обрабатываемого зубчатого колеса, которые получаются после предварительной зубо-.обработки и для повьппения точностиобработки необходимо вводить операцию эубошлифования, в результатечего также увеличивается время обработки,Известным способом и инструментом для его осуществления невозможно обрабатывать мелкомодульные колеса, так как в данном случае деформирующие ролики и токосъемныекольца необходимо изготовлять небольших размеров и закреплять в корпусах на близком расстоянии другот друга, т.е. выдержать расстояниемежду деформирующими роликами, равное толщине зуба обрабатываемогоколеса, а это практически невозможно осуществить в данной конструкцииинструмента.Инструмент, реализующий способ,работает на удар, так как деформирующие ролики расположены через 90следовательно ролики, изготовленные небольших размеров для мелкЬмодульных зубчатых колес, в процессеобработки будут деформироваться иломатьсяЦель изобретения - hовьппение качества поверхности упрочняемых колес, обеспечение возможности упрочнения мелкомодулвных зубчатых колеси повьппение стойкости инструмента,Поставленная цель достигаетсятем, что в способе упрочнения зубчатых колес обкаткой, при котором рабо"чему инструменту, контактирующему с,зубьями колеса, сообщают прямое иобратное движение в диаметральномнаправлении относительно вращающего"ся зубчатого колеса и движения вдольоси зубчатого колеса нри пропускании электрического тока через рабочийинструмент и зубчатое колесо, в качестве рабочего инструмента используют круглую рейку с.кольцевыми зубьями, электрический ток пропускают непрерывно, а движение инструментавдоль оси зубчатого колеса осуществляют в конце его обратного движенияпри завершении обкатки.На Фиг. 1 изображена схема взаимодействия инструмента и обрабатыва 58995 емого зубчатого колеса ,предназначенУная для реализации предлагаемого способа, на фиг2 - разрез А-А на фиг.1,Инструмент 1 закрепляется между опорами 2 с помощью шайб 3 и винтов 4. Опора 2 устанавливается на диэлектри 10 15 20 Ч, следовательно, обрабатываемое зубчатое колесо получает реверс со скоростью В относительно оси и в результате этого упрочняются противо" положные боковые поверхности зубьев, а так как инструмент и контактирует со впадинами зубчатого колеса, то будут упрочняться и впадины, т.е. происходит упрочнение всего профиля зубчатого венца.Для обработки профиля зубчатого венца по всей его ширине инструменту сообщается подача 5 в конце каждого обратного хода инструмента в тот момент, когда прекращается обкаточное движение.В процессе обкатки через инструмент н зубчатое колесо непрерывно пропускают электрический ток, ко- . торый подводится от установки 18 через проводники 19 и 20, контакты 21 и 22.П р и м е р. Для обработки зубчатых колес применяется цельная круглая рейка с кольцевыми зубьями а 4 мм, изготовленная из стали Р 6 М 5 с термообработкой НР 6 62-64 единицы.Заготовки для зубчатых колес изготовляются из стали 45 Х. Перед нарезанием зубьев заготовки подвергаются улучшению. Зубчатые колесаш 4 мм, Е 23; о 20 мм) нарезаются55 на зубофрезерном станке модели 5 КЗ 2 на следующих режимах: продольная подача Фрезы ИВ=2 мм/об; число оборотов фрезы и 80 об/мии. 25 ЭО 55 40 45 50 ческие прокладки 5 и болтами 6, на которые одеты диэлектрические втулки 7 и шайбы 8, закрепляется на столе станка 9. Зубчатое колесо 10 устанавливают на оправку 11 между распорными втулками 12 и 13 через шарико" подшипник 14, запрессованный в подвеске 15, и распорное кольцо 16 зажимает гайкой 17.Инструмент 1 вводится в зацепление с обрабатываемым зубчатым колесом 10 с радиальной нагрузкой Р, которая обеспечивает контакт инструмента по впадинам зубчатого колеса.В процессе обработки инструмент совершает возвратно-поступательное движение вдоль своей оси со скоростьюПосле зубофреэерования полученастепень точности 9-9-8 по ГОСТ 1643-72йоа шероховатость составляет Й ф.Электромеханическая обработка осуществляется на станке модель 56 М 82 Г на следующих режимах; силатока 2900-2700 А, напряжение 6,27,5 В, . скорость инструмента2000 мм/мин, подача инструмента 0,5 мм,радиальное усилие 75 кгс, охлаждение 10эмульсией.После электромеханической обработки получена степень точности 8-7-7,:0,40а шероховатость составляетуУсталостными испытаниями установлено, что усталостная прочностьзубьев после электромеханической обработки увеличивается в 1,4-2 разапо сравнению с прочностью зубьев снеупрочненной впадиной.20Время обработки для вышеуказанныхзубчатых колес и режимов обработкисоставляет 0,21 ч на одну деталь).Предлагаемый способ позволяет вбольшинстве случаев исключить длительные и дорогостоящие операции за,калки и зубошлифования, так как последанной обработки происходит упрочнение профиля зубчатого венка, умень -шение шероховатости и повышение точ- З 0ности обработки,Формула изобретенияСпособ упрочнения зубьев зубчатыхколес обкаткой, при котором рабочему инструменту, контактирующему с зубьями колеса, сообщают прямое н обратное движение в диаметральном направлении относительно вращающегося зубчатого колеса и движения вдоль оси зубчатого колеса при пропускании электрического тока через . рабочий инструмент и зубчатое колесо, о т л и ч а ю щ н й с я тем, что, с целью повышения качества поверхности упрочняемых колес, обеспечения возможности упрочнения мел" комодульных зубчатых колес и повышения стойкости инструмента, в качестве рабочего инструмента используют круглую рейку с кольцевыми зубьями, электрический ток пропускают непрерывно, а движение инструмента вдоль оси зубчатого колеса осуществляют в конце его обратного движения при завершении обкатки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Винницкий А,Л. и др. Электро- химическая и электромеханическая обработка металлов. Ленинград Машгиэ, 1971 с. 199-200.2. Авторское свидетельство СССРФ 564912, кл. В 21 Н 5/02, 16,05.75858995А Составитель М.МигачеваРедактор 1 О.Ковач Техред Т.Маточка Корректор В.Синицкая Заказ 7415 21 Тираж 740 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4