Алгоритмическая модель проектирования инструмента при шевинговании

В процессе шевингования инструмент и колесо находятся во вращении, воспроизводя зацепление винтовой передачи с точечным контактом. Вследствие скрещивания осей шевера и заготовки воз­никает составляющая скорости скольжения профилей, направленная вдоль образующих зубьев. Данная составляющая является движением резания, при котором острые кромки стружечных канавок зубьев шевера срезают с поверхностей зубьев колеса тонкие стружки, образуя профиль зубьев колеса, сопряженный с профи­лем зубьев инструмента — шевера. Шевингование позволяет повысить точность зубчатых колес по нормам плавности и контакта ГОСТ 1643—81 (передачи зубчатые цилиндрические, допуски). В отношении требований по плавности достигается уменьшение волнистости поверхности зубьев, уменьшение погрешностей шага зацепления и профиля зубьев, а по контакту обеспечивается увеличение протяженности контакта по высоте зубьев. Уменьшается также радиальное биение зубчатого венца, переходящее обычно в накопленную погрешность окружного шага.

Воз­можность применения спроектированного или имеющегося шевера для обработки заданного колеса определяется путем сравнения величины участка профиля зуба колеса , обработанного шевером, и рабочего участка профиля зуба колеса при зацеплении с парным колесом . Напри­мер, сравниваются радиусы кривизны эвольвентного профиля зуба колеса в граничных точках, соответствую­щих указанным участкам: — границы рабочего участка зуба колеса при зацеплении с парным колесом и — границы правильно обработанного шевером эвольвентного участка этого же зуба. Необходимо, чтобы

, где = .

Активная длина линии зацепления при шевинговании данного колеса

. (1)

Радиус кривизны профиля зубьев на окружности вы­ступов

. (2)

Углы подъема винтовых линий зубьев шевера и ко­леса па основных цилиндрах диаметров и :

, (3)

где —профильный угол в нормальном сечении (обычно 20°); —угол наклона зуба на делительном цилиндре шевера (колеса).

Диаметр начального цилиндра шевера

, (4)

где торцовый угол

(5)

и

, (6)

, (7)

где — толщина зубьев и профильные углы на делительных цилиндрах шевера и колеса.

Диаметр начального цилиндра колеса (если колесо косозубое) и (если колесо прямозубое), а входящие в них значения углов

. (8)

Значение , (9)

Для правильной обработки колеса шевером степень перекрытия должна быть не менее 1,1:

(10)

При невыполнении указанных условий следует изменить припуск на переточку (величину коррекции), высоту головки зуба шевера или число зубьев.

Разработанный алгоритм можно применять на этапе технологической подготовки производства при проектировании новых технологических процессов, а в действующем производстве – при усовершенствовании технологических процессов путем анализа и сравнения уровня режимов резания и норм времени разных вариантов.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Р.С. Лопатин, Е.Д. Федорков