RU2749955C1

RU2749955C1 - Method for removing material of cavity between teeth of cylindrical arched gear wheel

Info

Publication number: RU2749955C1
Application number: RU2019143795A
Authority: RU
Inventors: Ремир Борисович Марголит; Юрий Вячеславович Карпов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Техно Инжиниринг"
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-06-21

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to a method for manufacturing cylindrical arched gear wheels with circular teeth having an involute transverse profile. The method of removing the material of the space between the teeth of a cylindrical arched gear wheel includes cutting out an annular groove in the tooth space and removing the material from Zone Z₁ between the concave side surface of Tooth 1 and the side surface of the annular groove closest to it, as well as removing the material from Zone Z₂ between the other side surface of the annular groove and the convex side surface of adjacent Tooth 2. Material removal from both Zone Z₁ and Zone Z₂is carried out by means of generating. As a result of performing each of the generating in Zone Z₁, a surface is formed that is equidistant to the concave lateral surface of Tooth 1, and in Zone Z₂ - a surface equidistant to the convex lateral surface of Tooth 2. Generating is performed using a cutter head. An annular groove in the tooth space is cut out by at least one annular drilling. Cutting in the hollow of the annular groove is carried out using a tool head or a crown drill.

EFFECT: unhindered exit of chippings from the cutting zone is provided and the load on the main drive of the machine and the cutting head is reduced.

20 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к способам изготовления цилиндрических арочных зубчатых колес с круговыми зубьями, имеющими эвольвентный поперечный профиль.The invention relates to methods for manufacturing cylindrical arched gears with circular teeth having an involute transverse profile.

Известен способ удаления материала впадины между зубьями цилиндрического арочного зубчатого колеса, включающий вырезание во впадине кольцевой канавки [Липатов С.И. Разработка многорезцового обкатного инструмента с нулевым углом профиля для высокопроизводительного зубонарезания арочных колес на станках с ЧПУ: дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук.- Москва, 2013, раздел 2.6, рис. 2.15, 2.16]. В известном способе вырезают две кольцевые канавки: одну - по касательной к вогнутой боковой поверхности зуба, а другую - по касательной к выпуклой боковой поверхности соседнего зуба. Во время вырезания оси вращения этих кольцевых канавок расположены под углом к оси симметрии сечения впадины, полученного при сечении зубчатого колеса плоскостью, проходящей через ось вращения кольцевой канавки перпендикулярно оси вращения зубчатого колеса.A known method of removing the material of the cavity between the teeth of a cylindrical arched gear wheel, including cutting in the cavity of the annular groove [Lipatov S.I. Development of a multi-cutter rolling tool with a zero profile angle for high-performance gear cutting of arched wheels on CNC machines: diss. for a job. uch. step. Cand. tech. nauk. - Moscow, 2013, section 2.6, fig. 2.15, 2.16]. In the known method, two annular grooves are cut: one is tangential to the concave lateral surface of the tooth, and the other is tangential to the convex lateral surface of the adjacent tooth. During cutting, the axes of rotation of these annular grooves are located at an angle to the axis of symmetry of the section of the cavity obtained when the gearwheel is sectioned with a plane passing through the axis of rotation of the annular groove perpendicular to the axis of rotation of the gearwheel.

Вырезание таких канавок сопряжено с большими трудностями и ограничениями. Расположение канавки под углом к оси симметрии сечения впадины увеличивает глубину канавки. Это вынуждает увеличивать длину вылета режущего инструмента, что снижает его прочность и жесткость, увеличивает вероятность его поломки. Кроме того, крайне затруднительно вырезание таких канавок при помощи резцовых головок, резцы которых закреплены по периферии корпуса головки. В этом случае при вырезании канавки корпус резцовой головки зачастую упирается в заготовку зубчатого колеса. Для того, чтобы этого избежать, также необходимо увеличивать вылет резцов из корпуса головки. Это, соответственно, снижает прочность и жесткость резцов, увеличивает вероятность их поломки. Кроме того, вырезанные подобным образом канавки создают неравномерную толщину припуска под окончательную обработку боковых поверхностей зубьев, что снижает точность боковых поверхностей зубьев при их окончательной обработке.Cutting such grooves is very difficult and restrictive. The location of the groove at an angle to the axis of symmetry of the section of the depression increases the depth of the groove. This forces the overhang of the cutting tool to increase, which reduces its strength and rigidity, and increases the likelihood of its breakage. In addition, it is extremely difficult to cut such grooves using cutter heads, the cutters of which are fixed around the periphery of the head body. In this case, when cutting the groove, the tool head body often abuts against the gear workpiece. In order to avoid this, it is also necessary to increase the overhang of the cutters from the head body. This, accordingly, reduces the strength and rigidity of the cutters, and increases the likelihood of their breakage. In addition, grooves cut in this way create an uneven thickness of the allowance for finishing the flanks of the teeth, which reduces the accuracy of the flanks of the teeth during their finishing.

Известен также способ удаления материала впадины между зубьями цилиндрического арочного зубчатого колеса, включающий вырезание во впадине кольцевой канавки, удаление материала из зоны З₁ между вогнутой боковой поверхностью зуба 1 и ближайшей к ней боковой поверхностью кольцевой канавки, и удаление материала из зоны З₂ между другой боковой поверхностью кольцевой канавки и выпуклой боковой поверхностью соседнего зуба 2, при этом кольцевую канавку во впадине вырезают таким образом, что ось Н вращения кольцевой канавки расположена в плоскости А симметрии венца зубчатого колеса, перпендикулярной оси G вращения зубчатого колеса, и параллельна оси симметрии сечения впадины, по меньшей мере, в одном из сечений зубчатого колеса плоскостью, перпендикулярной оси G, при этом как удаление материала из зоны З₁, так и удаление материала из зоны З₂ выполняют посредством обкатов, при этом в результате выполнения каждого из обкатов в зоне З₁ формируют поверхность, эквидистантную вогнутой боковой поверхности зуба 1, а в результате выполнения каждого из обкатов в зоне З₂ формируют поверхность, эквидистантную выпуклой боковой поверхности зуба 2, при этом обкаты выполняют при помощи резцовой головки, содержащей корпус в виде тела вращения и резцы, закрепленные по периферии корпуса параллельно оси О вращения резцовой головки, при этом каждый резец резцовой головки имеет две боковые режущие кромки В и D, параллельные оси О, и торцовую режущую кромку Т, причем режущие кромки В резцов расположены на одной цилиндрической поверхности Ц₁ или в непосредственной близости от нее, а режущие кромки D резцов расположены на другой цилиндрической поверхности Ц₂ или в непосредственной близости от нее, оси вращения цилиндрических поверхностей Ц₁ и Ц₂совпадают с осью О, диаметр цилиндрической поверхности Ц₁ больше диаметра цилиндрической поверхности Ц₂, а торцовые режущие кромки Т всех резцов расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси О [Марголит Р.Б, Давыдов А.П., Карпов Ю.В. Особенности изготовления и использования арочных зубчатых передач // Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции (25 декабря 2017 г.). Новшества в области технических наук. Выпуск II. г. Тюмень, Федеральный центр науки и образования ЭВЕНСИС, 2017 г., с. 5-12, рис. 6, 7, 8] - прототип.There is also known a method of removing the material of the cavity between the teeth of a cylindrical arched gear, including cutting an annular groove in the cavity, removing material from zone Z ₁ between the concave side surface of tooth 1 and the closest side surface of the annular groove, and removing material from zone Z ₂ between another the lateral surface of the annular groove and the convex lateral surface of the adjacent tooth 2, while the annular groove in the cavity is cut in such a way that the axis of rotation of the annular groove is located in the plane A of symmetry of the crown of the gearwheel, perpendicular to the axis of rotation of the gearwheel, and is parallel to the axis of symmetry of the section of the cavity , at least in one of the sections of the gearwheel with a plane perpendicular to the axis G, while both material removal from zone Z ₁ and material removal from zone Z ₂ are performed by means of rolling, while as a result of each of the rolling in zone Z ₁ form a surface equidistant to the concave lateral p surface of tooth 1, and as a result of each of the rolls in zone Z ₂ , a surface is formed equidistant to the convex lateral surface of tooth 2, while the rolls are performed using an incisal head containing a body in the form of a body of revolution and incisors fixed along the periphery of the body parallel to the axis O rotation of the cutter head, while each cutter of the cutter head has two side cutting edges B and D, parallel to the axis O, and an end cutting edge T, and the cutting edges B of the cutters are located on one cylindrical surface C ₁ or in the immediate vicinity of it, and the cutting the edges D of the cutters are located on another cylindrical surface C ₂ or in close proximity to it, the axes of rotation of the cylindrical surfaces C ₁ and C ₂ coincide with the axis O, the diameter of the cylindrical surface C _{1 is} greater than the diameter of the cylindrical surface C ₂ , and the end cutting edges T of all cutters located in the same plane perpendicular to the axis O [Margolit RB, Davydov AP, Karpov Yu.V. Features of the manufacture and use of arched gears // Collection of scientific papers based on the results of an international scientific and technical conference (December 25, 2017). Innovations in the field of technical sciences. Edition II. Tyumen, Federal Center for Science and Education EVENSIS, 2017, p. 5-12, fig. 6, 7, 8] - a prototype.

Недостатком известного способа является то, что кольцевое сверление, посредством которого во впадине вырезают кольцевую канавку, выполняют сразу на всю глубину впадины за один рабочий ход резцовой головки, и только после этого выполняют обкаты, посредством которых удаляют материал из зон З₁ и З₂ впадины. Во время такого кольцевого сверления обработка производится в условиях закрытого резания, что сопряжено с большими нагрузками на резцовую головку. По мере погружения резцовой головки в тело впадины нагрузка на нее и главный привод станка все время возрастает. Возможно превышение допустимой нагрузки и останов шпинделя с неизбежной поломкой резцов резцовой головки. Кроме того, обработка в условиях закрытого резания сопряжена с большими трудностями схода стружки. После погружения резцов резцовой головки в тело впадины на глубину, превышающую ширину их торцовых режущих кромок, возможно заклинивание резцов и их поломка. Кроме того, обработка в условиях закрытого резания сопряжена с большими нагрузками на привод главного движения станка и с вибрациями резцовой головки. Это требует использования станков с повышенной мощностью главного привода и высокой виброустойчивостью всей технологической системы, что сокращает номенклатуру станков, пригодных для удаления материала впадины известным способом.The disadvantage of this method is that circular drilling, by means of which an annular groove is cut out in the cavity, is performed immediately to the entire depth of the cavity in one working stroke of the cutter head, and only after that, roll-offs are performed, by means of which material is removed from zones Z ₁ and Z _{2 of the} hollow ... During this type of hole drilling, the machining is carried out in closed cutting conditions, which is associated with high loads on the cutter head. As the cutting head sinks into the body of the cavity, the load on it and the main drive of the machine increases all the time. The permissible load may be exceeded and the spindle will stop with inevitable breakage of the cutters of the cutting head. In addition, machining in closed cutting conditions is associated with great difficulties in chip flow. After immersion of the cutters of the cutting head into the body of the cavity to a depth exceeding the width of their end cutting edges, jamming of the cutters and their breakage is possible. In addition, machining under closed cutting conditions is associated with large loads on the drive of the main movement of the machine and with vibrations of the cutting head. This requires the use of machines with increased power of the main drive and high vibration resistance of the entire technological system, which reduces the range of machines suitable for removing the material of the cavity in a known manner.

Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ, -снижение нагрузки на резцовую головку и главный привод станка.The problem to be solved by the proposed method is to reduce the load on the cutter head and the main drive of the machine.

Для решения этой задачи в способе удаления материала впадины между зубьями цилиндрического арочного зубчатого колеса, включающем вырезание во впадине кольцевой канавки, удаление материала из зоны З₁ между вогнутой боковой поверхностью зуба 1 и ближайшей к ней боковой поверхностью кольцевой канавки, и удаление материала из зоны З₂ между другой боковой поверхностью кольцевой канавки и выпуклой боковой поверхностью соседнего зуба 2, при этом кольцевую канавку во впадине вырезают таким образом, что ось Н вращения кольцевой канавки расположена в плоскости А симметрии венца зубчатого колеса, перпендикулярной оси G вращения зубчатого колеса, и параллельна оси симметрии С сечения впадины, по меньшей мере, в одном из сечений зубчатого колеса плоскостью, перпендикулярной оси G, при этом как удаление материала из зоны З₁, так и удаление материала из зоны З₂ выполняют посредством обкатов, при этом в результате выполнения каждого из обкатов в зоне З₁ формируют поверхность, эквидистантную вогнутой боковой поверхности зуба 1, а в результате выполнения каждого из обкатов в зоне З₂ формируют поверхность, эквидистантную выпуклой боковой поверхности зуба 2, при этом обкаты выполняют при помощи резцовой головки, содержащей корпус в виде тела вращения и резцы, закрепленные по периферии корпуса параллельно оси О вращения резцовой головки, при этом каждый резец резцовой головки имеет две боковые режущие кромки В и D, параллельные оси О, и торцовую режущую кромку Т, причем режущие кромки В резцов расположены на одной цилиндрической поверхности Ц₁ или в непосредственной близости от нее, а режущие кромки D резцов расположены на другой цилиндрической поверхности Ц₂ или в непосредственной близости от нее, оси вращения цилиндрических поверхностей Ц₁ и Ц₂ совпадают с осью О, диаметр цилиндрической поверхности Ц₁ больше диаметра цилиндрической поверхности Ц₂, а торцовые режущие кромки Т всех резцов расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси О, согласно изобретения, вырезание во впадине кольцевой канавки осуществляют посредством, по меньшей мере, одного кольцевого сверления, которое выполняют либо при помощи вышеописанной резцовой головки, либо при помощи корончатого сверла, при этом в том случае, когда вырезание во впадине кольцевой канавки выполняют при помощи вышеописанной резцовой головки, ось О вращения резцовой головки совпадает с осью Н вращения кольцевой канавки, и в процессе кольцевого сверления резцовую головку перемещают вдоль оси О в направлении плоскости F, проходящей через ось G перпендикулярно оси О, при этом кольцевое сверление выполняют, по меньшей мере, за два рабочих хода резцовой головки, и при каждом рабочем ходе резцы резцовой головки погружают в материал впадины на глубину h, меньшую или равную b, где b -расстояние между режущими кромками В и D резца, и после каждого рабочего хода резцовой головки выполняют, по меньшей мере, один обкат, а в том случае, когда вырезание во впадине кольцевой канавки выполняют при помощи корончатого сверла, ось J вращения корончатого сверла совпадает с осью Н вращения кольцевой канавки и в процессе кольцевого сверления корончатое сверло перемещают вдоль оси J в направлении плоскости F, проходящей через ось G перпендикулярно оси J.To solve this problem in a method for removing the material of the cavity between the teeth of a cylindrical arched gear wheel, including cutting an annular groove in the cavity, removing material from zone Z ₁ between the concave side surface of tooth 1 and the adjacent side surface of the annular groove, and removing material from zone Z ₂ between the other side surface of the annular groove and the convex side surface of the adjacent tooth 2, while the annular groove in the cavity is cut in such a way that the axis of rotation of the annular groove is located in the plane A of symmetry of the crown of the gearwheel, perpendicular to the axis of rotation of the gearwheel, and is parallel to the axis symmetry C of the section of the cavity, at least in one of the sections of the gearwheel with a plane perpendicular to the axis G, while both the removal of material from the zone Z ₁ and the removal of material from the zone Z ₂ are performed by means of rolling, and as a result of performing each of rolls in zone З ₁ form a surface equidistant to the the flattened lateral surface of tooth 1, and as a result of performing each of the rolls in zone З ₂ , a surface is formed equidistant to the convex lateral surface of tooth 2, while the rolls are performed using an incisor head containing a body in the form of a body of revolution and incisors fixed along the periphery of the body in parallel axis O of rotation of the cutter head, while each cutter of the cutter head has two side cutting edges B and D parallel to the axis O, and an end cutting edge T, and the cutting edges B of the cutters are located on one cylindrical surface C ₁ or in the immediate vicinity of it, and the cutting edges D of the cutters are located on another cylindrical surface C ₂ or in close proximity to it, the axes of rotation of the cylindrical surfaces C ₁ and C ₂ coincide with the axis O, the diameter of the cylindrical surface C _{1 is} greater than the diameter of the cylindrical surface C ₂ , and the end cutting edges T all cutters are located in one plane perpendicular to the axis O, according to the invention, cutting e in the cavity of the annular groove is carried out by means of at least one circular drilling, which is performed either with the above-described cutting head or with a core drill, while in the case when the cutting in the cavity of the annular groove is performed using the above-described cutting head, the axis O of rotation of the cutting head coincides with the axis H of rotation of the annular groove, and in the process of circular drilling, the cutting head is moved along the axis O in the direction of the plane F passing through the axis G perpendicular to the axis O, while the circular drilling is performed in at least two working stroke of the cutter head, and at each working stroke, the cutters of the cutting head are immersed in the material of the cavity to a depth h less than or equal to b, where b is the distance between the cutting edges B and D of the cutter, and after each working stroke of the cutting head, at least one run-in, and in the case when the cutting in the cavity of the annular groove is performed using a crown light pla, the J axis of rotation of the core drill coincides with the H axis of rotation of the annular groove and in the process of circular drilling the core drill is moved along the J axis in the direction of the plane F passing through the G axis perpendicular to the J axis.

Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым изобретением, заключается в создании условий для беспрепятственного выхода стружки из зоны резания и снижении нагрузки на главный привод станка и резцовую головку, что позволяет производить обработку на высоких подачах.The technical result provided by the proposed invention consists in creating conditions for the unhindered exit of chips from the cutting zone and reducing the load on the main drive of the machine and the cutting head, which allows processing at high feed rates.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 и 2 изображены обрабатываемое зубчатое колесо и используемая для его обработки резцовая головка. На фиг. 3 изображено сечение впадины, в котором показаны зоны З₁ и З₂ впадины и кольцевая канавка, вырезанная посредством одного кольцевого сверления. На фиг. 4 изображена схема удаления материала впадины, при которой кольцевую канавку во впадине вырезают посредством одного кольцевого сверления, выполняемого за четыре рабочих хода резцовой головки, и при которой после каждого рабочего хода резцовой головки выполняют, по меньшей мере, один обкат. На фиг. 5 изображена схема удаления материала впадины, при которой кольцевую канавку во впадине вырезают посредством трех кольцевых сверлений: первого, второго и последнего, при этом первое и второе кольцевое сверление выполняют за два рабочих хода резцовой головки. На фиг. 6 изображена схема удаления материала из зоны З₁ впадины посредством выполнения резцовой головкой обкатов, в результате выполнения каждого из которых формируют поверхность, эквидистантную вогнутой боковой поверхности зуба 1. На фиг. 7 изображена схема удаления материала из зоны З₂ впадины посредством выполнения резцовой головкой обкатов, в результате выполнения каждого из которых формируют поверхность, эквидистантную выпуклой боковой поверхности зуба 2. На фиг. 8 изображено обрабатываемое зубчатое колесо и корончатое сверло, при помощи которого во впадинах зубьев вырезают кольцевые канавки. На фиг. 9 изображена схема удаления материала из зон З₁ и З₂ впадины, в которой посредством кольцевого сверления корончатым сверлом вырезана кольцевая канавка.The invention is illustrated by drawings. FIG. 1 and 2 show the gear wheel to be machined and the cutting head used for its processing. FIG. 3 is a cross-sectional view of the trough, which shows the trough zones Z ₁ and W ₂ and the annular groove cut by means of a single annular drilling. FIG. 4 shows a diagram of the removal of the material of the cavity, in which the annular groove in the cavity is cut out by means of one circular drilling performed in four working strokes of the cutting head, and in which at least one rolling is performed after each working stroke of the cutting head. FIG. 5 shows a diagram of the removal of the material of the cavity, in which the annular groove in the cavity is cut out by means of three circular drills: the first, the second and the last, while the first and second circular drilling is performed in two working strokes of the cutting head. FIG. 6 shows a diagram of the removal of material from the zone Z _{1 of the} depression by making the cutting head of the rolls, as a result of each of which a surface is formed equidistant to the concave lateral surface of the tooth 1. FIG. 7 shows a diagram of the removal of material from the zone Z _{2 of the} hollow by means of the cutting head of the rolls, as a result of the execution of each of which a surface is formed equidistant to the convex lateral surface of the tooth 2. FIG. 8 shows a gear wheel to be machined and a core drill, with the help of which annular grooves are cut in the tooth depressions. FIG. 9 shows a diagram of the removal of material from zones Z ₁ and Z _{2 of the} depression, in which an annular groove is cut out by means of circular drilling with a core drill.

Способ удаления материала впадины между зубьями цилиндрического арочного зубчатого колеса 3 включает в себя следующие технологические переходы: вырезание во впадине кольцевой канавки 4 и удаление материала из зоны З₁ между вогнутой боковой поверхностью 5 зуба 1 и ближайшей к ней боковой поверхностью 6 кольцевой канавки, а также удаление материала из зоны З₂ между другой боковой поверхностью 7 кольцевой канавки 4 и выпуклой боковой поверхностью 8 соседнего зуба 2. При этом как из зоны З₁, так и из зоны З₂ материал удаляют посредством обкатов. В результате выполнения каждого из обкатов в зоне З₁ формируют поверхность, эквидистантную вогнутой боковой поверхности 5 зуба 1, а в результате выполнения каждого из обкатов в зоне З₂ формируют поверхность, эквидистантную выпуклой боковой поверхности 8 зуба 2.The method for removing the material of the cavity between the teeth of a cylindrical arched gear wheel 3 includes the following technological transitions: cutting out an annular groove 4 in the cavity and removing material from zone Z ₁ between the concave side surface 5 of tooth 1 and the side surface 6 of the annular groove closest to it, as well as removal of material from zone Z ₂ between the other side surface 7 of the annular groove 4 and the convex side surface 8 of the adjacent tooth 2. In this case, both from zone Z ₁ and from zone Z _2, material is removed by means of rolling. As a result of each of the rolls in zone Z ₁ , a surface is formed equidistant to the concave side surface 5 of tooth 1, and as a result of each of the rolls in zone Z ₂ , a surface is formed equidistant to the convex side surface 8 of tooth 2.

Кольцевую канавку 4 во впадине вырезают таким образом, что ось Н вращения кольцевой канавки 4 расположена в плоскости А симметрии венца зубчатого колеса 3, перпендикулярной оси G вращения зубчатого колеса. Кроме того, ось Н параллельна оси симметрии сечения впадины, по меньшей мере, в одном из сечений зубчатого колеса плоскостью, перпендикулярной оси G.The annular groove 4 in the cavity is cut in such a way that the axis of rotation H of the annular groove 4 is located in the plane A of symmetry of the crown of the gearwheel 3, perpendicular to the axis of rotation G of the gearwheel. In addition, the H axis is parallel to the axis of symmetry of the section of the cavity, at least in one of the sections of the gearwheel by a plane perpendicular to the axis G.

Обкаты выполняют при помощи резцовой головки 9, содержащей корпус 10 в виде тела вращения и резцы 11, закрепленные по периферии корпуса параллельно оси О вращения резцовой головки. Каждый резец резцовой головки имеет две боковые режущие кромки В и D, параллельные оси О, и торцовую режущую кромку Т. Режущие кромки В резцов расположены на одной цилиндрической поверхности Ц₁ или в непосредственной близости от нее, а режущие кромки D резцов расположены на другой цилиндрической поверхности Ц₂ или в непосредственной близости от нее. Оси вращения цилиндрических поверхностей Ц₁ и Ц₂ совпадают с осью О, а диаметр цилиндрической поверхности Ц₁ больше диаметра цилиндрической поверхности Ц₂. Торцовые режущие кромки Т всех резцов расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси О.Rolling is performed using a cutting head 9 containing a body 10 in the form of a body of revolution and cutters 11 fixed along the periphery of the body parallel to the axis O of rotation of the cutting head. Each cutter of the cutting head has two side cutting edges B and D, parallel to the O axis, and an end cutting edge T. The cutting edges B of the cutters are located on one cylindrical surface C ₁ or in the immediate vicinity of it, and the cutting edges D of the cutters are located on another cylindrical surface Ц ₂ or in the immediate vicinity of it. The axes of rotation of the cylindrical surfaces C ₁ and C ₂ coincide with the axis O, and the diameter of the cylindrical surface C _{1 is} greater than the diameter of the cylindrical surface C ₂ . The end cutting edges T of all cutters are located in the same plane perpendicular to the O axis.

Режущие кромки В всех резцов 11 резцовой головки 9 могут быть расположены на одной цилиндрической поверхности Ц₁, ось вращения которой совпадает с осью О. Но с целью снижения усилий резания при кольцевом сверлении целесообразнее расположить режущие кромки В резцов 11 на разных расстояниях от оси О. Например, режущие кромки В четных резцов расположить на цилиндрической поверхности, радиус R_{В чет.} которой больше радиуса R_B _нечет. цилиндрической поверхности, на которой расположены режущие кромки В нечетных резцов, на величину от 0,15 до 0,3 мм.The cutting edges B of all cutters 11 of the cutter head 9 can be located on one cylindrical surface C ₁ , the axis of rotation of which coincides with the axis O. But in order to reduce the cutting forces during circular drilling, it is more expedient to arrange the cutting edges B of the cutters 11 at different distances from the O axis. For example, place the cutting edges B of even cutters on a cylindrical surface, radius R _{B even.} which is greater than the radius R _B _odd. the cylindrical surface, on which the cutting edges B of odd cutters are located, by an amount from 0.15 to 0.3 mm.

Режущие кромки D всех резцов 11 также могут быть расположены на одной цилиндрической поверхности Ц₂, ось вращения которой совпадает с осью О. Но с целью снижения усилий резания при кольцевом сверлении целесообразнее расположить режущие кромки D резцов на разных расстояниях от оси О. Например, режущие кромки D четных резцов расположить на цилиндрической поверхности, радиус R_{D чет.} которой больше радиуса R_{D нечет.} цилиндрической поверхности, на которой расположены режущие кромки D нечетных резцов, на величину от 0,15 до 0,3 мм.The cutting edges D of all cutters 11 can also be located on one cylindrical surface C ₂ , the axis of rotation of which coincides with the axis O. But in order to reduce the cutting forces during circular drilling, it is more expedient to arrange the cutting edges D of the cutters at different distances from the axis O. For example, cutting place the edges D of even cutters on a cylindrical surface, radius R _{D even.} which is greater than the radius R _{D odd.} the cylindrical surface, on which the cutting edges D of odd cutters are located, by an amount from 0.15 to 0.3 mm.

Вырезание во впадине кольцевой канавки выполняют либо при помощи вышеописанной резцовой головки 9, либо при помощи корончатого сверла 12.Cutting out in the hollow of the annular groove is performed either using the above-described cutting head 9, or using a core drill 12.

В том случае, когда вырезание во впадине кольцевой канавки выполняют при помощи вышеописанной резцовой головки 9, кольцевую канавку 4 во впадине вырезают посредством одного или нескольких, например трех, кольцевых сверлений. Когда кольцевую канавку 4 во впадине вырезают посредством одного кольцевого сверления, ось О вращения резцовой головки 9 совмещают с осью Н вращения кольцевой канавки 4, и в процессе кольцевого сверления резцовую головку 9 перемещают вдоль оси О в направлении плоскости F, проходящей через ось G перпендикулярно оси О. При этом каждое из кольцевых сверлений выполняют, по меньшей мере, за два рабочих хода резцовой головки. При каждом рабочем ходе резцовой головки 9 ее резцы 11 погружают в материал впадины на глубину h, меньшую или равную b, где b - расстояние между режущими кромками В и D резца. Во время последнего рабочего хода резцовой головки ее перемещают настолько, что по окончании рабочего хода торцовые режущие кромки Т резцов 11 находятся на расстоянии r_f от плоскости F, где r_f - радиус цилиндра впадин зубчатого колеса 3.In the case where the groove cutting of the annular groove is performed with the above-described cutting head 9, the annular groove 4 in the cavity is cut out by one or more, for example three, annular bores. When the annular groove 4 in the cavity is cut out by means of one circular drilling, the axis O of rotation of the cutting head 9 is aligned with the axis of rotation H of the circular groove 4, and in the process of circular drilling, the cutting head 9 is moved along the axis O in the direction of the plane F passing through the axis G perpendicular to the axis A. In this case, each of the annular drills is performed in at least two working strokes of the cutting head. At each working stroke of the cutter head 9, its cutters 11 are immersed in the material of the cavity to a depth h less than or equal to b, where b is the distance between the cutting edges B and D of the cutter. During the last working stroke of the cutter head, it is moved so that at the end of the working stroke, the end cutting edges T of the cutters 11 are at a distance r _f from the plane F, where r _f is the radius of the cylinder of the cavities of the gear wheel 3.

В том случае, когда вырезание во впадине кольцевой канавки осуществляют при помощи корончатого сверла 12, ось J вращения корончатого сверла 12 совмещают с осью Н вращения кольцевой канавки 4, и в процессе кольцевого сверления корончатое сверло 12 перемещают вдоль оси J в направлении плоскости F, проходящей через ось G перпендикулярно оси J. Корончатое сверло 12 при изготовлении его из порошковой быстрорежущей стали обладает прочностью, достаточной для того, чтобы выполнить вырезание кольцевой канавки 4 до дна впадины за один рабочий ход (см. фиг. 9).In the case when the cutting in the hollow of the annular groove is carried out using a core drill 12, the axis J of rotation of the core drill 12 is aligned with the axis H of rotation of the annular groove 4, and in the process of circular drilling, the core drill 12 is moved along the J axis in the direction of the plane F passing through the axis G perpendicular to the axis J. The core drill 12, when made from powder high-speed steel, has a strength sufficient to cut the annular groove 4 to the bottom of the cavity in one working stroke (see Fig. 9).

Кольцевую канавку 4 во впадине можно вырезать таким образом, что ось Н вращения кольцевой канавки 4 будет параллельна оси С симметрии сечения впадины, полученного при сечении зубчатого колеса 3 плоскостью А. А можно кольцевую канавку 4 вырезать таким образом, что ось Н будет параллельна осям С₁ и С₂ симметрии двух сечений впадины, полученных при сечении зубчатого колеса плоскостями Q₁ и Q₂, перпендикулярными оси G и расположенными на равных расстояниях от плоскости А. Для того, чтобы обеспечить равномерное вырезание кольцевой канавки 4 во всех сечениях венца зубчатого колеса 3, предпочтительно, чтобы плоскости Q₁ и Q₂ были расположены на расстоянии 0,25⋅⋅X от плоскости А, где X - ширина венца зубчатого колеса 3.The annular groove 4 in the cavity can be cut in such a way that the axis H of rotation of the annular groove 4 will be parallel to the axis C of symmetry of the section of the cavity obtained when the gearwheel 3 is cut by plane A. And the annular groove 4 can be cut in such a way that the axis H will be parallel to the axes C ₁ and C ₂ symmetry of two sections depressions obtained in section a gear wheel planes Q ₁ and Q _2, and perpendicular to the axis G arranged at equal distances from the plane A. in order to ensure a uniform cutting of the annular grooves 4 in all sections of the ring gear 3 it is preferable that the planes Q ₁ and Q ₂ were located at a distance of 0.25⋅⋅X from the plane A, where X is the width of the rim of the gearwheel 3.

Рабочие ходы по вырезанию кольцевой канавки 4 чередуют с обкатами, посредством которых удаляют материал из зон З₁ и З₂ впадины. Причем можно после каждого рабочего хода обкаты выполнять все время в одной и той же зоне, и только после выполнения последнего в этой зоне обката перейти к выполнению обкатов в другой зоне, а можно после каждого рабочего хода выполнять обкаты как в зоне З₁, так и в зоне З₂ впадины.Working strokes for cutting the annular groove 4 alternate with rolls, by means of which material is removed from the zones Z ₁ and Z _{2 of the} depression. Moreover, after each working stroke, the roll-in can be performed all the time in the same zone, and only after the last roll-in in this zone is completed, proceed to the roll-in in another zone, or after each working stroke, the roll-in can be performed both in zone Z ₁ and in zone З there are ₂ depressions.

В процессе формирования поверхностей, эквидистантных вогнутой боковой поверхности зуба 1, профилирующей точкой S каждого резца 11 резцовой головки 9 является точка пересечения радиуса сопряжения режущих кромок В и Т резца с режущей кромкой В. При этом профилирующие точки S резцов расположены на окружности с центром на оси О и радиусом, равным R_i, где R_i - радиус арки зуба на развертке основного цилиндра зубчатого колеса.In the process of forming surfaces equidistant to the concave lateral surface of tooth 1, the profiling point S of each cutter 11 of the cutter head 9 is the point of intersection of the radius of conjugation of the cutting edges B and T of the cutter with the cutting edge B. In this case, the profiling points S of the cutters are located on a circle with a center on the axis About and a radius equal to R _i , where R _i is the radius of the arch of the tooth on the sweep of the main cylinder of the gear wheel.

В процессе формирования поверхностей, эквидистантных выпуклой боковой поверхности зуба 2, профилирующей точкой U каждого резца 11 резцовой головки 9 является точка пересечения радиуса сопряжения режущих кромок D и Т резца с режущей кромкой D. При этом профилирующие точки U резцов расположены на окружности с центром на оси О и радиусом, равным R_i, где R_i - радиус арки зуба на развертке основного цилиндра зубчатого колеса.In the process of forming surfaces equidistant to the convex lateral surface of tooth 2, the profiling point U of each cutter 11 of the cutter head 9 is the point of intersection of the radius of conjugation of the cutting edges D and T of the cutter with the cutting edge D. In this case, the profiling points U of the cutters are located on a circle with a center on the axis About and a radius equal to R _i , where R _i is the radius of the arch of the tooth on the sweep of the main cylinder of the gear wheel.

На фиг. 4 изображена схема удаления материала впадины, при которой кольцевое сверление выполняют за четыре рабочих хода резцовой головки 9. При первом варианте выполнения обкатов, во время первого рабочего хода торцовые режущие кромки Т резцов 11 резцовой головки 9 погружают в материал впадины на глубину h, вырезая тем самым сегмент 13 кольцевой канавки 4. После этого выполняют обкат, посредством которого в зоне З₁формируют поверхность 14, эквидистантную вогнутой боковой поверхности 5 зуба 1. После этого выполняют второй рабочий ход резцовой головкой 9, в процессе которого торцовые режущие кромки Т резцов 11 резцовой головки 9 погружают в материал впадины на глубину 2⋅h, вырезая сегмент 15 кольцевой канавки 4. После этого выполняют обкат, посредством которого формируют поверхность 16, эквидистантную вогнутой боковой поверхности 5 зуба 1. И так далее: после третьего рабочего хода и вырезания сегмента 17 формируют поверхность 18, а после четвертого рабочего хода и вырезания сегмента 19 формируют поверхность 20. После этого выполняют обкаты в зоне З₂ впадины, посредством которых формируют поверхности 21, 22, 23 и 24, эквидистантные выпуклой боковой поверхности 8 зуба 2.FIG. 4 shows a diagram of the removal of the material of the cavity, in which circular drilling is performed in four working strokes of the cutter head 9. In the first embodiment of the roll-in, during the first working stroke, the end cutting edges T of the cutters 11 of the cutter head 9 are immersed in the material of the cavity to a depth h, thus cutting the segment 13 of the annular groove 4. After that, a roll is performed, by means of which a _{surface 14 is formed in the zone W 1} , equidistant to the concave side surface 5 of the tooth 1. After that, a second working stroke is performed with the cutter head 9, during which the end cutting edges T of the cutters 11 of the cutter the heads 9 are immersed in the material of the cavity to a depth of 2⋅h, cutting out the segment 15 of the annular groove 4. After that, rolling is performed, by means of which the surface 16 is formed, equidistant to the concave side surface 5 of the tooth 1. And so on: after the third working stroke and cutting the segment 17 form surface 18, and after the fourth working stroke and cutting out segment 19, form The surface 20 is then rolled in the zone W _{2 of the} depression, by means of which the surfaces 21, 22, 23 and 24 are formed, equidistant to the convex side surface 8 of the tooth 2.

Во втором варианте выполнения обкатов, после первого рабочего хода резцовой головки 9 и вырезания сегмента 13 кольцевой канавки 4 выполняют обкаты, посредством которых в зоне З₁ формируют поверхность 14, а в зоне З₂ формируют поверхность 21. Соответственно, после второго рабочего хода резцовой головки 9 и вырезания сегмента 15 выполняют обкаты, посредством которых формируют поверхности 16 и 22, после третьего рабочего хода и вырезания сегмента 17 формируют поверхности 18 и 23, а после четвертого рабочего хода и вырезания сегмента 19 формируют поверхности 20 и 24.In the second embodiment of rolling, after the first working stroke of the cutting head 9 and cutting out the segment 13 of the annular groove 4, rolling is performed, by means of which surface 14 is formed _{in the zone W 1} _{, and the surface 21 is formed in the zone Z 2.} Accordingly, after the second working stroke of the cutting head 9 and cutting out the segment 15, rolls are performed, by means of which the surfaces 16 and 22 are formed, after the third working stroke and cutting of the segment 17, surfaces 18 and 23 are formed, and after the fourth working stroke and cutting of the segment 19, surfaces 20 and 24 are formed.

Первые обкаты всегда бывают укороченной длины, а последние -максимальной длины: от цилиндра вершин зубчатого колеса 3 до дна впадины.The first rolls are always of a shortened length, and the last ones are of the maximum length: from the cylinder of the tops of the gear wheel 3 to the bottom of the depression.

Вырезание во впадине кольцевой канавки 4 может быть осуществлено посредством трех кольцевых сверлений: первого, второго и последнего, выполняемых при помощи вышеописанной резцовой головки 9 (см. фиг. 5). При этом оси O₁, O₂ и O₃ вращения резцовой головки 9 во время выполнения, соответственно, первого, второго и последнего кольцевых сверлений расположены в одной и той же плоскости А и параллельны оси Н вращения кольцевой канавки 4. В процессе каждого кольцевого сверления резцовую головку 9 перемещают, соответственно, вдоль осей O₁, O₂ и O₃ в направлении плоскости F, проходящей через ось G перпендикулярно осям O₁, O₂ и O₃.Cutting out in the valley of the annular groove 4 can be carried out by means of three annular holes: the first, the second and the last, performed using the above-described cutter head 9 (see Fig. 5). In this case, the axes O ₁ , O ₂ and O _{3 of} rotation of the cutting head 9 during the execution of the first, second and last circular drilling, respectively, are located in the same plane A and parallel to the axis H of rotation of the circular groove 4. During each circular drilling the cutting head 9 is moved, respectively, along the axes O ₁ , O ₂ and O ₃ in the direction of the plane F passing through the axis G perpendicular to the axes O ₁ , O ₂ and O ₃ .

При выполнении как первого, так и второго кольцевого сверления выполняют, по меньшей мере, два рабочих хода резцовой головки 9, при этом рабочие ходы первого и второго кольцевых сверлений выполняют поочередно.When performing both the first and the second circular drilling, at least two working strokes of the cutting head 9 are performed, while the working strokes of the first and second circular drilling are performed alternately.

Перед первым и каждым последующим рабочим ходом первого кольцевого сверления резцовую головку 9 перемещают вдоль оси Y, расположенной в плоскости А перпендикулярно оси О, и устанавливают в такое положение, в котором ось Е, расположенная посередине между режущими кромками В и D резца 11, находится от оси С симметрии сечения впадины на расстоянии Y_l, находящемся в диапазоне значений от 0,05⋅b до 0,5⋅b.Before the first and each subsequent working stroke of the first circular drilling, the cutter head 9 is moved along the Y-axis, located in the plane A perpendicular to the O-axis, and set in such a position in which the E-axis, located midway between the cutting edges B and D of the cutter 11, is located from the C axis of the symmetry of the section of the depression at a distance Y _l , which is in the range of values from 0.05⋅b to 0.5b.

При выполнении первого рабочего хода первого кольцевого сверления резцы 11 резцовой головки 9 погружают в материал впадины на глубину h, меньшую или равную b, за счет чего вырезают сегмент 25 кольцевой канавки. После этого выполняют обкат, посредством которого удаляют материал из зоны З₂ впадины и формируют поверхность 26, эквидистантную выпуклой боковой поверхности 8 зуба 2.When performing the first working stroke of the first annular drilling, the cutters 11 of the cutter head 9 are immersed in the material of the cavity to a depth h less than or equal to b, thereby cutting a segment 25 of the annular groove. After that, a run-in is performed, by means of which material is removed from the zone Z _{2 of the} depression and a surface 26 is formed, equidistant to the convex side surface 8 of the tooth 2.

Перед первым и каждым последующим рабочим ходом второго кольцевого сверления резцовую головку 9 перемещают вдоль оси Y и устанавливают в такое положение, в котором ось Е находится на расстоянии от 0,05⋅b до 0,5⋅b от оси С. Причем если во время первого кольцевого сверления ось Е была расположена от оси О₁ дальше, чем ось С, то во время второго кольцевого сверления ось Е должна быть расположена к оси О₂ ближе, чем ось С, и наоборот, если во время первого кольцевого сверления ось Е была расположена к оси О₁ ближе, чем ось С, то во время второго кольцевого сверления ось Е должна быть расположена от оси О₂ дальше, чем ось С.Before the first and each subsequent working stroke of the second circular drilling, the cutter head 9 is moved along the Y axis and set in such a position in which the E axis is located at a distance from 0.05⋅b to 0.5 отb from the C axis. Moreover, if during of the first circular drilling, the E axis was located _{farther from the O 1} axis than the C axis, then during the second circular drilling, the E axis should be located closer to the O ₂ axis than the C axis, and vice versa, if during the first circular drilling, the E axis was is located closer to the O ₁ axis than the C axis, then during the second circular drilling, the E axis must be located _{further from the O 2} axis than the C axis.

При выполнении первого рабочего хода второго кольцевого сверления резцы 11 резцовой головки 9 погружают в материал впадины на глубину 2-h, за счет чего вырезают сегмент 27 кольцевой канавки. При этом во время погружения до глубины h обработка происходит в режиме полуоткрытого резания, а при погружении от глубины h до глубины 2⋅h обработка происходит в режиме закрытого резания. Обработка в режиме полуоткрытого резания позволяет снизить нагрузку на резцы 11 резцовой головки 9 и облегчить вывод стружки из зоны резания. За счет этого можно увеличить подачу и, тем самым, сократить время обработки.When performing the first working stroke of the second circular drilling, the cutters 11 of the cutter head 9 are immersed in the material of the cavity to a depth of 2-h, due to which the segment 27 of the annular groove is cut out. In this case, during immersion to a depth h, processing occurs in the half-open cutting mode, and when immersed from a depth h to a depth of 2⋅h, processing occurs in a closed cutting mode. Processing in the mode of half-open cutting allows to reduce the load on the cutters 11 of the cutter head 9 and to facilitate the removal of chips from the cutting zone. As a result, the feed can be increased and thus the processing time can be shortened.

После этого выполняют обкат, посредством которого удаляют материал из зоны З₁ впадины и формируют поверхность 28, эквидистантную вогнутой боковой поверхности 5 зуба 1.After that, run-in is performed, by means of which material is removed from the zone Z _{1 of the} depression and a surface 28 is formed, equidistant to the concave side surface 5 of the tooth 1.

При выполнении второго рабочего хода первого кольцевого сверления резцы 11 резцовой головки 9 погружают в материал впадины на глубину 3⋅h, за счет чего вырезают сегмент 29 кольцевой канавки. При этом во время погружения от глубины h до глубины 2⋅h обработка происходит в режиме полуоткрытого резания, а при погружении от глубины 2⋅h до глубины 3⋅h обработка происходит в режиме закрытого резания. После этого выполняют обкат, посредством которого формируют поверхность 30, эквидистантную выпуклой боковой поверхности 8 зуба 2.When performing the second working stroke of the first annular drilling, the cutters 11 of the cutter head 9 are immersed in the material of the cavity to a depth of 3⋅h, due to which the segment 29 of the annular groove is cut out. In this case, during immersion from depth h to depth 2⋅h, processing occurs in the half-open cutting mode, and when immersed from a depth of 2⋅h to a depth of 3⋅h, processing occurs in closed cutting mode. After that, roll-in is performed, by means of which surface 30 is formed, equidistant to the convex side surface 8 of tooth 2.

При выполнении второго рабочего хода второго кольцевого сверления резцы 11 резцовой головки 9 погружают в материал впадины в режиме полуоткрытого резания от глубины 2⋅h до глубины 3⋅h, за счет чего вырезают сегмент 31 кольцевой канавки. После этого выполняют обкат, посредством которого формируют поверхность 32, эквидистантную вогнутой боковой поверхности 5 зуба 1.When performing the second working stroke of the second annular drilling, the cutters 11 of the cutter head 9 are immersed in the material of the cavity in the half-open cutting mode from a depth of 2⋅h to a depth of 3⋅h, due to which the segment 31 of the annular groove is cut out. After that, a roll is performed, by means of which a surface 32 is formed, equidistant to the concave side surface 5 of the tooth 1.

Перед последним кольцевым сверлением резцовую головку 9 перемещают вдоль оси Y и устанавливают в такое положение, в котором ось Е резца 11 совпадает или находится в непосредственной близости от оси С симметрии впадины. В процессе последнего кольцевого сверления резцовую головку 9 перемещают вдоль оси O₃ настолько, что по окончании последнего кольцевого сверления торцовые режущие кромки Т резца 11 находятся на расстоянии r_f от плоскости F, где r_f - радиус цилиндра впадин зубчатого колеса. За счет последнего кольцевого сверления вырезают сегмент 33 кольцевой канавки.Before the last circular drilling, the cutter head 9 is moved along the Y-axis and set in such a position in which the E-axis of the cutter 11 coincides with or is in close proximity to the cavity symmetry axis C. In the process of the last circular drilling, the cutter head 9 is moved along the O ₃ axis so that at the end of the last circular drilling, the end cutting edges T of the cutter 11 are at a distance r _f from the plane F, where r _f is the radius of the cylinder of the toothed wheel depressions. The last annular hole cut out a segment 33 of the annular groove.

После этого выполняют обкаты, посредством которых формируют поверхность 34, эквидистантную выпуклой боковой поверхности 8 зуба 2 и поверхность 35, эквидистантную вогнутой боковой поверхности 5 зуба 1.After that, rolls are performed, by means of which surface 34 is formed, equidistant to the convex side surface 8 of tooth 2 and surface 35, equidistant to the concave side surface 5 of tooth 1.

В том случае, когда вырезание во впадине кольцевой канавки выполняют при помощи корончатого сверла 12, после вырезания во впадине кольцевой канавки 4 при помощи резцовой головки 9 выполняют обкаты, посредством которых в зоне З₁ формируют поверхности 36, 37, 38, эквидистантные вогнутой боковой поверхности 5 зуба 1, а в зоне З₂ формируют поверхности 39, 40, 41, эквидистантные выпуклой боковой поверхности 8 зуба 2. Ось О вращения резцовой головки 9 во время выполнения обкатов расположена в плоскости А.In the case when the cutting in the cavity of the annular groove is performed using a core drill 12, after cutting in the cavity of the annular groove 4 with the help of the cutting head 9, roll-offs are performed, by means of which surfaces 36, 37, 38 are formed _{in the zone Z 1, equidistant to the concave lateral surface} 5 of tooth 1, and in zone З ₂ , surfaces 39, 40, 41 are formed, equidistant to the convex lateral surface 8 of tooth 2. The axis O of rotation of the cutting head 9 during rolling is located in plane A.

Перед каждым обкатом, посредством которого формируют поверхности 14, 16, 18, 20, 28, 32, 35, 36, 37, 38, эквидистантные вогнутой боковой поверхности 5 зуба 1, резцовую головку 9 перемещают вдоль осей О и Y и устанавливают в такое положение, в котором профилирующие точки S ее резцов 11 расположены в плоскости К, касательной к основному цилиндру зубчатого колеса 3 диаметром d_b, и касаются цилиндра вершин зубчатого колеса 3 диаметром d_a в центральном сечении венца зубчатого колеса 3 плоскостью А (см. фиг.6).Before each run-in, by means of which surfaces 14, 16, 18, 20, 28, 32, 35, 36, 37, 38 are formed, equidistant to the concave side surface 5 of tooth 1, the cutter head 9 is moved along the O and Y axes and set in this position , in which the profiling points S of its cutters 11 are located in the plane K, tangent to the main cylinder of the gearwheel 3 with a diameter d _b , and touch the cylinder of the tops of the gearwheel 3 with a diameter d _a in the central section of the crown of the gearwheel 3 with plane A (see Fig. 6 ).

Зубчатое колесо 3 поворачивают вокруг оси G ее вращения на такой угол, чтобы точка Р пересечения вогнутой боковой поверхности 5 зуба 1 с плоскостью А и с цилиндром вершин зубчатого колеса была расположена от профилирующей точки S резца на расстоянии L₁, которое вычисляют по формуле:Toothed wheel 3 is rotated around its rotation axis G at an angle to the point P of intersection of the concave side surface 5 of the tooth 1 with the plane A and with the cylinder gear of the peaks was located profiling tool point S at a distance L _1, which is calculated by the formula:

L₁ = M₁ - k ⋅ b + ΔL ₁ = M ₁ - k ⋅ b + Δ

где М₁ - расстояние от точки Р до точки пересечения плоскости А с цилиндром вершин зубчатого колеса и с боковой поверхностью кольцевой канавки, ближайшей к вогнутой боковой поверхности зуба 1, k -порядковый номер обката, b - расстояние между режущими кромками В и D резца, Δ - припуск под окончательную обработку вогнутой боковой поверхности 5 зуба 1.where М ₁ is the distance from point P to the point of intersection of plane A with the cylinder tops of the gear wheel and with the lateral surface of the annular groove closest to the concave lateral surface of tooth 1, k is the serial number of the roll, b is the distance between the cutting edges B and D of the cutter, Δ - allowance for finishing the concave side surface 5 of tooth 1.

В процессе каждого обката зубчатому колесу 3 придают вращательное движение против часовой стрелки (по фиг. 6) вокруг его оси G, и, одновременно с этим, вращающуюся резцовую головку 9 в режиме интерполяции перемещают вдоль оси Y, расположенной в плоскости А перпендикулярно оси О, со скоростью, равной произведению угловой скорости вращательного движения зубчатого колеса 3 и радиуса r_b основного цилиндра зубчатого колеса 3.In the process of each rolling, the gearwheel 3 is given a counterclockwise rotational movement (according to Fig. 6) around its axis G, and, at the same time, the rotating cutter head 9 in the interpolation mode is moved along the Y axis, located in the plane A perpendicular to the O axis, with a speed equal to the product of the angular velocity of the rotational motion of the gearwheel 3 and the radius r _{b of the} main cylinder of the gearwheel 3.

Перед каждым обкатом, посредством которого формируют поверхности 21, 22, 23, 24, 26, 30, 34, 39, 40, 41, эквидистантные выпуклой боковой поверхности 8 зуба 2, резцовую головку 9 перемещают вдоль осей О и Y и устанавливают ее в такое положение, в котором профилирующие точки U ее резцов 11 расположены в плоскости К, касательной к основному цилиндру зубчатого колеса 3 диаметром d_b, и касаются цилиндра вершин зубчатого колеса 3 диаметром d_a в торцовых сечениях венца зубчатого колеса 3 (см. фиг. 7).Before each run-in, by means of which surfaces 21, 22, 23, 24, 26, 30, 34, 39, 40, 41 are formed, equidistant to the convex side surface 8 of tooth 2, the cutter head 9 is moved along the O and Y axes and installed in such the position in which the profiling points U of its cutters 11 are located in the plane K, tangent to the main cylinder of the gearwheel 3 with a diameter d _b , and touch the cylinder of the tops of the gearwheel 3 with a diameter d _a in the end sections of the rim of the gearwheel 3 (see Fig. 7) ...

Зубчатое колесо 3 поворачивают вокруг оси G ее вращения на такой угол, чтобы точка I пересечения выпуклой боковой поверхности 8 зуба 2 с плоскостью А и с цилиндром вершин зубчатого колеса была расположена от профилирующей точки U резца на расстоянии L₂, которое вычисляют по формуле:The gearwheel 3 is rotated around the axis G of its rotation at such an angle that the point I of the intersection of the convex lateral surface 8 of the tooth 2 with the plane A and with the cylinder of the tops of the gearwheel is located from the profiling point U of the cutter at a distance L ₂ , which is calculated by the formula:

L₂ = М₂ - k ⋅ b + ΔL ₂ = M ₂ - k ⋅ b + Δ

где М₂ - расстояние от точки I до точки пересечения плоскости А с цилиндром вершин зубчатого колеса и с боковой поверхностью кольцевой канавки, ближайшей к выпуклой боковой поверхности зуба 2, k - порядковый номер обката, b - расстояние между режущими кромками В и D резца, Δ - припуск под окончательную обработку выпуклой боковой поверхности 8 зуба 2.where М ₂ is the distance from point I to the point of intersection of plane A with the cylinder tops of the gear wheel and with the lateral surface of the annular groove closest to the convex lateral surface of tooth 2, k is the serial number of the roll, b is the distance between the cutting edges B and D of the cutter, Δ - allowance for finishing the convex side surface of 8 tooth 2.

В процессе каждого обката зубчатому колесу 3 придают вращательное движение по часовой стрелке (по фиг. 7) вокруг его оси G, и, одновременно с этим, вращающуюся резцовую головку в режиме интерполяции перемещают вдоль оси Y со скоростью, равной произведению угловой скорости вращательного движения зубчатого колеса 3 и радиуса r_b основного цилиндра зубчатого колеса 3.In the process of each rolling, the gear wheel 3 is given a clockwise rotational movement (according to Fig. 7) around its axis G, and, at the same time, the rotating cutting head in the interpolation mode is moved along the Y axis at a speed equal to the product of the angular velocity of the rotational movement of the gear wheels 3 and radius r _{b of the} main cylinder of the gear wheel 3.

Для того, чтобы процессы резания происходили в наиболее благоприятных условиях, предпочтительно, чтобы режущие кромки В, D и Т каждого резца были расположены в одной плоскости, проходящей через ось О вращения резцовой головки 9.In order for the cutting processes to take place in the most favorable conditions, it is preferable that the cutting edges B, D and T of each cutter are located in the same plane passing through the axis O of rotation of the cutter head 9.

Claims

1. A method for removing material from the cavity between the teeth of a cylindrical arched gear, including cutting an annular groove in the cavity, removing material from zone Z ₁ between the concave side surface of tooth 1 and the closest side surface of the annular groove and removing material from zone Z ₂ between the other side the surface of the annular groove and the convex lateral surface of the adjacent tooth 2, while the annular groove in the cavity is cut in such a way that the axis of rotation of the annular groove is located in the plane A of symmetry of the crown of the gear wheel, perpendicular to the axis of rotation of the gear wheel, and is parallel to the axis of symmetry of the section of the cavity, at least in one of the sections of the gearwheel with a plane perpendicular to the axis G, while both material removal from zone Z ₁ and material removal from zone Z ₂ are performed by rolling, while as a result of each of the rolling in zone Z ₁ form a surface equidistant to the concave lateral surface tooth 1, and as a result of performing each of the rolls in zone Z ₂ , a surface is formed equidistant to the convex lateral surface of tooth 2, while the rolls are performed using an incisal head containing a body in the form of a body of revolution and incisors fixed along the periphery of the body parallel to the axis O of rotation cutter head, while each cutter of the cutter head has two side cutting edges B and D, parallel to the axis O, and an end cutting edge T, and the cutting edges B of the cutters are located on one cylindrical surface C ₁ or in the immediate vicinity of it, and the cutting edges D cutters are located on another cylindrical surface C ₂ or in close proximity to it, the axes of rotation of the cylindrical surfaces C ₁ and C ₂ coincide with the axis O, the diameter of the cylindrical surface C _{1 is} greater than the diameter of the cylindrical surface C ₂ , and the end cutting edges T of all cutters are located in one plane perpendicular to the O axis, characterized in that the cutting in the cavity of the annular ka the grooves are carried out by means of at least one circular drilling, which is carried out using the above-described cutter head or core drill, while in the case when the cutting in the cavity of the annular groove is performed using the above-described cutter head, the rotation axis O of the cutting head coincides with the rotation axis H the annular groove, and in the process of circular drilling, the cutter head is moved along the O axis in the direction of the plane F passing through the G axis perpendicular to the O axis, while the circular drilling is performed in at least two working strokes of the cutting head, and at each working stroke of the cutter of the cutter head is immersed in the material of the cavity to a depth h less than or equal to b, where b is the distance between the cutting edges B and D of the cutter, and after each working stroke of the cutting head, at least one roll is performed, and in the case when cutting in the cavity the annular groove is performed using a core drill, the J axis of rotation of the core drill coincides with the H axis of rotation of the annular groove, and in the process of circular drilling, the core drill is moved along the J axis in the direction of the F plane passing through the G axis perpendicular to the J axis.

2. The method according to claim 1, characterized in that the annular groove in the trough is cut in such a way that the axis of rotation of the annular groove is parallel to the symmetry axis C of the section of the trough by plane A.

3. The method according to claim 1, characterized in that the annular groove in the trough is cut in such a way that the axis of rotation of the annular groove is parallel to the _{symmetry axes C 1} and C ₂ of the two sections of the trough by planes Q ₁ and Q ₂ perpendicular to the G axis and located on equal distances from plane A.

4. The method according to claim 3, characterized in that each of the planes Q_one and Q₂ located at a distance of 0.25⋅X from plane A, where X is the width of the gear wheel rim.

5. The method according to claim 1, characterized in that the annular groove in the hollow is cut out by means of one annular drilling performed using the above-described cutting head, while during the last working stroke of the cutting head, it is moved so that at the end of the working stroke, the end cutting edges T cutters are at a distance r _f from the plane F passing through the axis G of rotation of the gear wheel perpendicular to the axis O, where r _f is the radius of the cylinder of the cavities of the gear wheel.

6. The method according to claim 5, characterized in that after each working stroke of the cutting head, by means of rolling, material is removed from the same zone of the depression, and after cutting an annular groove to the entire depth of the cavity and performing the latter in this zone of rolling, by means of rolling it is removed material from another zone of the depression.

7. The method according to claim 5, characterized in that after each working stroke of the cutter head, at least two rolls are performed, while by means of at least one of these rolls material is removed from the zone Z _{1 of the} depression, and by means of at least at least one of these rolls remove material from zone Z _{2 of the} depression.

8. The method according to claim 1, characterized in that the annular groove in the trough is cut out by means of three - first, second and last - annular drills performed using the above-described cutter head, wherein the axes O ₁ , O ₂ and O _{3 of} rotation of the cutter head during the execution, respectively, of the first, second and last circular drilling are located in the same plane A and parallel to the axis H of rotation of the annular groove, and in the process of each of the circular drilling, the cutter head is moved, respectively, along the axes O ₁ , O ₂ and About ₃ in the direction of the plane F passing through the G axis perpendicular to the axes O ₁ , O ₂ and O ₃ .

9. The method according to claim 8, characterized in that in the process of performing both the first and second circular drilling, at least two working strokes of the cutting head are performed, while the working strokes of the first and second circular drilling are performed alternately, when performing of the first working stroke of the first circular drilling, the end cutting edges T of the tool head are immersed in the material of the cavity to a depth h, which is less than or equal to b, and at each subsequent working stroke of the first and second circular drilling, the end cutting edges T of the tool head are immersed in the material of the cavity to a depth h relative to their lowest position during the previous working stroke of the cutter head, where b is the distance between the cutting edges B and D of the cutter.

10. The method according to claim 9, characterized in that before each working stroke of the first circular drilling, the cutter head is moved along the Y-axis, located in the plane A perpendicular to the O-axis, and set in such a position in which its E-axis, located in the middle between the cutting edges B and D of the cutter, is located at a distance from 0.05⋅b to 0.5⋅b from the symmetry axis of the cavity, and before each working stroke of the second circular drilling, the cutter head is moved along the Y axis and set in such a position in which the axis E is displaced relative to its position during the first circular drilling by a distance from 0.5⋅b to b, and if during the first circular drilling the E axis was located _{further from the O 1} axis than the C axis, then during the second circular drilling the E axis should be located closer to the O ₂ axis than the C axis, and vice versa, if during the first circular drilling the E axis was located closer to the O ₁ axis than the C axis, then during the second circular drilling the E axis should be located lies farther from the O ₂ axis than the C axis.

11. The method according to claim 8, characterized in that before the last circular drilling, the cutter head is moved along the Y axis and set in such a position in which the E axis of the cutter coincides with or is in close proximity to the C axis of the cavity symmetry, and during the latter circular drilling, the cutting head is moved along the O ₃ axis so that at the end of the last circular drilling, the end cutting edges T of the cutters are at a distance r _f from the plane F, where r _f is the radius of the cylinder of the toothed wheel depressions.

12. The method according to claim 1, characterized in that in the process of forming surfaces equidistant to the concave lateral surface of the tooth 1, the profiling point S of each cutter of the cutter head is the point of intersection of the radius of conjugation of the cutting edges B and T of the cutter with the cutting edge B, while profiling points S of the cutters are located on a circle with a center on the axis O and a radius equal to R _i , where R _i is the radius of the tooth arch on the sweep of the main cylinder of the gear wheel.

13. The method according to claim 12, characterized in that before each run-in, the cutter head is moved along the O and Y axes and set in such a position in which the profiling points S of the cutters are located in the plane K tangent to the main cylinder of the gear wheel and touch the cylinder of the tops of the gearwheel in the section of the gearwheel by plane A, the gearwheel is rotated around the axis G of its rotation at such an angle that the point P of intersection of the concave lateral surface of tooth 1 with plane A and with the cylinder of the tops of the gearwheel is located from the profiling point S of the cutter at a distance L ₁ , and in the process of rolling, the gear wheel is given a rotational movement around its axis G and, at the same time, the rotating cutting head in interpolation mode is moved along the Y axis at a speed equal to the product of the angular velocity of the rotational movement of the gear wheel and the radius of the main cylinder of the gear wheel.

14. The method according to claim 13, characterized in that the distance L _{1 is} calculated by the formula L ₁ = M ₁ - k ⋅ b + Δ, where M ₁ is the distance from point P to the point of intersection of plane A with the cylinder of the tops of the gear wheel and c the lateral surface of the annular groove closest to the concave lateral surface of tooth 1, k is the serial number of the roll, b is the distance between the cutting edges B and D of the cutter, Δ is the allowance for finishing the concave lateral surface of tooth 1.

15. The method according to claim 1, characterized in that in the process of forming surfaces equidistant to the convex lateral surface of the tooth 2, the profiling point U of each cutter of the cutter head is the point of intersection of the radius of conjugation of the cutting edges D and T of the cutter with the cutting edge D, while profiling the points U of the cutters are located on a circle with a center on the O axis and a radius equal to R _i , where R _i is the radius of the tooth arch on the sweep of the main cylinder of the gear wheel,

16. The method according to claim 15, characterized in that before each run-in, the cutter head is moved along the O and Y axes and set in such a position in which the profiling points U of the cutters are located in the plane K, tangent to the main cylinder of the gear wheel, and touch the cylinder of the tops of the gearwheel in the end sections of the rim of the gearwheel, the gearwheel is rotated around the axis G of its rotation at such an angle that the point I of the intersection of the convex lateral surface of the tooth 2 with the plane A and with the cylinder of the tops of the gearwheel is located from the profiling point U of the cutter at a distance L ₂ , and in the process of rolling the gear wheel is given a rotational motion around its axis G, and the rotating cutting head in the interpolation mode is moved along the Y axis at a speed equal to the product of the angular velocity of the gear wheel rotational motion and the radius of the main cylinder of the gear wheel.

17. The method according to claim 16, characterized in that the distance L _{2 is} calculated by the formula L ₂ = M ₂ - k ⋅ b + Δ, where M ₂ is the distance from point I to the point of intersection of plane A with the cylinder of the tops of the gear wheel and c the lateral surface of the annular groove closest to the convex lateral surface of tooth 2, k is the serial number of the roll, b is the distance between the cutting edges B and D of the cutter, Δ is the allowance for finishing the convex lateral surface of tooth 2.

18. The method according to any one of claims. 1, 5, 8, characterized in that the cutting edges B of the cutters are located at different distances from the axis O of rotation of the cutting head, for example, the cutting edges B of even cutters are located on a cylindrical surface, the radius R is _even. which is greater than the radius R _{B is odd.} the cylindrical surface, on which the cutting edges B of odd cutters are located, by an amount from 0.15 to 0.3 mm.

19. The method according to any one of claims. 1, 5, 8, characterized in that the cutting edges D of the cutters are located at different distances from the axis O of rotation of the cutting head, for example, the cutting edges D of even cutters are located on a cylindrical surface, radius R _{D even.} which is greater than the radius R _{D odd.} the cylindrical surface, on which the cutting edges D of odd cutters are located, by an amount from 0.15 to 0.3 mm.

20. The method according to any one of claims. 1-19, characterized in that the cutting edges B, D and T of each cutter of the cutter head are located in the same plane passing through the axis O of rotation of the cutter head.