Masini pentru danturat roti conice cu dinti sub forma de are de cerc

Masini pentru danturat roti conice cu dinti sub forma de are de cerc.

Rotile dintate cu dinti sub forma de arc de cerc se dantureaza prin rulare, utilizand, ca scula, un cap de frezat, cutitele caruia materializeaza linia flancu­rilor pentru doi dinti alaturati ai rotii plane de referinta.

Ca si in cazul prelucrarii rotilor dintate cu dinti drepti, taisurile cutitelor au muchii rectilinii. Aceste cutite sunt asezate in capul de frezat, succesiv, unul pentru prelucrarea partii convexe a unui dinte si altul pentru prelucrarea partii concave a dintelui urmator.

Raza R a capetelor de frezat variaza intre 3¹/₂ si 18 inch, iar numarul de cutite intre 8 si 24. La productia de serie mica se utilizeaza aceleasi capete de frezat atit pentru degrosare cit si pentru finisare. La productia in serie mare, la finisare se folosesc capete de frezat, avand un numar mic de cutite, astfel ca la un moment dat aschiaza numai un singur cutit.

Procedeul este destinat prelucrarii rotilor conice cu dantura in arc de cerc. Procedeul si masina se mai numesc Gleason, procedeul provenind de la firma Gleason din SUA. Utilizarea sa intensa in industria de autovehicule a dus la raspandirea masinii si la gasirea de noi solutii de realizare. Astfel procedeul a cunoscut o dezvoltare importanta si in fosta URSS.

Rotile conice care se pot prelucra se caracterizeaza prin faptul ca dintele rotii plan imaginare este dispus in planul primitiv al acesteia dupa un arc de cerc. Se apreciaza ca aproximativ 90% din rotile conice cu dantura curba sunt realizate cu dantura in arc de cerc.

Scula ce se utilizeaza pentru prelucrarea acestui tip de dantura este un cap port cutite de frezat, la care cutitele sunt plasate dupa circumferinta unui cerc cu raza egala cu raza de curbura a curbei directoare a dintelui de pe roata plana. Cutitele fiind dispuse succesiv pentru a prelucra unul la interior (flancul convex) si respectiv la exterior (flancul concav).

fig.1

Schema de proces - (fig.1) reproduce angrenarea dintre roata de prelucrat 4 si roata plan imaginara 2, materializata pe masina de platou 4, angrenare obtinuta in prezenta miscarilor II si III. Capul port cutite 1 executa miscarea principala I, materializand un dinte al rotii plan imaginare. Platoul masinii executa miscarea II care impreuna cu miscarea III a piesei realizeaza rularea, cele doua miscari fiind legate prin lantul cinematic de rulare 5. Pentru obtinerea danturii mai este necesara miscarea IV de apropiere a piesei de platou in vederea obtinerii inaltimii dintelui. In momentul in care prin rulare capul port cutite pierde contactul cu piesa prelucrarea se intrerupe, piesa executa miscarea de indepartare IV' si platoul executa miscarea II' de revenire in punctul de inceput al rularii, iar piesa miscarea III' in acelasi sens dar cu o viteza sporita pentru ca in momentul revenirii platoului in pozitia de incepere a rularii sa fie rotita cu unghi la centru corespunzator saltului cu un numar de dinti intreg si prim fata de numarul de dinti al rotii de prelucrat.

Masinile care prelucreaza dupa acest procedeu se pot imparti din punct de vedere cinematic in doua categorii:

n   cu roata compusa;

n   cu diferential.

Danturile prelucrate pot fi de doua feluri (fig.2):

cu inaltime variabila;

cu inaltime constanta.

fig.2.

In cazul danturii conice in arc de cerc cu inaltime variabila, la majoritatea masinilor cutitele capului port cutite nu sunt perpendiculare pe generatoarea conului de divizare, ci pe conul de picior.

Datorita acestei neperpendicularitati pe generatoarea conului de divizare si a unghiului de inclinare a dintelui, apare o asimetrie a golului prelucrat fata de planul radial al rotii, rezultand o variatie inegala a unghiului de angrenare a celor doua flancuri antiomoloage. Aceasta variatie este dependenta de unghiul de picior (diferit la roata si la pinion in cazul corijarii prin deplasarea profilului) si de unghiul de inclinare al dintelui. Din aceasta cauza angrenarea nu se realizeaza corect.

Spre a remedia aceasta situatie s-au utilizat doua metode:

folosirea cutitelor asimetrice;

realizarea de masini cu posibilitati de inclinare a capului port cutite.

Totusi, desi a doua metoda permite eliminarea nomenclatorului deosebit de bogat in cazul primei metode, ea nu s-a raspandit datorita complicarii masinii unelte si datorita altor corectii suplimentare ce se impun.

Prima metoda este si la aceasta ora cea mai raspandita si in continuare se va prezenta determinarea corectiei unghiului profilelor cutitelor. Considerandu-se un angrenaj conic cu dantura in arc de cerc cu inaltimea dintelui variabila, se observa ca planul ce contine generatoare comuna OM este perpendicular pe planul desenului. Acesta va fi rabatut in planul desenului, dreapta OM fiind raza medie a rotii plan imaginare. Unghiul b, dintre tangenta la curba C si raza rotii plan imaginare in punctul M al danturii, este unghiul de inclinare al dintelui. Punctul O' este puctul de intersectie dintre perpendiculara in O pe raza si normala in punctul M.

Din D O'OM se observa ca O'M=OM/sin b

Din DMM₁O si DMM₂O se obtin urmatoarele relatii pentru unghiurile de picior la pinion si respectiv roata: tgq_f1=MM₁/OM si tgq_f2 =MM₂/OM.

Deoarece unghiurile q_f1 si q_f2 sunt de valori mici se pot face urmatoarele aproximatii:

tgq_f1 q_f1 rad, respectiv tgq_f2 q_f2 rad

Segmentul M₁M₂ este perpendicular in M pe planul MOZ. Din DO'MM₁ si DO'MM₂   se poate deduce ca:

O'M tgu'₁=MM₁ si O'M tg u'₂=MM_2,, de unde:

capetele de frezat normale au o constructie asemanatoare frezelor cu dinti frontali si au intre 8-24 cutite - (fig.3).

fig.3

Capetele port cutite se caracterizeaza prin urmatoarele elemente:

diametrul sculei ( se exprima in toli);

numarul N al capului ( numarul N indica devierea unghiului de profil aal cutitelor fata de unghiul de angrenare normal N=1/10 Da

unghiul de angrenare nominal;

decalarea (ceaprazul) varfurilor cutitelor.

Prin decalare se intelege latimea urmei pe care o lasa varfurile cutitelor ce aschiaza interior si exterior.