MELCUL TOROIDAL GENERATOR AL ROŢII DINŢATE FRONTALE – Partea a II-a

Radu-Călin ROŞIAN, Ovidiu CIUCUR, Mihai SUDRIJAN

THE GENERATING TOROIDAL WORM OF FACE-GEAR DRIVE - Part II

The paper presents the basic elements to defining the generating toroidal worm for manufacturing the face gear. The paper presents and the principle of CNC machine tools, machines for bevel wheels processing with Klingelnberg Palloid- his teeth throughout his. Own advantage the Palloid system, consists of the teeth lumberjacks of the trajectory of a mill. Keywords: snail toroidal, front pinion generator Cuvinte cheie: melc toroidal, generator de roată dințată frontală

4. Avantaje și dezavantaje Noua maşină-unealtă CNC, pentru roţile dinţate conice

Klingelnberg-Palloid, tip C28P,este, bineînţeles, conectată la sistemul de calcul Klingelnberg, de mare capacitate, datele de reglare ale maşinii reclamând un PC adiţional. Cu ajutorul programului de calcul existent, setul de date este prelucrat în sistemul Klingelnberg KIMoS (Klingelnberg Integrated Manufacturing of Spiral Bevel Gears), unificând formele de reprezentare, ca date neutrale, pentru maşina-unealtă CNC, Klingelnberg-Palloid. Includerea în sistemul Klingelnberg de calcul, prezintă o garanţie şi o bază, pentru dezvoltarea, continuă şi în viitor, a danturii Klingelnberg-Palloid, prin intermediul metodelor moderne de calcul. În acelaşi timp, pe această cale, se realizează

687

condiţii de percepere prin comparare teoretic / real, de măsurări tehnice ale topografiei flancului, cu ajutorul centrelor de măsurare moderne Klingelnberg, din domeniul constructiv PNC (figura 6). Procesul de frezare Klingelnberg-Palloid se caracterizează printr-un număr mare de dinţi ai frezei melc conice, aflaţi simultan în aşchiere (figura 7). Prin aceasta, rezultă un proces de prelucrare de foarte mare putere, care impune pretenţii ridicate asupra maşinii-unelte de frezat roţi conice Klingelnberg-Palloid. Pe baza acestor pretenţii, devine motivată construcţia maşinii-unelte Klingelnberg-Palloid C28P, rezultată din moderna maşină-unealtă şi de mare capacitate, dezvoltată de Klingelnberg-Oerlikon, maşina de danturat C22/28.

Fig. 6 Măsurarea unei roţi dinţate conice Palloid, pe un centru de măsurare Klingelnberg, din domeniul constructiv PNC [1]

Avantajele enorme ale procedeului Palloid rezultă în

domeniul modulelor mici şi mijlocii (mn = 1,5 mm, până la, mn = 5 mm). Un avantaj, propriu sistemului Palloid, constă în caracteristica

traiectoriei dinţilor aşchietori ai frezei melc. Aceştia se mişcă pe traiectorii circulare având raze relativ mici. Prin aceasta, este posibilă danturarea, evitându-se așchierile false ale fusului frontal, pentru pinioanele conice de la mecanismul diferenţial al automobilelor. Acest fus, care asigură rigidizarea lăgăruirii pinionului, poate fi utilizat chiar la

688

numere mici de dinţi ai pinionului (figura 8).La sistemele de dantură care utilizează capete portcuţite, cuţitele având o traiectorie circulară de rază relativ mare, pinionul se prinde într-un dispozitiv relativ lung, respectiv, fusul din faţa pinionului riscă să fie aşchiat fals. Spre deosebire de pinion, la rotile conice de tip taler, cu număr mare de dinţi, apare riscul aşchierii false pe suprafaţa frontală a capului dinţilor de către capul portcuţite.

Fig. 7 Roată dinţată conică

Palloid, de tip taler, în angrenare cu freza melc

conică, la sfârşitul procesului de danturare [1]

După cum s-a

menţionat, procesul de finisare al danturii Palloid are loc printr-o mişcare de rulare a roţii generatoare, care a fost creată de freza melc conică De aceea, la început, dinţii frezei melc, de

la baza mare a conului de divizare, aşchiază la exteriorul roţii dinţate (figura 9).

După cum s-a menționat, procesul de finisare al danturii Palloid are loc printr-o mişcare de rulare a roţii generatoare, care a fost creată de freza melc conică (Fig.2). De aceea, la început, dinţii frezei melc, de la baza mare a conului de divizare, aşchiază la exteriorul roţii dinţate (figura 9).

Se produce, prin urmare, o fază de prelucrare, la început, prin dinţii robuşti ai frezei melc conice de la diametrul mare, care degroșează în întregime golul dintelui (figura 10). După ce freza melc a pătruns, prin rulare, la adâncimea completă, fiecare dinte aşchietor înfăşoară o mică secţiune din lăţimea danturii, în întregime, de la picior, până la capul dintelui. În această fază, se află permanent în angrenare un mare număr de dinţi aşchietori. Cu toate acestea, chiar şi la avansuri mari, apar doar mici şocuri în aşchiere. Simultan, flexibilitatea maşinii-unelte CNC, Palloid face posibilă, în faza de prelucrare descrisă, apariţia unei secvenţe de lucru, constând dintr-un proces de "cvasidegrosare-cvasifinisare", menţinând constantă viteza de aşchiere. Apoi urmează faza de finisare completă a roţii dinţate . Se înţelege de la sine că, între faza de degroșare şi faza de finisare viteza

689

de aşchiere este mărită. Pe durata întregului proces de danturare, viteza de aşchiere este reglată la valoarea optimă, cu ajutorul unui mecanism, care acţioneazǎ variatorul de turaţie al maşinii-unelte, în funcţie de unghiul de rotaţie al platoului, respectiv, în funcţie de pǎtrunderea frezei melc conice în corpul roţii dinţate prelucrate

Fig. 8 Rigidizarea prinderii pinionului conic Palloid, la

danturare [1]

Datorită acoperirii cu materiale extrem de dure, este posibil, chiar la freze mici, la diametrul minim al acestora, să se realizeze o viteză de aşchiere de finisare, de 70 m·min-1, până la 80 m·min-1.

Pe baza posibilităţilor descrise, rezultă un proces de danturare intens, cu timpi de fază ai maşinii-unelte CNC foarte scurţi, la o înaltă calitate a roţii dinţate prelucrate şi o bună durabilitate a sculei.

Frezele melc conice Palloid sunt rectificate prin detalonare de înaltă precizie şi asigură aşchierea, pe întreaga durată de exploatare, cu acelaşi contur activ de danturare. De asemenea, după reascuţirea frezelor melc conice se menţine reglarea maşinii-unelte CNC, generându-se aceeaşi topografie a dinţilor.

Materialul de acoperire de pe suprafaţa de degajare, în starea nouă, după reascuţire dispare, de aceea, pentru a se putea menţine o mare durabilitate a sculei, la fiecare reascuţire se va efectua o nouă acoperire a sculei cu material extrem de dur. Suprafeţele de aşezare rămân întotdeauna acoperite durabil. La remontare pe maşina-unealtă CNC, freza melc conică nu reclamă o reglare, aşa cum se cere a se efectua la cuţitele capetelor de frezat, de la celelalte sisteme de danturare. Prin aceasta, sunt economisite costuri de montaj şi sunt eliminate erorile de reglare ale sculelor. Însăşi schimbarea sculei se face fără probleme şi reclamă timp redus.

690

Fig. 9 Începutul procesului de aşchiere cu freza melc conică, dinţii de la baza mare a conului de divizare aşchiază

exteriorul roţii dinţate [1]

Fig.10 Freza melc conică a degroşat în întregime golul dintelui în zona exterioară [1]

691

Fig. 11 Poziţia finală a frezei melc, la danturarea unei roţi dinţate conice Palloid

Pentru a ilustra capacitatea de lucru a maşinii-unelte CNC, Klin-

gelnberg-Palloid, tip C 28 P (figura 3) şi a sistemului de dantură Klingelnberg-Palloid, se prezintă tabelul 1 [1]. Faţă de maşinile-unelte conven-ţionale de tip AFK (figura 1), timpul de danturare s-a redus la mai mult de jumătate, simultan cu mărirea durabilităţii frezei melc conice.

BIBLIOGRAFIE [1] Roşian, R.C., Contribuţii la studiul şi cercetarea angrenării în sarcină a roţilor conice cu dantură curbă. Teză de doctorat. Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca, 2011.

Dr.Ing. Radu-Călin ROŞIAN Director Tehnic Parc Industrial Cugir

membru AGIR

Drd.Ing,Ovidiu CIUCUR S.C. Autoritatea Rutieră Română Alba-Iulia

membru AGIR

Dr.Ing. Mhai SUDRIJAN Inginer de angrenaje la S.C. Sculăria srl Cugir

Preşedinte Sucursală Alba AGIR

692