Технологические основы повышения эффективности зубонарезания цилиндрических колес с продольной модификацией зубьев

• Автор: Артамонов, Валерий Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.02.07, 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 456 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 Анализ технологических схем зубообработки цилиндрических

зубчатых колес

1.1 Номенклатура выпускаемых цилиндрических зубчатых колес .

1.2. Анализ традиционной технологической схемы зубообработки цилиндрических колес

1.3. Анализ эффективности способов зубонарезания цилиндрических колес

1.4. Прогрессивные технологические схемы зубообработки цилиндрических колес

1.5. Основные направления повышения производительности процессов зубообработки цилиндрических зубчатых колес

1.5.1. Повышение скорости резания

1.5.2. Увеличение подач
1.5.3. Увеличение периметра режущих кромок инструмента
1.5.4. Сокращение длины пути резания
1.5.5. Реализация рациональных схем резания
1.5.6. Управление параметрами процессов зубонарезания
Выводы
2. Разработка высокоэффективных процессов зубонарезания цилиндрических колес резцовыми головками
2.1. Зубонарезание резцовыми головками большого диаметра
2.1.1. Предварительное зубонарезание цилиндрических колес дисковыми резцовыми головками
2.1.2. Обкатывающее зубопротягивание цилиндрических колес
2.2. Анализ технологических возможностей способов
зубонарезания цилиндрических колес резцовыми головками
Выводы
3. Сравнительный анализ эффективности способов зубонарезания цилиндрических зубчатых колес
3.1. Методика кинематического анализа процессов зубонарезания
по методу обката
3.2. Определение толщин срезаемых слоев при зубонарезании цилиндрических колес по методу обката
3.2.1. Определение максимальной толщины срезаемого слоя
при зубонарезании по методу обката
3.2.2. Определение максимальной толщины срезаемого слоя
при зубонарезании зубострогальными гребенками............. 1 ] ]
3.2.3. Определение начального угла обката
3.2.4. Определение максимальной толщины срезаемого слоя
при зубодолблении ДИСКОВЫМИ долбяками
3.2.5. Определение максимальной толщины срезаемого слоя
при зубофрезеровании червячными фрезами

3.2.6. Определение максимальной толщины срезаемого слоя
при зуботочении обкаточными резцами
3.2.7. Определение максимальной толщины срезаемого слоя
при круговом и кругодиагональном зубопротягивании
3.2.8. Определение максимальной толщины срезаемого слоя
при зубонарезании одновитковыми резцовыми головками
3.2.9. Определение максимальной толщины срезаемого слоя
при зубопротягивании дисковыми резцовыми головками
3.3. Соотношение технологических параметров способов зубонарезания цилиндрических колес по методу обката
3.3.1. Червячное зубофрезерование многозаходными и однозаходными фрезами
3.3.2. Червячное зубофрезерование с радиальной и осевой подачей
3.3.3. Зубодолбление дисковыми долбяками и червячное зубофрезерование однозаходными фрезами с осевой подачей
3.3.4. Зубострогание зуборезными гребенками и червячное зубофрезерование однозаходными фрезами с осевой подачей
3.3.5. Зуботочение обкаточными резцами и червячное зубофрезерование однозаходными фрезами с осевой подачей
3.3.6. Зубонарезание гребенчатыми фрезами и червячное зубофрезерование с осевой подачей
3.3.7. Зубонарезание дисковыми резцовыми головками и червячное зубофрезерование с осевой подачей
3.3.8. Круговое и кругодиагональное зубопротягивание
и червячное зубофрезерование с осевой подачей
3.3.9. Зубонарезание одновитковыми резцовыми головками
и червячное зубофрезерование с осевой подачей
3.3.10. Обкатывающее зубопротягивание дисковыми резцовыми головками и червячное зубофрезерование с осевой подачей
3.4. Расчет основного времени обработки для различных
способов зубонарезания
3.4.1. Зубофрезерование червячными фрезами с осевой подачей
3.4.2. Червячное зубофрезерование с радиальной подачей
3.4.3. Зубодолбление дисковыми долбяками
3.4.4. Зубонарезание гребенчатыми фрезами
3.4.5. Зубострогание зуборезными гребенками
3.4.6. Зубонарезание дисковыми твёрдосплавными резцовыми головками
3.4.7. Зуботочение обкаточными резцами
3.4.8. Круговое и кругодиагональное зубопротягивание
3.4.9. Зубонарезание одновитковыми резцовыми головками
3.4.10. Зубопротягивание дисковыми резцовыми головками
3.5. Определение относительной производительности способов зубонарезания

3.6. Компьютерный анализ способов зубонарезания
цилиндрических прямозубых колес малого модуля
3.6.1. Блок-схема сравнительного анализа производительности способов зубонарезания цилиндрических колес
3.6.2. Сравнительный анализ производительности способа зубонарезания твердосплавными дисковыми резцовыми головками с подачей обката
3.6.3. Сравнительный анализ производительности способа обкатывающего зубопротягивания дисковыми резцовыми головками
Выводы
4. Исследование высокоэффективных процессов зубонарезания цилиндрических колес резцовыми головками
4.1. Моделирование процесса формообразования зубьев при нарезании цилиндрических колес резцовыми головками
4.1.1. Особенности схемы формообразования зубчатых профилей цилиндрических колес по методу обката
4.1.2. Структурная модель зубонарезания по методу обката
4.1.3. Аналитическое определение толщин срезаемых слоев при зубонарезании цилиндрических колес по методу обката
4.1.4. Определение площадей срезаемых слоев
4.1.5. Моделирование процесса обкатывающего зубопротягивания
и определение параметров срезаемых слоев на ЭВМ
4.1.6. Экспериментальное исследование силовых характеристик зубонарезания цилиндрических колес по методу обката
4.2. Выравнивание параметров процесса зубонарезания цилиндрических колес резцовыми головками по методу обката
4.2.1. Выравнивание параметров схемы резания, как метод управления процессом зубонарезания
4.2.2. Стабилизация параметров процесса обкатывающего зубопротягивания цилиндрических колес резцовыми головками..
Выводы
5. Создание малооперационных технологий зубообработки цилиндрических зубчатых колес
5.1. Малоотходная технология изготовления цилиндрических зубчатых колес
5.2. Зубонарезание цилиндрических колес с продольной модификацией зубьев
5.2.1. Нормирование параметров цилиндрических зубчатых колес.
5.2.2. Анализ формы и расположения пятна контакта в цилиндрических зубчатых передачах
5.2.3. Способы зубонарезания цилиндрических колес с продольной модификацией зубьев
5.2.4. Способ зубонарезания цилиндрических колес с бочкообразными зубьями спаренными дельтовидными

венно связанные с формообразованием зубчатых поверхностей. Причем характерной особенностью действующих технологических процессов изготовления цилиндрических зубчатых колес в условиях крупносерийного и массового производства является то, что обработка зубьев осуществляется по общепринятой типовой схеме, которая включает две операции, связанные с удалением металла из впадин между зубьями (предварительное зубо-нарезание и чистовую зубообработку), и отделку зубьев до необходимой; точности для колес с высокой твердостью зубьев [211].
1.4. Прогрессивные технологические схемы зубообработки цилиндрических колес
Совершенствование традиционной схемы зубообработки цилиндрических колес осуществлялось главным образом путем замены зубодолбления или зубофрезерования более эффективными процессами.зубонарезания, т. е. модернизация касалась, в основном, этапа предварительного зубонарезания. При этом неизменной оставалась структура формирования зубчатого венца в два этапа: предварительное зубонарезание и чистовая зубообработка [240]. Различные варианты прогрессивных технологических схем зубообработки цилиндрических зубчатых колес приведены на рисунке 1.5.
Так, стремление замены зубодолбления привело к созданию более производительного процесса контурного зубодолбления резцовыми головками с фасонными резцами, имеющими эвольвентный профиль (см. рисунок 1.5, а).
В этом случае все зубья венца заготовки обрабатываются одновременно резцовой головкой по методу копирования “Shear speed”, разработанному фирмой “Michigan Tool" (США) [150]. После каждого рабочего хода заготовки вдоль оси резцовой головки осуществляется радиальная подача резцов. Число рабочих ходов определяется исходя из нагрузочной способности резцов. Перед каждым вспомогательным ходом возврата заготовки резцы отводятся в радиальном направлении во избежание их трения по задним поверхностям. Нарезание зубчатого венца заготовки производится