Повышение эффективности зубострогания прямозубых конических колес

• Автор: Канатников, Никита Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ЗУБЬЕВ ПРЯМОЗУБЫХ КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС
1.1 Механическая обработка прямозубых конических колес в современном машиностроении
1.2 Применение инструмента с дифференцированной схемой резания, работающего по методу обката

1.2.1 Классификация схем резания

1.2.2 Общие сведения об инструментах с дифференцированными

схемами резания

1.2.3 Дифференцированные схемы резания

1.3 Управление процессами механической обработки

1.4 Состояние вопроса динамики обработки прямозубых конических колес

1.5 Исследование износа зуборезных инструментов
1.6 Влияние силы резания на точность обрабатываемых колес
1.7 Выводы по первой главе
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ
ПРЯМОЗУБЫХ КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС
2.1 Математическое отображение схемы резания
2.2. Определение кинематических параметров зубострогания с помощью математического отображения схемы резания
2.3. Определение динамических характеристик процесса зубострогания
2.4 Влияние угла наклона непрофилирующего лезвия зубострогального
резца на силу резания
2.5 Определение погрешностей изготовления прямозубых конических колес, вызванных деформацией технологической системы
2.6 Определение расчетных неровностей, возникающих в процессе зубострогания конических зубчатых колес
2.7 Зубострогальные резцы с дифференцированными схемами резания
2.8 Методика прогнозирования качества обработки прямозубых
конических колес
2.9 Выводы по второй главе
3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Экспериментальное определение конструктивной подачи зубострогальных резцов с дифференцированными схемами резания
3.2 Методика исследования сил резания
3.3 Методика исследования точности прямозубых конических колес
3.4 Методика исследования износа инструмента
3.5 Методика экспериментального исследования шероховатости
прямозубых конических колес
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАРЕЗАНИЯ ПРЯМОЗУБЫХ КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС ЗУБОСТРОГАЛЬНЫМИ РЕЗЦАМИ
4.1 Исследование динамических процессов, возникающих в процессе обработки прямозубых конических колес
4.1.1 Влияние модуля нарезаемого колеса на составляющие силы резания
4.1.2Влияние скорости резания на составляющие силы резания
4.1.3Влияние круговой подачи на составляющие силы резания
4.2 Производственные испытания зубострогальных резцов с дифференцированными схемами резания
4.3 Исследование износа зубострогальных резцов
4.4 Экспериментальное исследование шероховатости зубьев прямозубого конического колеса
4.5 Экспериментальное исследование точности прямозубых конических колес
5 РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
5.1 Реализация результатов исследований
5.2 Расчет экономической эффективности
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Прямозубые конические колеса находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Помимо использования в дифференциалах автомобилей их широко применяют в электроинструменте, сельскохозяйственной технике и различном оборудовании. Это связано с тем, что в прямозубых конических передачах снижены осевые нагрузки по сравнению со спиральными коническими передачами, так же осевая сила постоянна по направлению, что позволяет упростить конструкцию подшипниковых узлов.
Известен ряд способов получения прямозубых конических колес. Однако механическая обработка остается основной при создании точных зубчатых колес и используется при производстве небольших партий разных размеров. Особо важную роль этот факт приобретает в связи с тем, что в настоящее время до 75% предприятий отечественного машиностроения выпускают продукцию, которая по своему характеру является серийной и мелкосерийной. Наибольшее распространение получили процессы зубофрезерования и зубострогания по методу обката. Их отличает широкий диапазон нарезаемых модулей колес и относительно высокое (до шестой степени точности) качество получаемого зубчатого профиля.
Возрастание требований к функциональным показателям зубчатых колес привело к применению новых схем обработки, конструкций инструмента, новых инструментальных и обрабатываемых материалов. Однако внесение изменений в отработанные технологические процессы ведет к большим затратам, связанным с разработкой режимов резания и определением влияния вносимых изменений на показатели качества изделия. Определением взаимосвязей параметров технологической системы и качества получаемых изделий занимались многие российские ученые В.Ф, Безъязычный, A.C. Васильев, А.М. Дальский, В.М. Кован, Э.В. Рыжов, А.П. Соколовский, Ю.С. Степанов, А.Г. Суслов, В.Б. Протасьев, A.C. Тарапанов, О.В. Таратынов, Г.А. Харламов и др.
В этой связи представляется актуальной задача определения степени влияния различных параметров технологической системы и режимов резания на производительность процесса обработки, качество изделия, стойкость

Рисунок 1.15 - Основные направления управления процессом нарезания прямозубых конических колес
Существуют алгоритмы, позволяющие управлять процессом нарезания зубьев [54 с. 100-107], он представлен на рисунке 1.16. После ввода данных (требуемая шероховатость профиля, степень точности и т.п.), а также ограничивающих факторов (предельные значения режимов резания и др.), задаются возможные варианты кинематики, исполнения режущей части инструмента, вида формообразования (блок 3). Блок 5 выполняется при использовании специального инструмента, в нем производится расчет параметров профиля. В блоке 6 рассчитываются координаты профиля режущего лезвия. Условия, в блоках 7, 8, 9, позволяют выявить положения инструмента, при которых происходит профилирование зуба или удаление материала из впадин. Далее рассчитываются кинематические изменения параметров резания (переднего и заднего углов, толщины срезаемой стружки) в блоке 10. В блоке 11 производится