Повышение точности червячных фрез за счет совершенствования метода формирования поверхностей режущей части инструмента

• Автор: Жихарев, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 290 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Состояние вопроса. Цели и задачи работы

1.1 Состояние вопроса

1.2 Некоторые кинематические положения геометрической модели формообразования

1.3 Цели и задачи работы

2 Формообразование поверхностей винтовой пары инструмент-деталь образующейся при переточках инструмента

2.1 Общий случай установки элементов винтовой пары со скрещивающимися осями

2.1.1 Характер сопряжения поверхностей элементов цилиндрической винтовой пары

2.1.2 Начальные поверхности и движения элементов винтовой пары

2.1.3. Зависимость начальных поверхностей от параметров

установки
2.2 Выбор систем координат
2.3 Параметры поверхностей, образующих цилиндрическую винтовую пару
2.4 Расчет контактных линий и профиля вспомогательной рейки по заданной поверхности детали
2.5 Расчет параметров формируемой поверхности детали по заданной поверхности вспомогательной рейки
2.6 Расчет параметров производящей поверхности инструмента
по параметрам вспомогательной рейки
2.7 Расчет параметров режущей кромки
2.8 Определение траекторий точек детали относительно системы координат рейки
2.9 Определение следов траекторий точек излома детали на
осевую плоскость червяка
2.10 Реализация математической модели
3 Исследование закономерностей процесса формирования
поверхностей в зацеплении деталь-рейка-червяк
3.1 Условия формообразования номинальной поверхности детали режущим инструментом
3.2 Изменения теоретического профиля производящих поверхностей фрезы при переточках
3.3 Влияние радиуса начального цилиндра детали на процесс формирования поверхностей в зацеплении деталь-рейка-червяк
3.3.1 Влияние радиуса начального цилиндра детали на процесс формирования поверхностей деталей с профилями, очерченными, отрезками прямых
3.3.2 Влияние радиуса начального цилиндра детали на процесс формирования выпуклых поверхностей деталей
3.3.3 Влияние радиуса начального цилиндра детали на процесс формирования вогнутых поверхностей деталей
3.3.4 Влияние радиуса начального цилиндра детали на процесс формирования поверхностей детали с профилями, состоящими из сопряженных кривых
3.3.5 Выводы по результатам исследования закономерностей формирования выпуклых и вогнутых поверхностей детали
3.4 Исследование процесса формирования поверхностей в зоне
точек излома
3.4.1 Образование точки возврата
3.4.2 Профилирование поднутренного участка профиля детали
3.5 Исследование влияния радиуса начального цилиндра детали на формирование поверхностей в зоне точки излома на червяке
3.6 Выводы по разделу
4 Методика проектирования червячных фрез
4.1 Этапы проектирования
4.2 Выбор радиуса начального цилиндра детали
4.3 Проектирование фрезы для заданной детали с учетом результатов исследований
Заключение и основные выводы
Список использованных источников
Приложение А Схема программы для расчета профиля инструмента
А.1 Расчет параметров поверхности детали
А.2 Дискретное представление отрезка прямой
А.З Дискретное представление дуги окружности
А.4 Подпрограмма ARCTAN
А.5 Определение координат инструментальной рейки
А.6 Преобразование координат рейки для расчета инструмента
А.7 Расчет параметров производящего червяка
А.8 Расчет отклонений профиля производящего червяка
А.9 Расчет отклонений профиля в торцевой плоскости
А. 10 Расчет отклонений профиля в осевой плоскости
A. 12 Схема программы определения следов траекторий точек
излома детали на осевой плоскости червяка
Приложение Б Таблицы расчетов, проведенных для исследования изменения теоретического профиля производящих поверхностей
фрезы при переточках
Приложение В Таблицы расчетов, проведенных для исследования формирования поверхностей деталей с профилями, очерченными различными кривыми
B.1. Таблицы предельных значений радиуса начального цилиндра детали для профилей, оформленных прямой
В.2. Таблицы предельных значений радиуса начального цилиндра
детали для профилей, оформленных дугами окружностей

Скорость движения рейки «самой по себе» (по направлению оси Zp рейки) при движении качения по начальному цилиндру детали Vwzp = Vwtp sinpw = rw (0 sin pw.
Обозначив угол поворота детали от начального положения у/ = а> t (где t — параметр времени), будем иметь смещение рейки вдоль оси Zp относительно системы координат OmXmYmZm Z'p =>w- у/-sinfiw.
Скорость движения рейки «самой по себе» (по направлению оси Zp) относительно межосевого перпендикуляра при движении по начальному цилиндру инструмента
ZwQzp ~ И’ОIp ’ Sirt PwQ — rw0 ‘ Щ ЗІП PWQ
Аналогично обозначим угол поворота инструмента от начального положения через i//q = ©о ‘ t, получим смещение рейки вдоль оси Zp относительно системы координат OmXmYmZm Z" =ru, (,// sin Д
Составляющая скорости движения, направленная по перпендикуляру к направлению зуба рейки по начальной плоскости, должна равняться по величине и направлению нормальной составляющей скорости по начальному цилиндру детали и нормальной составляющей скорости по начальному цилиндру инструмента в неподвижной системе координат.
По принятым на схеме (см. рисунок 2.3) положительным направлениям вращений детали и инструмента это возможно при
wtpn ~ ~VwOtpn ’
или после подстановки
rw со cos pw = -rw0 со0 cos pw0.
При внешнем зацеплении и положительных значениях радиусов начальных цилиндров rw и rwo направления вращений детали и инструмента, как видно из формулы, должны быть разных знаков, т.е. разнонаправленными.