Повышение точности обработки каналовой винтовой поверхности на основе модификации проекционного метода профилирования

• Автор: Ступко, Виталий Борисович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 200 с. : ил

Введение
Глава 1. Анализ методов профилирования инструмента для обработки винтовой поверхности детали, г{ели и задачи работы
1.1 Детали с винтовыми поверхностями их назначение, области
применения, методы формообразования
1.1.1 Конструктивные особенности деталей с каналовой винтовой поверхностью
1.1.2 Методы формообразования винтовых поверхностей
1.2 Методы определения профиля образующей исходной инструментальной поверхности для расчета и проектирования режущего инструмента
1.2.1 Метод общих нормалей
1.2.2 Метод общих касательных
1.2.3 Метод совмещенных сечений
1.2.4 Методы определения огибающей семейства кривых
1.3 Цели и задачи работы
Глава 2. Определение образующей профиля исходной инструментальной поверхности для обработки каналовой винтовой поверхности детали
2.1 Последовательность определения профиля образующей исходной
инструментальной поверхности
2.1.1 Математическое описание и расчет номинального профиля каналовой винтовой поверхности
2.2 Элементы теории каналовых винтовых поверхностей.
2.3 Построение номинальных профилей торцового и осевого сечений винта рулевого управления
2.4 Решение задачи определения профиля исходной инструментальной поверхности
2.4.1 Определение диапазона решения задачи профилирования
2.4.2 Определение круговых проекций винтовых линий на осевую плоскость инструмента
2.4.3 Определение огибающей семейства кривых 57 2.5Алгоритм расчета геометрических и конструктивных параметров
режущего инструмента
Основные выводы по главе:

Глава 3 Математическое моделирование процесса обработки каналовой винтовой поверхности дисковым инструментом
3.1 Формирование исходных данных решения задачи моделирования
3.2 Моделирование обработки каналовой составной винтовой поверхности
3.2.1 Геометрическая модель исходной инструментальной поверхности

3.3 Определение семейства винтовых проекций
3.3.1 Определение огибающей семейства винтовых проекций
3.4 Моделирование формообразующей операции
3.4.1 Моделирование структуры технологической операции
3.4.2 Моделирование содержания структурных элементов технологической операции
3.4.3 Влияние погрешностей элементов технологической системы резания на параметры установки инструмента относительно заготовки
3.5 Методика сравнения и определения отклонений профиля
Основные выводы по главе:
Г лава 4 Экспериментальное подтверждение теоретических исследований
4.1 Расчет профиля дисковой фрезы
4.2 Компьютерное моделирование процесса обработки
4.3 Апробация процесса в производственных условиях
Основные выводы по главе
Основные выводы
Список литературы
Приложения
Введение

В настоящее время усиливается тенденция к использованию изделий, содержащих винтовые поверхности, обработка которых производится на универсальных станках и с числовым программным управлением фрезами (дисковыми, концевыми, червячными и т.д.). К изделиям с винтовой поверхностью относятся режущий инструмент с винтовой стружечной канавкой, шариковинтовые пары качения используемые в различных машинах. Формообразование винтовой поверхности этих деталей может производится различными способами. Наибольшее распространенно в производстве формообразование методом огибания, когда обработка винтовой поверхности детали осуществляется фрезерованием, шлифованием фасонными фрезами или кругами. В этом случае профиль инструментальной поверхности и винтовой поверхности детали различны, что требует использования методики профилирования для его расчета. Существующие методики профилирования исходной инструментальной поверхности разработаны неполностью для случая винтовой поверхности образующую которой, невозможно описать одним аналитическим выражением. В результате применяющийся на производстве инструмент, не позволяет получить заданные геометрические формы винтовой поверхности.
Решение задачи профилирования с использованием моделирования процесса, позволяет найти необходимый вариант исходной инструментальной поверхности для обработки составной каналовой поверхности, повысить точность и эффективность процесса обработки винтовой поверхности детали и является одной из актуальных.
Работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и приложений.
В первой главе выполнен обзор научно-технической литературы и патентов, их анализ, исходя из которого поставлена цель выполненной работы, задачи для ее реализации и научная новизна.

• точка Р, образованная пересечением перпендикуляра, проведенного из точки N к оси О0Х0 и осью 00Х0;
• точка К, образованная пересечением прямой NP и осью 03Х3.
Из рис. 2.3 следует, что координаты центра дуг окружности определяются по следующим зависимостям:
= *„з = AO„ = AD-0D = R,i:os45' -Rm cos40';
У,з = “У,. = PM - НМ - О0Н = Л, sin 45* - Л,„ sin 40*;
x42=ap-aoq-PM +Щ ; (22)
у,з =0;

| АР = |03JC|= РХ ~(Щ + АО,? = >32-(|№j + y„У
подставляя в 2.2 можно записать
Хц2 ~ ^3 ” - *^3 - д/і?2 +І5З ;
(2.3)
1Л2 = 0.
В общем виде аналитические выражения для каждого участка дуги номинального сечения профиля винтовой канавки винта рулевого управления в локальной системе координат, связанных с центром дуги каждого участка выражены следующей системой уравнений:
1*12 3 =^123 <9;
I 1,2,3 1,2,3 (2-4)
[у 1,23 = *1,2.3 С055*9’

9 - углы определяющие положение каждой точки образующих винтовой поверхности рад;
К-и.з - радиусы образующих винтовой поверхности, мм Из вспомогательных систем 0]Х YZ, О2Х -^{^ъ ОзХзУ3г3, необходимо перейти к локальной системе координат О0Х0У0Х0, начало которой расположе-