Разработка обкаточного инструмента с оптимальными параметрами

• Автор: Борискин, Олег Игоревич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 416 с. : ил. + Прил. (240 c. )

СОДЕРЖАНИЕ

1.2.1.
1.2.2.
1.2.3.

2.2.1.
2.2.2.
2.2.3.

3.1.1.

ВВЕДЕНИЕ
СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБКАТОЧНОГО ИНСТРУМЕНТА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
Состояние вопроса 1
Классификация обкаточного инструмента
Основные положения геометрической модели формообразования
Принципы классификации режущего инструмента
Анализ обкаточных инструментов с позиции целевых движений
Цели и задачи работы
АНАЛИЗ СХЕМ И УСЛОВИЙ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ
ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛИ ОБКАТОЧНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
Производящие поверхности инструмента
Границы сопряженных поверхностей инструмента и детали
Границы, определяемые условиями сопряжения поверхностей
Границы, определяемые протяженностью заданной поверхности
Границы, определяемые конструктивными и технологическими
условиями

Выводы
ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ АСИММЕТРИЧНОЙ ВИНТОВОЙ ПАРЫ ИНСТРУМЕНТ-ДЕТАЛЬ, ОБРАЗУЮЩЕЙСЯ ПРИ ПЕРЕТОЧКАХ ИНСТРУМЕНТА
Общий случай установки элементов винтовой пары со скрещивающимися осями

Характер сопряжения поверхностей элементов цилиндрической винтовой пары
Начальные поверхности и движения элементов винтовой пары
Зависимость начальных поверхностей от параметров установки
Частный случай установки элементов винтовой пары с углом скрещивания Евд0=0
Частный случай установки элементов винтовой пары с углом
скрещивания £ _±2 ЮЗ

3.4. Параметры поверхностей, образующих цилиндрическую
винтовую пару
3.5. Расчет контактных линий и профиля вспомогательной рейки по
заданной поверхности детали
3.6. Расчет параметров формируемой поверхности детали по
заданной поверхности вспомогательной рейки
3.7. Расчет параметров производящей поверхности инструмента по
параметрам вспомогательной рейки
3.8. Расчет параметров производящей поверхности инструмента по заданной поверхности детали при угле скрещивания осей Zw(f=0
3.9. Анализ изменений теоретически требуемых профилей
производящих поверхностей инструментов при различной степени сточенности
3.10. Выводы
4. ПРИНЦИПЫ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ОБКАТОЧНОГО
ИНСТРУМЕНТА
4.1. Методологические основы оптимизации
4.1.1. Постановка задач оптимизации
4.1.1.1. Определение границ системы
4.1.1.2. Характеристический критерий
4.1.1.3. Независимые переменные
4.1.1.4. Модель системы
4.1.2. Структура оптимизационных задач
4.2. Специфика оптимизации параметров обкаточного инструмента
4.2.1. Параметры и критерии оптимизации
4.2.2. Модель оптимизации параметров режущей части обкаточного инструмента
4.2.2.1. Общие положения
4.2.2.2. Первое направление построения модели оптимизации
4.2.2.3. Второе направление построения модели оптимизации
4.3. Выводы

5. СИСТЕМА ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ПРЯМОЗУБЫХ ДОЛБЯКОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ЭВОЛЬВЕНТНЫХ ЗУБЧАТЫХ ВЕНЦОВ
5.1. Анализ зубчатых деталей с эвольвентным профилем
5.1.1. Особенности цилиндрических зубчатых колес
5.1.2. Особенности венцов зубчатых муфт
5.1.3. Особенности зубчатых венцов шлицевых эвольвентных соединений
5.2. Состояние вопроса проектирования прямозубых долбяков
5.3. Область зубодолбления в геометрической модели формирования поверхностей режущими инструментами
5.4. Аппроксимация боковых задних поверхностей
5.4.1. Традиционно используемые методы
5.4.2. Предлагаемый метод
5.5. Аппроксимация задних поверхностей на вершинах зубьев долбяка
5.6. Целевая функция и ограничения системы
5.6.1. Условия, ограничивающие параметры долбяков для нарезания внешних и внутренних эвольвентных зубьев
5.6.2. Блокирующие контуры независимых параметров производящей поверхности долбяка
5.6.3. Примеры блокирующих контуров
5.7. Система оптимизации в САПР прямозубых долбяков
5.7.1. Общая схема САПР прямозубых долбяков
5.7.2. Подготовка параметров детали к расчету инструмента
5.7.3. Расчет блокирующих контуров для выбора числа и толщины зубьев долбяков
5.7.4. Проверочный расчет долбяков
5.7.5. Расчет параметров перешлифовки долбяков
5.7.6. Конструкторский расчет долбяков
5.8. Особенности изготовления и контроля долбяков предлагаемой конструкции
5.8.1. Особенности изготовления
5.8.2. Контроль по методу «постоянных показаний» и расчет параметров зубомера смещения

технологические, экономические и др. факторы.
Как видно из проведенных выше рассуждений, использование геометрической модели формообразования позволяет классифицировать режущий, в том числе и обкаточный, инструмент по видам и типам, а также типам лезвий и видам схем срезания припуска путем выделения строго формализованного комплекса независимых параметров, т.е. формулы инструмента. I Гри этом в соответствии с моделью инструмент по виду профилирования относится к обкаточному, если в формуле присутствует независимый параметр Е2 движения подачи. Конструктор имеет возможность управлять процессом профилирования и конструкцией режущего инструмента за счет изменения независимых параметров.
Следует отметить, что в реализации движения подачи по образующей как качения или качения со скольжением заложено и наименование группы обкаточного инструмента.
При расчете обкаточного зуборезного инструмента, производящая поверхность которого с формируемой имеет точечный контакт, с целью упрощения анализа и расчета часто вводится промежуточная реечная поверхность. С позиции общей модели формообразования эта реечная поверхность представляет собой вспомогательную производящую поверхность. В этом случае движение подачи по образующей разбивается на два движения: а) качение начальной окружности заготовки по начальной прямой вспомогательной реечной поверхности; б) качение начальной прямой по начальной окружности инструмента; и фактически получаются два независимых параметра подачи по
образующей 12 и Е2 , т.е. возможности управления у конструктора при этом расширяются.
Таким образом, помимо задачи классификации конструктор - инструментальщик может оценить возможности управления процессом формообразования, так как формула инструмента содержит независимые параметры, которые и являются рычагом управления.