Особенности технологии нарезания червяков резцом на станках с ЧПУ

• Автор: Кузнецов, Евгений Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 214 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 б
1.1 Функциональное назначение червячной передачи
1.2 Анализ основных размеров и допусков червяков. Требования, предъявляемые к микрорельефу рабочих поверхностей червяка. Применяемые материалы
1.2.1 Анализ основных размеров и допусков червяков.
Требования, предъявляемые к микрорельефу рабочих поверхностей червяка
1.2.2 Материалы элементов червячной пары
13 Обзор методов формообразования витков червяков
1.4 Особенности нарезания винтовых поверхностей резцом на станках с ЧПУ
1.5 Методы составления управляющих программ для формообразования витков червяков на станках с ЧПУ
1.5.1 Основные принципы разработки УП для формообразования
винтовых поверхностей на станках с ЧПУ
1.5.2 Интерполяции при нарезании винтовых поверхностей. Функция интерполяции
1.5.3 Стандартные функции для упрощения программирования при многопроходном нарезании винтовых поверхностей
1.5.4 Использование САМ (АСТПП) систем для составления управляющих программ многопроходного нарезания витков червяков
1.6 Выводы
1.7 Цели и задачи исследования
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОСНАСТКА
2.1 Измерения, связанные с определением силовых характеристик процесса многопроходного нарезания витков червяков
2.1.1 Лабораторная экспериментальная установка
2.1.2 Промышленная экспериментальная установка для многопроходного нарезания витков червяков резцом
2.2 Измерения, связанные с определением шероховатости боковой поверхности витка
2.3 Измерение толщины витков червяков предельными листовыми калибрами
2.4 Выводы
3 ОПТИМИЗАЦИЯ СХЕМЫ ВЫРЕЗАНИЯ ВПАДИНЫ ЧЕРВЯКОВ
РЕЗЦОМ ПРИ МНОГОПРОХОДНОМ НАРЕЗАНИИ ВИТКОВ ЧЕРВЖОВ
3.1 Постановка задачи. Основные понятия. Выбор оптимальной схемы резания
3.2 Выбор направления врезания резца относительно перпендикуляра к оси детали
3.3 Выбор закона изменения подачи от прохода к проходу
3.3.1 Схема резания, реализуемая стандартным циклом станка
3.3.2 Схема резания с делением припуска по закону арифметической прогрессии
3.3.3 Схема резания с делением припуска по закону геометрической прогрессии
3.3.4 Равноплощадная схема резания
3.3.5 Равносиловая схема резания
3.3.6 Другие схемы резания
3.3.7 Сравнительный анализ рассмотренных схем резания
3.3.8 Алгоритм реализации принятой схемы резания
3.4 Выводы
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА И
ТОЧНОСТИ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЧЕРВЯКА
4.1 Основные влияющие факторы
4.2 Обеспечение качества рабочих поверхностей (витков) червяка
4.2.1 Влияние геометрии инструмента, пластической и упругой деформаций обрабатываемого материала в процессе резания
4.2.2 Влияние СОТС и способа ее подвода
4.2.3 Режимы обработки черновым и чистовым резцами различны

4.2.4 Материал и покрытие режущей части профильных резцов
4.3 Обеспечение точности профиля витка червяка
4.3.1 Установка резца при многопроходном нарезании витков
червяков
4.3.2 Влияние отклонение расположения передней поверхности резца на точность профиля витка червяка
4.3.3 Влияние погрешности профиля инструмента
4.4 Влияние кинематики станка с ЧПУ на точность шага винтовой линии
4.5 Особенности применения двухрезцового способа обработки применительно к оборудованию с ЧПУ
4.6 Выводы
5 КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
МНОГОПРОХОДНОГО НАРЕЗАНИЯ ВИТКОВ ЧЕРВЯКОВ РЕЗЦОМ
5.1 Специальная технологическая оснастка для многопроходного нарезания витков червяков резцом
5.1.1 Резец с поворотной державкой для обработки винтовых
поверхностей с большими углами подъема на станках с ЧПУ
5.1.2 Способ взаимной привязки профильного инструмента по оси Z станка с ЧПУ для реализации последовательной многорезцовой обработки
5.1.3 Программное САМ (АС ТПП) приложение для автоматизированного составления управляющих программ для станков с ЧПУ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ А. КОПИИ ДОКУМЕНТОВ О ВНЕДРЕНИИ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ПАТЕНТ С ПОВОРОТНОЙ ДЕРЖАВКОЙ

необходимого согласованного движения при формировании УП необходимо программным способом «закрепить» согласованность вращательного и поступательного движений. Это в том числе связано с тем, что оператор станка имеет возможность корректировать продольную подачу F и тем самым нарушить согласованность движения установленного программно. Отсутствие механической кинематической связи также даёт принципиальную возможность останавливать резец до его выхода из витка, что может привести к поломке инструмента.
1.5.2 Интерполяции при нарезании винтовых поверхностей.
Функция интерполяции.
Образование любой винтовой поверхности на станке с ЧПУ базируется на использовании специальных функций учитывающих особенности формообразования винтовых поверхностей.
Наиболее простой из них является функции нарезания резьбы с постоянным шагом. В системе ЧПУ Fanuc series oi-TC (Япония) [67] таковой является функция (732. Функция не имеет принципиальных отличий от «обыкновенной» линейной интерполяции G01 за исключением двух особенностей:
- функция G32 «блокирует» тумблер ручной коррекции скорости продольной подачи (feed rate override) [57]. Таким образом, реализуется программно заданное соотношение вращательного движения детали и прямолинейного движения резца вдоль её оси;
- функция G32 «запрещает» останов продольной подачи в момент нарезания витка, что исключает возможность рассогласованного останова инструмента и шпинделя станка. Таким образом, если во время нарезания витка нажата кнопка останова подачи, то инструмент остановится только после выполнения блока, не задающего нарезание резьбы аналогично тому, как если бы была нажата кнопка покадровой отработки программы (single block).
При использовании G32, программируется каждый ход резца, в том числе и холостые, перемещения вывода резца из рабочей зоны, и возврат в