Методика определения параметров изготовления внутренних венцов. Определение необходимой ширины канавки для выхода обкаточного резца. Расчет конструктивных параметров заготовки, наладочных параметров операции и проверки осуществления процесса зуботочения.
Аннотация к работе
Технологический процесс изготовления храпового колеса представляет собой совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых для данного предприятия по производству или ремонту изделий. Повышение технического уровня, качества и конкурентоспособности машиностроительной продукции, последовательная ориентация на производство машин, способных совершить радикальную революцию в технической базе общества, обеспечение повышения производительности труда и значительное повышение эффективности производства - основные задачи развития машиностроения. Инженеры и технические работники в производстве сталкиваются с широким кругом вопросов, как технических, так и организационных, которые требуют более глубоких знаний, постоянного повышения их технического уровня. При разработке магистерской диссертации приобретаются навыки использования справочников, спецификаций и технической литературы, накоплен опыт в разработке технологического процесса, проектирование и расчет устройства, инструмент для резки и измерения, выбор наиболее производительного оборудования и определения наиболее выгодных режимов резания для принятого технологического процесса. Разработать методику определения компонентов режущей силы, мощности резания, долговечности инструмента, шероховатости обрабатываемых поверхностей, точности результирующих зубчатых колес, в зависимости от условий обработки (Скорость подачи, глубина резания, скорость резания, угол пересечения осей инструмента и заготовки, передний и задний углы на верхней части инструментального зуба, модуль, количество зубьев инструмента и деталей, и распределение надбавки между проходами).За последние годы в машиностроении широкое распространение получила высокопроизводительная скоростная обработка металлов резанием с применением твердых сплавов, металло-и минералокерамики, сверхтвердых материалов, особенно при точении и фрезеровании. Этот метод, наряду с низкой производительностью, обусловленной потерей времени на холостые ходы инструмента, имеет еще один существенный недостаток, а именно: невозможность ведения скоростного зубодолбления (со скоростями порядка 150-200 м/мин) твердосплавными долбяками изза больших инерционных сил, возникающих при возвратно-поступательных движениях инструмента с большими ускорениями. Естественно, возникает вопрос о поиске метода обработки, при котором инструмент, имеющий вращательное рабочее движение, будет иметь достаточную универсальность. Из рассмотрения взаимодействия двух винтовых зубчатых колес со спиральными зубцами, работающих с перекрещивающимися осями, следует, что эта пара колес имеет скользящую боковую поверхность зубьев одного колеса относительно боковой поверхности зубьев другого колеса, и в любой точке контакта боковых поверхностей зубьев пары колес, не равных нулю. Если одно из двух взаимосвязанных винтовых колес превращается в инструмент, такой как режущий инструмент, а другой в заготовку, и полученный инструмент подается вдоль оси заготовки, тогда мы будем резать зубы, поворачивая скольжение боковых поверхностей в непрерывном движение резании (рис.Так как оси заготовки и обкаточного резца перекрещиваются, то для выхода резца и заготовки из зацепления и гарантированной обработки крайних точек венца требуется канавка, и ширина этой канавки зависит от параметров зубчатого венца, от диаметра инструмента, от угла скрещивания и от величины аксиального отверстия в заготовке, если такое имеется.Продолжением работы [47,48] была работа [19], в которой описывается общий метод определения профиля инструмента для качения для цилиндрической и винтовой поверхностей, который применим ко всем методам обработки по методу (зубчатое фрезерование и т. д.), а также к разному профилю зубов зубчатых колес. В работах [2, 45, 34, 24] изучалось внутреннее зацепление сетки ходового инструмента с шестерней, изучался метод решения задач формирования зубчатых колес с внутренними зубьями режущих инструментов, геометрические параметры режущего клина резаков, высота кривых перехода и значение погружения. Однако конструктивно-геометрические параметры инструмента рассматриваются в этих работах вне контекста параметров заготовки, которые налагают определенные ограничения на геометрию инструмента. Даны формулы для расчета размера резца, угла пересечения осей резца и зуба и их межосевого расстояния. Однако вопросы, касающиеся выбора параметров настройки для работы зубов (угол пересечения, диаметр оправки инструмента или шпинделя инструмента) и их связь со структурными и геометрическими параметрами инструмента и заготовки в этом Работа не влияет.Принято следующее допущение, не влияющее на точность и правильность расчетов [25]: обкаточный резец представляется как окружность, лежащая в плоскости переднего торца резца, диаметром, равным диаметру резца в сечении переднего торца [31]. Рассматриваются 2 случая: когда исходная заготовка не имеет аксиально расположенного с ней аксиального отверстия и когда такое отверстие имеется.
План
Содержание
Введение
1. Метод обработки зубчатых колес «Скайвинг»
1.1 Особенности метода
1.2 Особенности зуботочения внутренних зубчатых венцов
1.3 Проблемы скайвинга
2. Методика определения параметров изготовления внутренних венцов
2.1 Определение необходимой ширины канавки для выхода обкаточного резца
2.2 Определение максимально допустимого диаметра инструментальной оправки (инструментального шпинделя)
2.3 Проверка возможности осуществления процесса зуботочения внутренних венцов для принятых конструктивных параметров инструмента и заготовки
2.4 Программа расчета конструктивных параметров резца и заготовки, наладочных параметров операции и проверки возможности осуществления процесса зуботочения
3. Методика теоретических и экспериментальных исследований процесса скайвинга для внутренних зубчатых венцов
3.1 Задачи теоретических и экспериментальных исследований
3.2 Методика силовых испытаний
3.2.1 Определение составляющих силы резания
3.2.2 Погрешность измерения составляющих силы резания
3.2.3 Влияние на составляющие силы резания диаметров инструмента и заготовки
3.2.4 Влияние составляющих силы резания на точность получаемых зубчатых венцов
3.3 Методика стойкостных испытаний
3.3.1 Влияние на стойкость инструмента диаметров резца и заготовки
3.3.2 Определение длины срезаемого слоя
4. Экспериментально-аналитические исследования
4.1 Оборудование для экспериментально-аналитических исследований
4.2 Определение зависимостей для составляющих силы резания
4.2.1 Определение начальных зависимостей составляющих силы резания
4.2.2 Оценка влияния числа зубьев инструмента и заготовки на составляющие силы резания
4.2.3 Определение составляющих силы резания при работе по предварительно прорезанной впадине
4.3 Определение мощности резания
4.4 Определение зависимости стойкости инструмента от факторов резания
4.4.1 Определение начальной зависимости для стойкости инструмента
4.4.2 Оценка влияния числа зубьев инструмента и заготовки на стойкость резца
4.5 Проверка адекватности полученных зависимостей и теоретических положений работы в условиях реального процесса резания
5. Практическое использование и промышленные испытания результатов исследования
5.1 Реализация методики проектирования скайвинга для внутренних венцов
Заключение
Библиографический список
Приложение
Введение
Технологический процесс изготовления храпового колеса представляет собой совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых для данного предприятия по производству или ремонту изделий. Технологический процесс состоит из технологических операций, каждая из которых может состоять из установок, переходов и положений, а также рабочих ходов и других показателей.
Самая точная поверхность храпового колеса - это поверхность, которая приземляется на вал и концы. Для зубчатых колес основным требованием является обеспечение перпендикулярности рабочих концов к поверхностям основания. заготовка зуботочение обкаточный резец
Коронку храпового колеса подвергают термической обработке, целью которой является увеличение допустимых контактных напряжений на ее поверхности.
Повышение технического уровня, качества и конкурентоспособности машиностроительной продукции, последовательная ориентация на производство машин, способных совершить радикальную революцию в технической базе общества, обеспечение повышения производительности труда и значительное повышение эффективности производства - основные задачи развития машиностроения.
Решение этих задач осуществляется на основе комплексной механизации и автоматизации, широкого внедрения новых технологий и дальнейшего развития навыков персонала.
В современных условиях, когда внедрение новых передовых технологий для производства конкурентоспособной продукции требует особых требований к инженерно-техническим работникам.
Инженеры и технические работники в производстве сталкиваются с широким кругом вопросов, как технических, так и организационных, которые требуют более глубоких знаний, постоянного повышения их технического уровня.
Обработка зубчатых колес методом «скайвинга» является наиболее перспективной технологией обработки зубчатых передач на сегодняшний день. В настоящее время наиболее распространенными методами изготовления зубчатых передач являются зубчатое зацепление и редукторное фрезерование. Недостатки передачи - низкая производительность изза того, что при обратном движении обработки инструмента не происходит. Механическое фрезерование подходит только для изготовления колес с наружными зубьями. Чтобы изготовить зубчатые коронки с внутренними зубами до сегодняшнего дня, нам пришлось использовать выталкивание, профилирование или резку.
Именно в этом отношении обработка зубчатых колес «скайвинг» открывает новые возможности. Инструмент представляет собой шестерню с режущими кромками на конце. Однако, в отличие от фрезерных операций, движение резания не обеспечивается движением инструмента назад и вперед. Вместо этого изза перекрестного позиционирования осей инструмента и заготовки создается осевая относительная скорость, что делает возможным движение резания.
При разработке магистерской диссертации приобретаются навыки использования справочников, спецификаций и технической литературы, накоплен опыт в разработке технологического процесса, проектирование и расчет устройства, инструмент для резки и измерения, выбор наиболее производительного оборудования и определения наиболее выгодных режимов резания для принятого технологического процесса. Завершение диссертации требует, чтобы ученик широко использовал знания, полученные во время учебы в институте.
Целью исследования является повышение производительности резки внутренних зубцов колес с использованием технологии «скайвинга».
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи: 1. Изучить влияние параметров заготовки на параметры настройки технологической системы и конструктивные и геометрические параметры инструмента с зубцами внутренних обходов.
2. Разработать методику определения компонентов режущей силы, мощности резания, долговечности инструмента, шероховатости обрабатываемых поверхностей, точности результирующих зубчатых колес, в зависимости от условий обработки (Скорость подачи, глубина резания, скорость резания, угол пересечения осей инструмента и заготовки, передний и задний углы на верхней части инструментального зуба, модуль, количество зубьев инструмента и деталей, и распределение надбавки между проходами).
3. Экспериментально исследовать процесс скайвинга внутренних зубных венцов для получения эмпирических зависимостей для компонентов силы резания, долговечности инструмента, шероховатости обработанных поверхностей.
4. На основе анализа результатов теоретических и экспериментальных исследований разработать техническую методологию проектирования работы скайвинга внутренних венцов.
В главе первой представлен глубокий анализ состояния вопроса о технологической поддержке производства внутреннего зубчатого колеса методом «скайвинга», проведено доказательство актуальности проблемы.
Во главе второй выражены теоретические основы методологии определения параметров регулирования работы зубьев внутренних колес и конструктивно-геометрических параметров инструмента в зависимости от параметров заготовки.
Третья глава объясняет и обосновывает теоретически, а также разрабатывает методологию расчета компонентов силы резания, мощности резания, срока службы инструмента, шероховатости обработанных поверхностей, точности полученных зубчатых колес, в зависимости от условий обработки.
Глава четвертая содержит определение экспериментальному компоненту силы резания, сроков службы инструмента и шероховатости подвергаемой обработке поверхности в зависимости от условий обработки. Была проверена адекватность зависимостей и теоретических позиций, полученных в работе.
В главе пятой рассматривается инженерная техника для проектирования работы зубчатых колес, позволяющая разрабатывать технологические процессы для обработки деталей с внутренними шпоночными ранами модуля 1-8 мм со стандартным начальным контуром.