Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология и оборудование механической и физико-технической обработки

Диссертационная работа:

Скрябин Виталий Николаевич. Конструкторско-технологическое проектирование сборных червячных фрез с эвольвентной производящей поверхностью: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.02.07 / Скрябин Виталий Николаевич;[Место защиты: ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет»].- Курск, 2012.- 20 с.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Зубофрезерование является наиболее производительным способом зубообработки колес в диапазоне модулей от 0,1 до 40 мм. Для цилиндрических колес оно обеспечивает точность в пределах 5-9-ой степеней по ГОСТ 1643-81 и применяется на черновых и чистовых операциях обработки венца.

При массовом изготовлении зубчатых колес, когда количество инструментов на годовую программу запуска является значительным, применение специальных червячных фрез с модифицированным профилем и удлиненных является экономически необходимым. В серийном производстве колес средних и крупных модулей с большим количеством зубьев, подвергаемых термообработке и последующему чистовому зубофрезерованию, долблению или шлифованию решение задачи обеспечения минимума трудоемкости и экономичности зубообработки требует дополнительной технологической проработки.

Так как добиться значительного улучшения характеристик быстрорежущих сталей трудно, а резервы повышения стойкости инструментов за счет применения износостойких пленочных покрытий достигли своего предела, дальнейшее повышение эффективности зубообработки обеспечивается совершенствованием конструктивных параметров и технологии изготовления фрез, а также путем расширения технологических возможностей зубофрезерных станков за счет программного управления циклом обработки.

Несмотря на значительное количество работ отечественных и зарубежных исследователей, посвященных проектированию червячных фрез и инструментальных наладок, нерешенных вопросов, особенно для сборных модифицированных инструментов, достаточно много, как в теории проектирования, профилирования, так и в рациональной эксплуатации инструментов.

В связи с этим обоснование конструкторско-технологических решений, повышающих эксплуатационные возможности червячных фрез является актуальной научной задачей.

Работа выполнена в соответствии с госбюджетными темами: № 06-05 «Прогрессивная технология механической обработки и сборки» и № 15-10 «Инновационно-перспективные технологии механической обработки и сборки».

Объект исследования. Процесс проектирования сборных червячных фрез на основе геометрической теории формирования поверхностей режущими инструментами.

Предмет исследования. Метод расчета геометрических размеров сборных червячных фрез и их наладки на станке на основе аналитического и пространственного моделирования на примере фрезы с эвольвентной производящей поверхностью.

Цель работы заключается в повышении точностных и эксплуатационных характеристик сборных червячных фрез за счет использования эвольвентной производящей поверхности, рациональных геометрических параметров фрезы и оптимального сочетания передвижек и подналадок фрезы в рабочей зоне станка.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с использованием основных положений теории зубчатых зацеплений, геометрической теории формообразования поверхностей резанием, математической статистики. Экспериментальные исследования проведены в лабораторных и производственных условиях на действующем технологическом оборудовании и с последующей обработкой результатов на ЭВМ.

Положения, выносимые на защиту:

1) аналитическое обоснование и практическую реализацию взаимного расположения левых и правых профилей производящих поверхностей инструментов на операции зубофрезерования и ее технологической подготовки, обеспечивающих единство конструкторских и технологических подсистем;

2) результаты аналитического и графического моделирования эвольвентных винтовых производящих и технологических поверхностей сборных червячных фрез, позволяющие учесть влияние переточек фрезы на ее геометрическую точность;

3) рациональные геометрические параметры конструкции фрезы, полученные на основе учета условий загрузки вершинных и боковых режущих кромок фрезы по толщинам срезаемых слоев в произвольном диапазоне чисел зубьев нарезаемых колес и продольных подач;

4) результаты экспериментальных исследований влияния параметров сборных червячных фрез на точность обработанных колес.

Научная новизна работы заключается в решении задачи проектирования сборной червячной фрезы с эвольвентной производящей поверхностью и инструментальной наладки на основе комплекса аналитических и графических моделей, позволяющих:

1) установить зависимость угловой ширины впадины винтовой поверхности на цилиндре произвольного радиуса от координат предельных точек эвольвенты и исключить интерференцию боковых эвольвентных поверхностей;

2) учесть влияние жесткости инструментальной оправки и зоны контакта фрезы с обрабатываемым колесом на геометрические параметры базирующих поверхностей фрезы и длину режущей части при зубофрезеровании на экономической скорости резания и при оптимальном сочетании передвижек и подналадок фрезы в рабочей зоне станка;

3) определить диапазон чисел зубьев колес для фрезы с модификацией производящего контура путем нанесения на режущие зубья чередующихся стружкоразделительных фасок или чередующегося уменьшения толщины зубьев.

Практическая ценность работы заключается:

1) в рекомендациях по проектированию инструментальных наладок и сборных червячных фрез и рациональному их использованию на зубофрезерных станках с электромеханической системой управления и с ЧПУ;

2) в разработке комплекса вопросов по исследованию винтовых поверхностей: производящей, технологической и рабочей - инструментальной;

3) в использовании результатов исследований при проектировании инструментальных наладок зубофрезерных станков в учебном процессе.

Область исследований. Содержание диссертации соответствует п. 4 «Создание, включая проектирование, расчеты и оптимизацию, параметров инструмента и других компонентов оборудования, обеспечивающих технически и экономически эффективные процессы обработки» паспорта специальности 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки.

Личный вклад автора заключается в постановке задач, проведении теоретических и экспериментальных исследований, в обработке результатов и формулировке выводов. Все выносимые на защиту научные результаты получены соискателем лично.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях професорско - преподавательского состава ТулГУ (2009-2012 гг.), ежегодных научно-технических семинарах Тульского государственного технического колледжа, на Международной научно-технической конференции «АПИР-16» (г. Тула, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 научно-технических статей. Из них три в рецензируемых научных журналах и изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и списка использованных источников из 83 наименований. Общий объем диссертации составляет 145 страниц, включая 50 рисунков и 16 таблиц.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net