Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями
Диссертация
Практическая ценность и реализация работы. Разработаны высокоэффективная схема зубопротягивания и зуборезный инструмент, позволяющие повысить его эксплуатационные свойства, а именно количество переточек и период стойкости. Разработана математическая модель оптимального режима резания и даны практические рекомендации для использования нового технологического метода нарезания конических колес… Читать ещё >
Содержание
- 1. Методы нарезания конических зубчатых колес в современном машиностроении
- 1. 1. Конструкции зуборезных головок в современном машиностроении
- 1. 2. Теоретические аспекты проблемы
- 1. 3. Анализ напряженно-деформационного состояния при обработке зуборезной головкой с призматическими резцами
- 1. 4. Разработка конструкции круглых резцов
- 1. 5. Постановка задач исследования
- 2. Разработка схемы протягивания и конструкции зуборезной головки-протяжки с круглыми резцами
- 2. 1. Разработка конструкции зуборезной головки-протяжки с круглыми резцами
- 2. 2. Проектирование геометрических характеристик резцовой головки-протяжки с круглыми резцами
- 2. 4. Прочностной расчет зуборезной головки-протяжки с круглыми резцами
- 2. 5. Математическая модель поверхности образуемой режущими кромками круглого резца
- 2. 6. Выводы
- 3. Методика экспериментальных исследований процесса протягивания конических колес с круговыми зубьями резцовыми головками с круглыми резцами
- 3. 1. Оборудование и аппаратура используемые при исследовании
- 3. 2. Цели экспериментальных исследований
- 3. 3. Математическая модель
- 3. 4. Планирование экспериментов
- 3. 5. Методика обработки экспериментальных данных
- 3. 6. Выводы
- 4. Экспериментальное исследование процесса зубопротягивания
- 4. 1. Определение сил при протягивании
- 4. 1. 1. Выбор измерительной оснастки
- 4. 1. 2. Разработка измерительной схемы и выбор аппаратуры
- 4. 1. 3. Проведение экспериментов по изучению сил резания
- 4. 1. 4. Модель полого факторного эксперимента сил резания
- 4. 2. Экспериментальное исследование усадки стружки
- 4. 2. 1. Проведение экспериментов по изучению усадки стружки
- 4. 2. 2. Модель полого факторного эксперимента усадки стружки
- 4. 3. Определение шероховатости при резании круглыми резцами
- 4. 3. 1. Выбор измерительной оснастки
- 4. 3. 2. Разработка измерительной схемы и выбор аппаратуры
- 4. 3. 3. Порядок проведения экспериментов
- 4. 3. 4. Модель полого факторного эксперимента шероховатости
- 4. 4. Исследование процесса износа круглых резцов
- 4. 4. 1. Выбор измерительной оснастки
- 4. 4. 2. Порядок проведения экспериментов
- 4. 4. 3. Модель полого факторного эксперимента износа резцов
- 4. 5. Выводы
- 4. 1. Определение сил при протягивании
- 5. Реализация результатов исследования в практику производства гипоидных колес главной передачи автомобилей
- 5. 1. Проектирование зуборезной головки протяжки с круглыми резцами
- 5. 1. 1. Проектирование круглых резцов
- 5. 1. 2. Проектирование опорного конуса
- 5. 1. 3. Проектирование корпуса зуборезной головки-протяжки
- 5. 1. 4. Разводка резцов в зуборезной головке-протяжке
- 5. 2. Эксплуатация зуборезной головки-протяжки с круглыми резцами
- 5. 2. 1. Заточка и переточка резцов
- 5. 2. 2. Механизм установки и контроля угла наклона главных режущих кромок круглых резцов
- 5. 3. Режимы резания
- 5. 3. 1. Техническое ограничение по стойкости резцов
- 5. 3. 2. Техническое ограничение по прочности фрикционного зажима
- 5. 3. 3. Техническое ограничение по шероховатости
- 5. 3. 4. Выбор целевой функции для оптимизации
- 5. 3. 5. Выбор метода оптимизации
- 5. 3. 6. Результаты оптимизации
- 5. 4. Определение числа переточек зуборезной головки-протяжки с круглыми резцами
- 5. 5. Расчет технико-экономических показателей от внедрения резцовой головки-протяжки с круглыми резцами
- 5. 6. Выводы
- 5. 1. Проектирование зуборезной головки протяжки с круглыми резцами
Список литературы
- A.c. 1 235 672 СССР МКИ В F 21/04. Резцовая головка-протяжка для нарезания круговых зубьев конических колес//А.С.Калашников,
- A.C. Насенков, М. М. Пономарев, В. Ю. Лобанков, Н. К. Венедиктов.
- A.c. 1 324 781 СССР МКИ В F 21/04. Черновая двухсторонняя резцовая головка//Г.А. Лопато, В. И. Дементьев, А. Г. Волчинский, 1. B.И. Прилепский.
- A.c. 1 393 554 СССР МКИ В 23 F 21/00. Способ изготовления комплекта зуборезного инструмента для обработки пары конических колес с круговыми зубьями//Н.И. Антохин, В. В. Погораздов, М. А. Борисов, В. Н. Анисимов.
- A.c. 1 547 978 СССР МКИ В F 21/04. Зуборезная острозаточен-ная головка//О.И. Антонов.
- A.c. 1 558 585 СССР МКИ В 23 F 21/04. Способ изготовления комплекта зуборезного инструмента для обработки пары конических колес с круговыми зубьями//Н.И. Антохин, М. А. Борисов, В. В. Погораздов, В. Н. Анисимов.
- A.c. 1 569 120 СССР МКИ В F 21/04. Зуборезная головка для нарезания конических колес с круговыми зубьями//В.П. Черкашин, H.A. Горманюк, В. Г. Старовойтов.
- A.c. 1 775 247 СССР МКИ В F 21/04. Зуборезная головка для нарезания конических колес с круговыми зубьями //В.П. Черкашин, H.A. Горманюк, В. Г. Старовойтов.
- A.c. 365 916 СССР МКИ В F 21/04. Зуборезная острозаточенная головка//О.И. Антонов.
- Аксенов A.A., Двойнев А. Г., Рудницкий А. Н. Особенности конструкций резцовой головки для обработки конических колес с круговыми зубьями// Прогрессивные направления развития технологии машиностроения: Межвуз. Науч. сб.-Саратов 2003, С64−66
- Андреев М.И., Погораздов В. В. и др. Зуборезные головки с остроконечными резцами, затачиваемыми вне корпуса//Исследования в области станков и инструментов: Сб.тр.-Саратов.-1976.-С.29−31.
- Андреев М.И., Погораздов В. В., Филиппов B.J1. Зуборезные головки с остроконечными резцами//Совершенствование процессов резания металлов: Сб.ст.конф.-Свердловск, 1974.-С.53−56.
- Антохин Н.И. Зуборезные головки со стержневыми резцами для нарезания конических колес трактора Т-330//Исследование точности и производительности зубообрабатывающих станков и инструментов: Сб.тр.-Саратов, 1985.-С.74−82.
- Архангельский П.П. Сокращение номенклатуры инструментадля нарезания круговых зубьев конических колес в мелкосерийном и единичном производствах на базе совершенствования станочных зацеплений: Дис. .канд. техн. наук.-Саратов, 1998, 216 с.
- Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. -М.: Радио и связь, 1988. 128 е.: ил.
- Бахвалов Н.С. Численные методы:-М.:Наука, 1975.
- Бобров В.Ф. Влияние угла наклона главной режущей кромки инструмента на процесс резания металлов М.:Машгиз, 1962.-151с.
- Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М., «Машиностроение», 1975. -344с., ил.
- Борисов М.А., Антохин Н. И., Погораздов В. В. Геометрический анализ точности зуборезных головок со стержневыми незатылован-ными резцами//Исследования зубоообрабатывающих станков и инструментов: Сб.тр.-Саратов, 199.-С.80−84.
- Варчев В.М., Барац Я. И. Зуборезная головка с предварительно напряженными резцами//Исследования зубоообрабатывающих станков, инструментов и процессов резания: Сб.тр.-Саратов, 1992.-СЛ04−107.
- Вильдгабер Э. Основы зацепления конических и гипоидных передач.-М.:Машгиз, 1948.-176с.
- Вульф A.M. Резание металлов. Ленинград- Машиностроение, 1973−496 с.
- Ганопольский JI.3. Некоторые вопросы теории зубчатых колес кругового зацепления и расчет инструмента для их нарезания//Сб. «Новое в конструировании металлорежущего инструмента».-Машгиз, 1958.
- Гессен Б.А. Кольцевые упругие системы для динамометров с проволочными датчиками//Московск. ин-т химич. машиностроения, вып. 11,1957.
- Гильман А.И., Погораздов В. В., Ерофеев С. С. Двухкомпонент-ный динамометр для измерения силы резания при зубопротягивании и зубонарезании//ЦНТИ.-Саратов, 1969.-С.2.
- ГОСТ 11 902–77,11 903−77,11 906−77. Головки зуборезные для конических зубчатых колес с круговыми зубьями.
- ГОСТ 11 904–66. Головки зуборезные для конических колес с круговыми зубьями. Конструкция и размеры. (Spiral bevel gear inserted cutters. Desin and divensions)
- ГОСТ 1758–81. Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые конические и гипоидные. Допуски.
- ГОСТ 25 762–83. Обработка резанием (термины, определения и обозначение общих понятий).
- ГОСТ 2789–73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
- Грачев Ю.П. Математические методы планирования эксперимента. М: Машиностроение, 1979. — 278 с.
- Гулида Э.Н. Измерение сил резания и крутящих моментов при зубофрезеровании.-Львов, 1966.-С. 154.
- Данилова В.А., Погораздов В. В., Сегаль М. Г. Погрешности за-тылования резцов зуборезных головок для конических колес с круговыми зубьями//Исследования станков и инструментов для обработки сложных и точных поверхностей: Сб.тр.-Саратов, 1996.-С.62−66.
- Двойнев А.Г. Перспективы использования резцовых головок-протяжек с круглыми резцами// Сб. матер. III Всеросс. научн.-практ. конф.-4.2: Современное оборудование и средства технологического оснащения.-Пенза, 2000.-С.41.
- Двойнев А.Г., Аксенов A.A. Конструирование зуборезных головок с круглыми резцами, применяемых для обработки конических зубчатых колес с круговым зубом// Современные научные и информационные технологии: Матер, науч.-метод. конф.,-Саратов 2003, С. 21−23
- Дунин-Барковский И.В., Смирнов Н. В. Теория вероятности и математическая статистика в технике. Гостехиздат, 1955.
- Дьяков А.Т., Ясинский Г. И. Прогрессивный режущий инструмент в машиностроении.-Л.:Машиностроение, 1972.-278с.
- Екельчик А.Л., Погораздов В. В., Филиппов В. Л. Контроль боковых поверхностей криволинейных зубьев колеса конической пере-дачи//Теория и геометрия пространственных зацеплений: Сб.ст. 3 Всесозн.симп.-Курган, 1979.-С. 15−18.
- Жилин В.А. Субатомный механизм износа режущего инструмента: Изд. Ростовск.ун.-та.-1973 .-168с.
- Зотов Б.Д., Погораздов В. В., Белгородский С. С. К вопросу оценки точности зацепления зубьев с круговыми профилями/Исследования зубообрабатывающих станков и инструментов: Сб. тр.-Саратов, 1981-С. 16−20.
- Зотов Б.Д., Погораздов В. В., Филиппов В. Л. Конструктивные и технологические способы повышения надежности специальных конических передач//Надежность и долговечность элементов машин: Тез. докл. науч.техн.конф.-Саратов: СГУ, 1975.-С.13−15.
- Иноземцев Г. Г. Проектирование режущего инструмента М.:
- Машиностроение, 1984−272с.
- Иноземцев Г. Г., Плешаков A.A. Профилирование зуборезных головок с круглыми резцами//Исследование точности и производительности зубообрабатывающих станков и инструментов: Сб. тр,-Саратов, 1985.-С.82−92.
- Иноземцев Г. Г., Погораздов В. В., Анисимов В. Н. Двухрядные зуборезные головки со стержневыми незатылованными резца-ми//Всесоюз. н/т конф.-М.: МОССТАНКИНД980.-С.79−82.
- Иноземцев Г. Г., Силкин В. П. Скоростное зубонарезание твердосплавными зуборезными головками. В кн.: Металлорежущий и контрольно-измерительный инструмент. — М.: НИИМАШД972.-С.9−14.
- Исследование режущих свойств новых инструментальных материалов для зуборезных головок: Отчет о НИР 241/74 Днепроджер-жин. индустр. ин-т, 1976.
- Калашников A.C. Резцовая головка для чернового нарезания конических и гипоидных колес//Станки и инструмент, 1977,№ 1.-С. 1415.
- Калашников A.C. Точность углового расположения резцов в головках для нарезания колес с круговыми зубьями//Станки и инструмент.- 1986,№ 7.-С. 19−21.
- Калашников С. Н., Калашников A.C. Зубчатые колеса и их изготовление М.: Машиностроение, 1983. — 264 е., ил.
- Калашников С.Н. Зуборезные резцовые головки.- М.: Машиностроение, 1972.
- Кедринский В.Н., Писманик K.M. Станки для обработки конических зубчатых колес.-М.: Машиностроение, 1967.
- Коганов И.А., Федоров Ю. Н., Валиков E.H. Прогрессивные методы изготовления цилиндрических зубчатых колес.-М., 1981.-136с.
- Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин.-М.: Машиностроение, 1973 .-591 с.
- Колчин Н.И. Кривизна сопряженных поверхностей в пространственных зацеплениях//Тр. семинара по теории маш. и мех., вып.49,АН СССР, 1953.
- Колчин Н.И., Болдырев В. В. Аналитическая теория современных зацеплений конических зубчатых колес. М.: Машгиз, 1937.
- Кричало Г. А., Лопато Г. А. Острозаточенные резцы для нарезания конических колес с круговыми зубьями//Исследования зубообра-батывающих станков, инструментов и резания металлов: Сб. тр,-Саратов, 1973 .-С.98−106.
- Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений.- М.: Наука, 1969.
- Лоладзе Т.Н. Износ режущего инструмента. М., Машгиз. 1958−353 с.
- Лопато Г. А., Кабатов Н. Ф., Сегаль М. Г. Конические и гипоидные передачи с круговыми зубьями.-М.: Машиностроение, 1977.
- Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. М., Машиностроение, 1976, 278с., ил
- Махаринский Е.И., Меницкий И. Д. Повышение точности заточки зуборезных головок//Станки и инструмент, 1987,№ 10.-С. 16−18.
- Мильштейн М.З. Нарезание зубчатых колес М., Высшая Школа, 1972 — 271с., ил.
- Овумян Г. Г, Адам Я. И. Справочник зубореза. 2-е изд., пере-раб. и доп. -М.: Машиностроение, 1983 — 223 е., ил.
- Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие в 3-х книгах. Изд. 2-е перераб. и доп. М., Машиностроение, 1977.
- Павлов Л.Е. Применение новых инструментальных материалов для изготовления зуборезного инструмента.-В кн.: Усовершенствование зубообрабатывающего инструмента.-М.: НИИМАШ, 1969.-С.32−44.
- Пат. 2 217 271 РФ, МПК 7В23 F 21/00. Зуборезная головка/Я.И. Барац, А. Г. Двойнев, A.A. Аксенов, Ф. Я. Барац.-№ 2 001 111 917/02- Заявлено 27.04.2001- опубл. 27.11.2003//Изобретения. Полезные модели 2003.-№ 33 -С.401.
- Петрухин С.С., Пронин И. И. Влияние взаимного расположения режущих лезвий резцов на стойкость зуборезных головок для нарезания конических колес с круговыми зубьями/ЛГехнология машиностроения: Сб.научн.тр./Тульск. политехи. ин-т.-Тула, 1974.-С.11−15.
- Писманик K.M. Гипоидные передачи.-М.: Машиностроение, 1964.-226с.
- Погораздов В.В. Перспективные направления совершенствования процессов формообразования конических зубчатых и винтовых деталей//Точность технологических и транспортных систем: Сб.тр. 4 Межд. н/т конф.-Пенза, 1998.-С.118−119.
- Погораздов В.В. Повышение эффективности процессов формообразования геометрически сложных поверхностей на основе новых способов, схем резания и инструментов: Дис.док.техн.наук: СГТУ,-Саратов, 1999.-386с.
- Погораздов В.В. Финишная обработка закаленных конических колес круговыми зубьями зуборезными головками// Исследования станков и инструментов для обработки сложных и точных поверхностей: Сб. тр.-Саратов, 1998.-С.115−121.
- Погораздов В.В., Антохин Н. И., Анисимов В. Н. Зуборезная головка для обработки круговых зубьев конических колес//Станки и инструмент.-1986,№ 7.-С.22−23.
- Погораздов В.В., Филиппов В. Л. Заточка комплекта остроконечных резцов зуборезных головок//Исследования в области станков и инструментов: Сб.научн.тр./Саратов. политехн. ин-т.-Саратов, 1975.-С.74−79.
- Погораздов В.В., Филиппов В. Л. Схема и аналитическая модель контроля боковых поверхностей кругового зуба колеса конической передачи//Исследования в области станков и инструментов, вып.4: Сб.тр.-Саратов, 1978.-С.48−52.
- Погораздов В.В., Филиппов В. Л., Екельчик A.JI. Контроль боковой поверхности криволинейных зубьев колеса конической переда-чи//Теория и геометрия пространственных зацеплений: Тез.докл. III Всесоюз. симп.-Курган, 1979.-С.56.
- Полетика М.Д. Приборы для измерения сил резания и крутящих моментов.-М., 1963.-255с.
- Производство зубчатых колес: Справочник / С. Н. Калашников, A.C. Калашников, Г. И. Коган и др.- Под общ. ред. Б. А. Тайца. 3-е изд., перераб. и допол. — М.: Машиностроение, 1990. — 464 е.: ил.
- Пронин И.И. Исследование процесса зубонарезания конических колес с круговыми зубьями резцовыми головками, работающи158ми по новой четырех сторонней схеме резания/. Автореф.дис.канд. тех.наук.-Тула, 1974.-24с.
- Резание металлов. Под ред. В. А. Кривоухова. М. Машиностроение. 1954 — 472 с.
- Родин П.Р. Основы формообразования поверхностей резанием. Киев, 1977.-192с.
- Родин П.Р., Климов В. И., Якубсон С. Б. Технология изготовления зуборезного инструмента. Киев, 1982.-208с.
- Рубцов В.Н. Черновое нарезание шестерен гипоидных пере-дач//Теория и практика зубчатых передач: Тез.докл. Межд. конф. -Ижевск, 1996.-С.257−262.
- Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов: Учеб. пособие для вузов/Под общ.ред. Г. Н. Кирсанова-М.: Машиностроение, 1986.-288с.
- Сегаль М.Г., Арефьева Н. В. Расчет профилей резцов круговых протяжек для черновой обработки прямых зубьев квазиэвольвентных конических передач//Исследования зубообрабатывающих станков, инструментов и процессов резания: Сб.тр.-Саратов, 1982.-С.97−102.
- Силкин В.П. Скоростное нарезание конических колес твердосплавными резцовыми головками: Дис.канд.техн.наук.-Саратов, 1970.-206с.
- Справочник инструментальщика/Юрдинарцев И.А., Филиппов Г. В., Шевченко А. Н. и др.-Л.: Машиностроение, 1987.-846с.
- Справочник по геометрическому расчету эвольвентных зубчатых и червячных передач / Под ред. И. А. Болотовского. 2-е изд., перераб. и доп. — М.:Машинстроекние, 1986. 448с., ил.
- Справочник по технологии резания материалов. В 2-х кн. Под ред. Г. Шпура, Т. Штеферле- Пер. с нем. под ред. Ю. М. Соломенцева. М.: Машиностроение, 1985. — 688 е., ил.
- Справочник по технологии резания материалов. В 2-х кн./Под ред. Г. Шпура, Т. Штеферле- пер. с немец, под ред. Ю. М. Соломенцева. М.: Машиностроение, 1985.-688с.
- Техническое предложение на проектирование чистовых резцовых головок с увеличенным числом резцов высокой точности и черновых резцов повышенной жесткости для нарезания конических и гипоидных колес с круговыми зубьями//Технический отчет, СКБЗС, 1968.-75с.
- Уартман К, Лецкий Э, Шефер В. Планирование экспериментов в исследовании технологических процессов М: Машиностроение. 1977.-286 с.
- Цепков A.B. Профилирование затылованных инструментов.-М.: Машиностроение, 1978.-279с.
- Шевелева Г. И. Квазилинейный контакт в зубчатых зацеплениях/Машиностроение, 1973, № 3 .-С.54−62.
- Юликов М.И., Горбунов Б. И., Колесов Н. В. Проектирование и производство режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1987.