Удосконалення формоутворення різанням дисковим інструментом гвинтових поверхонь черв`яків з угнутим профілем витків

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кіровоградський державний технічний університет

УДК 621.9.04:621.9.02

УДОСКОНАЛЕННЯ ФОРМОУТВОРЕННЯ РІЗАННЯМ

ДИСКОВИМ ІНСТРУМЕНТОМ ГВИНТОВИХ ПОВЕРХОНЬ

ЧЕРВ`ЯКІВ З УГНУТИМ ПРОФІЛЕМ витків

Спеціальність 05.03.01 - Процеси механічної обробки, верстати та інструменти

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

КОВРИШКІН МИКОЛА ОЛЕКСАНДРОВИЧ

Кіровоград - 2001



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі “Металорізальні верстати та системи” Кіровоградського державного технічного університету Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Надєїн Владислав Семенович, Кіровоградський державний технічний університет, м.Кіровоград, декан механіко-технологіч-ного факультету.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, доцент Вітренко Володимир Олексійович, Східноукраїнський національний університет, м.Луганськ, завідувач кафедри “Теоретична механіка”;

кандидат технічних наук Підгаєцький Михайло Матвійович, Кіровоградський державний технічний університет, м.Кіровоград, доцент кафедри "Технологія машинобудування".

Провідна установа: Національний технічний університет України “Харківський політехнічний інститут”, кафедра “Різання матеріалів та різальні інструменти”, Міністерство освіти і науки України, м. Харків.

Захист відбудеться 05.10.2001 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 23.073.01 Кіровоградського державного технічного університету за адресою: 25006, м. Кіровоград, просп. Університетський, 8.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Кіровоградського державного технічного університету за адресою: 25006, м. Кіровоград, просп. Університетський, 8.

Автореферат розісланий 04.09.2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Каліч В.М



АНОТАЦІЯ

Ковришкін М.О. Удосконалення формоутворення різанням дисковим інструментом гвинтових поверхонь черв`яків з угнутим профілем витків. - Рукопис. гвинтовий профіль дисковий евольвентний

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук із спеціальності 05.03.01 - процеси механічної обробки, верстати та інструменти. - Кіровоградський державний технічний університет, Кіровоград, 2001 р.

Дисертація присвячена вирішенню наукової задачі удосконалення формоутворення різанням гвинтових поверхонь черв'яків з угнутим профілем витків шляхом розробки нового дискового інструмента, який складає жорстку неконгруентну виробну пару з черв'ячною фрезою з евольвентною виробною поверхнею. Визначено рівняння виробної поверхні дискового інструмента, розроблено верстатні зачеплення та інструментальне забезпечення процесу формоутворення черв'яка. За рахунок двосторонньої обробки западини витка черв'яка вдвічі скорочено машинний час цієї операції. Розроблено та впроваджено у виробництво інженерну методику проектування таких дискових інструментів.

Ключові слова: формоутворення різанням, дисковий інструмент, черв`як, угнутий профіль, виробна поверхня, верстатне зачеплення.



АННОТАЦИЯ

Ковришкин Н.А. Усовершенствование формообразования резанием дисковым инструментом винтовых поверхностей червяков с вогнутым профилем витков. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - процессы механической обработки, станки и инструменты. - Кировоградский государственный технический университет, Кировоград, 2001 г.

Диссертация посвящена решению научной задачи усовершенствования формообразования резанием винтовых поверхностей червяков с вогнутым профилем витков.

Для усовершенствования формообразования активных поверхностей элементов червячной передачи с вогнутым профилем витков червяка предложено воспользоваться способом жесткой неконгруентной производящей пары (ЖНПП), в условиях которого можно применить стандартный зуборезный инструмент.

Предложено в качестве первого элемента ЖНПП, который будет обрабатывать червячное колесо, использовать червячную фрезу по ГОСТ 9324-80Е для обработки эвольвентных зубчатых колес. Это позволило наиболее трудоемкую операцию при изготовлении червячной передачи выполнять на универсальном зубообрабатывающем оборудовании стандартным инструментом по общепринятой и широко распространенной технологии. Для обработки же червяка в диссертационной работе был разработан новый дисковый инструмент (ДИ), составляющий ЖНПП с червячной фрезой по ГОСТ 9324-80Е.

Производящая поверхность ДИ образована дугами гипербол однополостных гиперболоидов вращения, которые получены при вращении линейчатых образующих производящей поверхности червячной фрезы. С целью управления геометро-кинематическими характеристиками червячной передачи введено угол между осями ДИ и червячной фрезы при образовании ними производящей пары. Определено уравнение производящей поверхности ДИ.

Доказано существование и определены условия существования производящей поверхности ДИ для двусторонней обработки впадины витка червяка. Анализ полученных зависимостей показал, что ДИ, составляющие ЖНВП с однозаходными червячными фрезами с , двухзаходными червячными фрезами с , трехзаходными червячными фрезами с , четырехзаходными червячными фрезами с имеют производящую поверхность, позволяющую обработать две стороны впадины витка червяка одновременно. За счет двусторонней обработки впадины витка червяка вдвое сокращено машинное время этой операции.

Разработано восемь возможных станочных зацеплений и инструментальное обеспечение процесса формообразования червяка. Определено общее станочное зацепление и на основании нее определено уравнение поверхности витка червяка, обработанного ДИ. Исследование условий существования поверхности витка червяка показало, что на ее характеристики наибольше влияет угол подъема витков червяка , угол и соотношение радиусов ДИ и червяка . Доказано, что в диапазоне значений параметров , , , главные нормальные кривизны поверхности витка червяка есть отрицательными, что свидетельствует об вогнутом профиле витка червяка. Также доказано, что в рассмотренном диапазоне параметров подрезание поверхности витка червяка ДИ отсутствует.

Проведено профилирование ДИ для чистовой и черновой обработки витков червяка. Предложено производящую поверхность чернового лезвийного ДИ составить из прямолинейных лезвий, расположенных в пределах производящей поверхности чистового ДИ. Определены кинематические боковые углы на боковых режущих кромках, параметры сечения среза и максимальное число зубьев лезвийного ДИ. Доказано, что для обеспечения нормальных условий работы лезвийного ДИ достаточной есть величина заднего нормального угла на боковых режущих кромках для обработки червяков с и для обработки червяков с .

Экспериментальные исследования червяков, шлифованных в лабораторных условиях на модернизированном вертикально-фрезерном станке 6Р10, подтвердили теоретические исследования относительно вогнутости профиля витков червяка, а также простоту реализации разработанных станочных зацеплений.

Разработанная и внедренная в производство инженерная методика проектирования ДИ позволяет получать инструменты для чистовой и черновой обработки витков червяка.

Ключевые слова: формообразование резанием, дисковый инструмент, червяк, вогнутый профиль, производящая поверхность, станочное зацепление.



SUMMARY

Kovrishkin M.A. Advancing of forming by the disk tool cutting of worm helical surfaces with a concave profile of orbits. - Manuscript.

Dissertation on getting of a scientific degree of the candidate of engineering science for a speciality 05.03.01 - processes of machining, machine tools and tools. - The Kirovograd State Technical University, Kirovograd, 2001.

The dissertation is dedicated to the solution of a scientific problem of advancing forming by cutting of worm helical surfaces with a concave profile of orbits by designing a new disk tool that forms a firm incongruent generating pair with a worm milling cutter with evolvent generating surface. The equation of the disk tool generating surface is determined, machine tool engagements and tool maintenance of worm forming are developed. At the expense of two-sided processing of a worm orbit cavity the machining time of this operation is twice reduced. Engineering technique to design such disk tools is worked out and introduced in production.

Keywords: forming by cutting, disk tool, worm, concave profile, generating surface, machine tool engagement.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В приводах сучасних машин та механізмів широко застосовують черв'ячні передачі. Їх широкому розповсюдженню сприяють такі позитивні властивості, як спроможність передавати велику потужність, працювати на високих швидкостях, висока кінематична точність, порівняно невисока вага та габаритні розміри.

Теоретичні дослідження показали, що навантажувальна здатність черв'ячних передач з угнутим профілем витків черв'яка вища, ніж у черв'ячних передач інших типів за однакових умов експлуатації. Цей факт підтверджується характеристиками черв'ячних передач типу ZT за ГОСТ18498-89. Проте розповсюдження в промисловості черв'ячні передачі з угнутим профілем витка черв'яка не отримали внаслідок ряду технологічних складностей виготовлення. Ці складності пов'язані з використанням спеціального зуборізного інструмента для формоутворення поверхонь витків черв'яка та зубців черв'ячного колеса, що приводить до низької технологічності таких передач в цілому. Крім того, ці черв'ячні передачі мають високу чутливість до похибок виготовлення, складання та деформацій під навантаженням. Тому є актуальним вирішення наукової задачі по вдосконаленню способів формоутворення складових черв'ячної передачі, черв`як якої має угнутий профіль витків. Це буде сприяти розширенню використання в промисловості таких передач, зменшенню витрат на виробництво вузлів машин, в яких вони використовуються.

Перспективним напрямком вирішення даної наукової задачі є усунення вказаних недоліків за рахунок формоутворення поверхонь витків черв'яка та зубців черв'ячного колеса стандартним зуборізним інструментом.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася відповідно до планів науково-дослідної роботи кафедри “Металорізальні верстати та системи” Кіровоградського державного технічного університету на 1995-2000 роки, державної цільової програми №062 “Програма виробництва технологічних комплексів машин та обладнання для агропромислового комплексу” на 1998-2005 р.р. (постанови Кабінету Міністрів України від 30 березня 1998 р. №403 та від 11 квітня 2001 р. №350).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є удосконалення формоутворення різанням дисковим інструментом (ДІ) гвинтових поверхонь черв`яків з угнутим профілем за рахунок створення більш технологічної виробної інструментальної пари для утворення спряжених поверхонь зуб'їв черв'ячного колеса і витків черв'яка, розробки верстатних зачеплень для реалізації процесу формоутворення витків черв'яка, створення інструментального забезпечення процесу формоутворення.

Поставлена мета роботи реалізована шляхом вирішення таких задач:

вибір способу утворення теоретичної виробної поверхні інструментів для формоутворення поверхонь зуб'їв елементів черв`ячної передачі;

аналітичний опис теоретичної виробної поверхні ДІ для формоутворення витків черв`яка та визначення умов її існування;

розробка верстатних зачеплень для формоутворення різанням ДІ черв`яка з угнутим профілем витків та їх аналіз;

аналітичний опис поверхні витка черв`яка, обробленого ДІ, та визначення умов її існування;

розробка інструментального забезпечення процесу формоутворення черв`яків з угнутим профілем витків;

експериментальна перевірка результатів теоретичних досліджень та розробка рекомендацій щодо їх практичного застосування.

Об'єкт дослідження - процес формоутворення поверхні витка черв'яка з угнутим профілем витків.

Предмет дослідження - елементи формоутворення черв'яка з угнутим профілем витків та ДІ, які взаємодіють у верстатному зачепленні.

Методи дослідження. Теоретичні - з використанням положень теорії обвідних, теорії зубчастих зачеплень, теорії проектування різального інструменту та експериментальні - для перевірки результатів теоретичних досліджень з використанням сучасного обладнання та вимірювальної техніки, з обробкою отриманих результатів за допомогою сучасних засобів ЕОМ.

Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новина полягає в тому, що на основі формоутворення різанням спряжених поверхонь за способом жорсткої неконгруентної виробної пари (ЖНВП):

розроблено ЖНВП для формоутворення активних поверхонь черв'ячних передач з угнутим профілем витків черв'яка;

отримано рівняння виробної поверхні ДІ для формоутворення витків черв'яка, а також визначено умови існування виробної поверхні ДІ для двосторонньої обробки витків черв'яка та умови існування самої поверхні витків черв'яка;

розроблено верстатні зачеплення та інструментальне забезпечення для реалізації процесу формоутворення витків черв'яка.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблена на основі проведених досліджень інженерна методика проектування ДІ дозволяє створювати ДІ для обробки черв'яків з угнутим профілем витків. Зменшення, майже вдвічі, витрат машинного часу на обробку черв'яка за рахунок двосторонньої обробки його западини дає можливість суттєво знизити трудомісткість виготовлення черв'ячної передачі в цілому та підвищує технологічність, а також точність виготовлення черв'яка. Розроблені верстатні зачеплення для реалізації процесу формоутворення черв`яків з угнутим профілем витків можуть бути використаними в умовах сучасного виробництва та ремонтних майстерень із застосуванням широко розповсюдженого зуборізного інструмента при простій модернізації існуючого верстатного обладнання. А у випадку, коли напрямок подачі ДІ співпадає з віссю черв'яка, обробка останнього здійснюється на універсальному обладнанні без модернізації.

Результати дисертаційної роботи перевірено та впроваджено у виробництво на ВФ “Астра” (м.Кіровоград), ВАТ “Гідросила” (м.Кіровоград), ВАТ “Поліграфтехніка” (м.Олександрія) та ВАТ “Кіровоградський завод дозуючих автоматів” (м.Кіровоград), в навчальний процес в Кіровоградському державному технічному університеті.

Особистий внесок здобувача. Особисто здобувачем виконано такі дослідження:

теоретично розроблена ЖНВП для формоутворення активних поверхонь черв'ячних передач з угнутим профілем витка черв'яка;

теоретично розроблені верстатні зачеплення для формоутворення черв'яків з угнутим профілем та способи їх реалізації;

аналітично отримано рівняння виробної поверхні ДІ та угнутої поверхні витка черв'яка, а також визначено умови їх існування;

аналітично визначено вплив параметрів верстатного зачеплення на характеристики поверхні витка черв'яка;

розроблено інструментальне забезпечення процесу формоутворення черв`яків з угнутим профілем витків;

експериментально підтверджено результати теоретичних досліджень;

розроблено інженерну методику проектування ЖНВП для обробки черв'яків з угнутим профілем витків, а також запропоновано напрямки створення універсального верстатного обладнання для нарізування таких черв'яків.

Апробація результатів дисертації. Основні результати і положення дисертаційної роботи доповідалися і були обговорені на міжнародних науково-технічних конференціях “Автоматизация проектирования и производства изделий в машиностроении” (м.Луганськ, 1996 р.), “Технологическое обеспечение работоспособности деталей машин, механизмов и инструмента” (м.Київ, 1997 р.), “Проблемы качества и долговечности зубчатых передач и редукторов” (м.Севастополь, 1997 р.), “Машиностроение и техносфера на рубеже XXI века” (м.Севастополь, 1998 р.), 27-й, 28-й та 29-й конференціях викладачів, аспірантів та співробітників Кіровоградського інституту сільськогосподарського машинобудування (м.Кіровоград, 1996, 1997, 1998 р.р.), 30-й, 31-й та 32-й конференціях викладачів, аспірантів та співробітників Кіровоградського державного технічного університету (м.Кіровоград, 1999, 2000, 2001 р.р.).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 12 робіт, в т.ч. 8 статей та 4 тези доповідей на міжнародних науково-технічних конференціях.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, шести розділів, загальних висновків, списку використаних джерел із 107 найменувань та 10 додатків. Повний обсяг дисертації становить 228 сторінок, включаючи 50 рисунків та 2 таблицi. Ілюстрації, таблиці, додатки, список використаних джерел займають 101 сторінку.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ. Обгрунтовано актуальність роботи, викладено основні положення, які виносяться на захист.

Перший розділ. Виявлено, що основними факторами, які впливають на навантажувальну здатність черв'ячних передач є геометрія та матеріали спряжених поверхонь, навантаження, що передається одною парою зубців, умови змащення зачеплення.

Проведено огляд і критичний аналіз робіт Кривенко І.С., Литвина Ф.Л., Бернацького І.П., Комкова І.К., Коришева В.М., Георгієва А.К., Гольдфарба В.І., Ворончихіна М.А., Крапівіної Г.І., Німана Г., Іллеша Дудаша та інших дослідників в області формоутворення черв'ячних передач, черв'як яких має угнутий профіль витків.

Формоутворення таких передач проводиться за другим способом Олів'є, що і є причиною таких недоліків, як:

низька технологічність виготовлення черв'яка внаслідок односторонньої обробки витка черв'яка та практично вдвічі більший час обробки черв'яка з тієї ж причини;

значний вплив переточувань ДІ та точність відтворення теоретичної поверхні черв'яка;

низька технологічність та висока вартість виготовлення черв'ячного колеса внаслідок необхідності виготовлення спеціальної черв'ячної фрези;

складність одержання черв'ячної, особливо багатовиткової фрези з великим кутом нахилу витка;

складність переточування спеціальної черв'ячної фрези та її контролю;

необхідність виготовляти для кожного типорозміру передачі свою черв'ячну фрезу, що обмежує вибір параметрів передачі;

низька точність черв'ячного колеса.

Зроблено висновок про необхідність скористатися іншим способом формоутворення черв'ячної передачі ніж другий спосіб Олів'є.

Визначена мета роботи та завдання дослідження.

Другий розділ. Для формоутворення черв'ячної передачі з угнутим профілем витка черв'яка запропоновано скористатися способом ЖНВП. Запропоновано першим елементом ЖНВП, яким буде нарізуватися черв'ячне колесо, обрати черв'ячну фрезу для обробки евольвентних зубчатих коліс ГОСТ 9324-80Е, нарізування якою черв'ячних коліс детально розглянуто в роботах Безрукова В.І. та Надєїна В.С. Це дозволяє найбільш трудомістку операцію при виготовленні черв'ячної передачі проводити на універсальному зубообробному обладнанні, стандартним інструментом і за загальновживаною та широко розповсюдженою технологією.

Прийнято визначення угнутої поверхні витка черв'яка, як такої, обидві головні нормальні кривини якої мають від'ємне значення.

Висунута гіпотеза про випуклу теоретичну виробну поверхню ДІ, який складатиме ЖНВП з черв'ячною фрезою за ГОСТ 9324-80Е.

Розроблено методики теоретичного та експериментального дослідження.

Третій розділ. Визначення рівняння виробної поверхні ДІ проведено за допомогою матричного метода перетворення координат. Введено такі системи координат (рис.1): - нерухома система координат, пов'язана з черв'ячною фрезою; та - пов'язані з ДІ та нерухомі відносно ; - пов'язана з ДІ та рухома відносно . Вісь нерухомої системи координат співпадає з віссю черв'ячної фрези, а вісь проходить симетрично до западини витка черв'ячної фрези (рис.1).

З метою керування геометро-кінематичними характеристиками черв'ячної передачі, черв'як якої має угнутий профіль витків, при утворенні виробної пари поміж осями ДІ та черв'ячної фрези введено кут . Вважається, що кут має від`ємне значення, якщо поворот навколо вісі від вісі до вісі (рис.1) виконується за напрямком руху годинникової стрілки, та додатне значення, якщо цей поворот виконується проти напрямку руху годинникової стрілки. При цьому вважається, що спостерігач знаходиться з боку додатного напрямку осі .

Виробна поверхня ДІ утворюється дугами гіпербол та (рис.1) осьових перерізів однопорожнинних гіперболоїдів обертання, які утворюються при обертанні лінійних твірних черв'ячної фрези навколо її вісі.

Для обробки гвинтових поверхонь витка черв'яка ДІ розроблено верстатні зачеплення. Вони визначаються вимогою до верстатних зачеплень, утворених за способом ЖНВП. За цим самим способом ДІ при нарізуванні витків черв'яка повинен рухатись вздовж проекції вісі черв'ячної фрези, яка нарізує черв'ячне колесо у відповідному верстатному зачепленні, на початкову площину верстатного зачеплення ДІ та черв'яка.

Змінними параметрами при обробці черв'яка є кут нахилу витка черв'яка , кути та . Причому вважається, що кут має додатне значення для правого черв'яка та від'ємне - для лівого черв'яка, а кут має додатне значення для правої черв'ячної фрези та від'ємне - для лівої черв'ячної фрези. Оскільки змінних параметрів три і кожен з них має два види значень, то кількість верстатних зачеплень для формоутворення гвинтової поверхні витка черв'яка дорівнює восьми.

Для встановлення черв'яка вводиться кут між напрямком подачі столу верстата та віссю черв'яка. Тут і далі вважається, що кут має додатне значення при повороті вісі черв'яка відносно напрямку подачі столу верстата за годинниковою стрілкою, а при повороті вісі черв'яка відносно напрямку подачі столу верстата проти годинникової стрілки - від'ємне значення.

Аналіз верстатних зачеплень для формоутворення гвинтової поверхні витків черв'яка показує, що значення кута визначається загальною формулою, в яку , , та входять зі своїми знаками:

.

Для визначення рівняння поверхні витків черв'яка розроблено загальне верстатне зачеплення (рис.2). Введено такі системи координат (рис.2): - нерухома система координат, пов'язана з розрахунковою точкою Р; - пов'язана з черв'яком та рухома відносно ; - пов'язана з ДІ та рухома відносно . Вісь співпадає з віссю черв'яка. ДІ рухається вздовж вісі нерухомої системи координат.

Особливістю схеми загального верстатного зачеплення є те, що швидкість поступового руху ДІ пов`язана з кутовою швидкістю обертання черв`яка так, щоб за час оберту черв`яка на кут проекція переміщення ДІ на вісь черв'яка дорівнює , де - число витків черв`яка:



де - гвинтовий параметр поверхні витків черв`яка, причому для розглянутого черв`яка .

Аналіз загального верстатного зачеплення показав, що гвинтова поверхня черв`яка має змінний осьовий крок, який рівномірно змінюється в напрямку від розрахункового перерізу черв`яка - до його торців, а ДІ та черв'як встановлюються та рухаються згідно з вимогами способу ЖНВП.

Визначено умови існування гвинтової поверхні витків черв'яка. Доведено, що в діапазоні параметрів , , поверхня витків черв'яка є угнутою, підрізання поверхні витка черв`яка ДІ відсутнє. Вплив параметрів , та на значення головних кривин приведено на рис.3.

Четвертий розділ. Розглянуто можливість заміни теоретичного профілю ДІ дугами однієї або двох окружностей. Доведено, що така заміна можлива з забезпеченням 7 ступеня точності черв'яка. При цьому виробна поверхня ДІ для обробки черв'яків з модулем від 1 мм до 5 мм включно апроксимується дугою однієї окружності, а виробна поверхня ДІ для обробки черв'яків з модулем більшим за 5 мм апроксимується дугами двох окружностей.

Спрофільовано ДІ для чистового та чорнового нарізування витків черв'яка з угнутим профілем.

Запропоновано виробну поверхню чорнового лезового ДІ складати з прямолінійних лез , та розташованих в межах інструментального тіла чистового ДІ (рис.4). Причому точки , , та належать до виробної поверхні ДІ для чистової обробки витка черв'яка.

Точки та розташовуються вище вершин витків черв'яка на величину 2,5…3 величини припуску на чистову обробку , а точки та розташовуються вище радіусу западин черв'яка на 0,15…0,2 від нормального модуля черв'яка .

П'ятий розділ. Для експериментальної перевірки теоретичних досліджень в лабораторних умовах модернізовано вертикально-фрезерний верстат 6Р10 та проведено експериментальне нарізування черв'яків відповідно до розроблених схем верстатних зачеплень.

Визначено, що при нарізування черв'яків можливо на існуючих верстатах без модернізації, а при для нарізування черв'яка необхідно модернізувати верстат.

Проведене вимірювання осьового профілю витка черв'яка і порівняння його з теоретичним підтвердило результати теоретичних досліджень щодо угнутості профілю витків черв'яка, а також простоту реалізації розроблених верстатних зачеплень.

Шостий розділ. Розроблено інженерну методику проектування ДІ для нарізування черв'яків з угнутим профілем витків. Розглянуто особливі випадки схем формоутворення, які реалізуються на існуючому верстатному обладнанні без модернізації. Запропоновані заходи щодо створення універсального верстатного обладнання для формоутворення поверхонь витків черв'яків з угнутим профілем.

Результати дисертаційної роботи впроваджено у виробництво.



ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

В результаті теоретичних досліджень з експериментальною перевіркою, проведених вперше щодо удосконалення формоутворення різанням дисковим інструментом гвинтових поверхонь черв'яків з угнутим профілем витків, отримані результати, що відзеркалюють наукову новизну і практичну цінність роботи:

1.Активні поверхні елементів черв'ячної передачі доцільно виконувати ЖНВП. Доцільно ЖНВП створити з черв'ячної фрези за ГОСТ 9324-80Е та ДІ, виробна поверхня якого утворена дугами гіпербол, які належать однопорожнинним гіперболоїдам обертання, лінійні твірні яких є твірними евольвентної виробної поверхні черв'ячної фрези. Практична реалізація такої пари не викликає технологічних труднощів.

2.Отримано теоретичні рівняння виробної поверхні ДІ та визначені умови її існування для обробки витків черв'яка з угнутим профілем. При значеннях кута в межах від до виробна поверхня ДІ є опуклою.

3.Розроблено верстатні зачеплення для формоутворення черв'яків з угнутим профілем витків.

4.Отримані теоретичні рівняння поверхні витка черв'яка з угнутим профілем, визначено умови існування цієї поверхні та вплив параметрів верстатного зачеплення на її геометричні характеристики. При для одновиткових черв'ячних фрез, для двохвиткових, для трьохвиткових, для чотирьохвиткових можлива двостороння обробка витків черв'яка. В діапазоні значень параметрів , , , головні нормальні кривини поверхні витків черв'яка є від'ємними, що свідчить про угнутість профілю витків черв'яка та можливість керувати її величиною.

5.Розроблене інструментальне забезпечення процесу формоутворення черв'яків з угнутим профілем витків дозволяє отримати інструменти для чорнової та чистової обробки витків черв'яка. Для забезпечення нормальних умов роботи лезового ДІ достатньою є величина заднього нормального кута на бокових кромках для обробки черв'яків з та для обробки черв'яків з .

6.Експериментальне дослідження черв'яків, оброблених на модернізованому вертикально-фрезерному верстаті 6Р10 підтвердили теоретичні дослідження щодо угнутості профілю витків черв'яка, а також простоту реалізації розроблених схем верстатного зачеплення. При значенні обробку черв'яків можна виконати на існуючому верстатному обладнанні без модернізації. Зразки черв'ячних передач, виготовлені для промислового використання, підтвердили їх працездатність та економічну доцільність виробництва.

7.Запропоновані напрямки створення універсального верстатного обладнання для обробки черв'яків з угнутим профілем витків дозволяють виготовляти сучасні верстати в умовах вітчизняного машинобудування.

8.Розроблена інженерна методика проектування ДІ для обробки черв'яків з угнутим профілем витків впроваджена у виробництво.



СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Надєїн В.С., Ковришкін М.О. Вплив параметрів дискового інструменту на кривизну поверхні витків черв'яка з угнутим профілем // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин / Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. - Випуск 27. - Кіровоград: КДТУ, 1999. - С.119-123.

2. Надєїн В.С., Ковришкін М.О. Поверхня витків черв'яка з угнутим профілем нової різновидності // Збірник наукових праць Кіровоградського державного технічного університету / техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. - Кіровоград, 1999. - Вип.№5. - С.152-157.

3. Надєїн В.С., Ковришкін М.О. Умова двосторонньої обробки черв'яка з угнутим профілем витків дисковим інструментом // Збірник наукових праць Кіровоградського державного технічного університету / техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. - Кіровоград, 1999. - Вип.№5. - С.148-152.

4. Ковришкін М.О. Профілювання дискового інструменту для чорнового нарізування черв'яка з угнутим профілем витків // Збірник наукових праць Кіровоградського державного технічного університету / Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація./ - Вип.6. - Кіровоград: КДТУ, 2000. - С. 17-20.

5. Надєїн В.С., Ковришкін М.О. Кривина виробної поверхні дискового інструменту для нарізування черв'яка з угнутим профілем витків // Збірник наукових праць Кіровоградського державного технічного університету / Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація./ - Вип.8. - Кіровоград: КДТУ, 2001. - С. 92-96.

6. Надєїн В.С., Ковришкін М.О. Спосіб профілювання дискового інструмента для обробки евольвентних поверхонь // Проблеми розробки, виробництва та експлуатації сільськогосподарської техніки. - Збірка наукових робіт. - Кіровоград: КІСМ, 1995. - С.49-52.

7. Надеин В.С., Ковришкин Н.А. К вопросу о повышении технологичности и нагрузочной способности червячных передач // Зб.наук.пр. Кіровоградського інституту сільськогосподарського машинобудування. - Кіровоград, 1997. - Вип.№1. - С.147-149.

8. Надеин В.С., Ковришкин Н.А. Об одном способе образования червячных передач с вогнутым профилем червяка // Автоматизация проектирования и производства изделий в машиностроении: Тезисы докладов международной научно-практической конференции. - Луганск: ВУГУ, 1996. - С.107.

9. Ковришкін М.О. Заміна теоретичного профіля дугою окружності // Придніпровський науковий вісник. - Дніпропетровськ, 1998. - С. 42-48.

10. Надеин В.С., Ковришкин Н.А. Конструкторско-технологическое обеспечение работоспособности червячных и спироидных передач // Технологическое обеспечение и работоспособность деталей машин, механизмов и инструмента: Тезисы докладов международной научно-технической конференции. - Киев: Общество "Знание" Украины, 1997. - С.48-49.

11. Надеин В.С., Ковришкин Н.А. Производящая пара для нарезания червячных передач с вогнутым профилем червяка // Проблемы качества и долговечности зубчатых передач и редукторов: Тр.междунар.научн. - техн. конф. - Харьков: ХГПУ. - 1997. - С.68-74.

12. Ковришкін М.О. Визначення бокових задніх кутів дискової фрези для обробки черв'яків при русі подачі, який не співпадає з напрямком її витків // Прогресивные технологии и системы машиностроения / Международный сб.научных трудов: Специальный выпуск - Материалы V международной научно-техн.конф.: “Машиностроение и техносфера на рубеже XXI века” в г.Севастополе 8-11 сентября 1998 г. в 3-х томах. Т.2. - Донецк: ДонГТУ. Вып.6, 1998. - С.81-82.

Размещено на Allbest.ru