Моделювання процесу фрезерування циліндричних зубчастих коліс з модифікованим профілем зубців
Автор: Макаренко Антон Кирилович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології машинобудування
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Актуальність дослідження. Підвищення функціональних характеристик виробів, машин, устаткування у галузях промисловості забезпечуються під час їх виготовлення за допомогою застосовуваних нових технологій та процесів. Механічні передачі, що використовуються, повинні мати малу енергоспоживаність, високу навантажувальні здатність, кінематичну точність, високу плавність роботи, низький шум та вібрації. Зубчасті передачі, які здебільшого застосовуються у механічних передачах повинні відповідати встановлюваним сучасним вимогам. Евольвентні зубчасті передачі в багатьох випадках не задовольняють сучасним вимогам тому здійснюються заходи із модифікації евольвентного профілю зубців, застосування неевольвентних випукло увігнутих профілів зубців для отримання високих експлуатаційних показників. Функціональні параметри зубчастих передач і коліс залежать від отриманих показників точності на операціях зубонарізання. Нарізання зубчастих коліс здійснюють методом копіювання та обкочування. Використання методу нарізання залежить від габаритів зубчастих коліс, програми випуску, обладнання, інструментів на підприємстві. Метод копіювання при якому використовуються модульні дискові або кінцеві фрези, що нарізають зубці при дискретному повороті зубчастого колеса, є малопродуктивним та не забезпечує потрібної точності. Метод обкату реалізується на зубофрезерних верстах при безперервному обертанні зубчастого колеса за допомогою черв’ячних фрез. Метод забезпечує необхідну точність нарізуваних зубчастих коліс однак відрізняється відносно низькою продуктивністю та високою вартістю інструментів. Методи нарізання зубчастих коліс використовуються для нарізання зубчастих коліс з евольвентним профілем зуба стандартизованими інструментами. Для нарізання зубчастих коліс з іншим профілем зуба застосовують спеціалізовані інструменти високої вартості. Можливе нарізання зубчастих коліс не профільованими інструментами, однак для цього застосовують високо-вартісні 5-ти координатні фрезерні верстати з ЧПК, що значно обмежує перелік підприємств для їх застосування. Розроблення нових ефективних способів зубонарізання відноситься до важливих і актуальних наукових задач. Розробляється новий спосіб радіально колового нарізання циліндричних зубчастих коліс безпрофільними стандартизованими дисковими фрезами при безперервному обертанні нарізуваного зубчатого колеса. Спосіб нарізання спрямований на одночасне підвищення експлуатаційних параметрів нарізуваних зубчастих коліс та покращення технологічних показників. Застосовується спосіб на зубофрезерних верстатах при встановленні дискової фрези на інструментальній оправці із радіальним зміщенням відносно осі шпинделя верстата. Для ефективного застосування нового способу зубонарізання необхідно здійснити моделювання процесу для надійного технологічного забезпечення отримання циліндричних зубчастих коліс з потрібними параметрами. Мета дослідження – моделювання процесу нарізання циліндричних зубчастих коліс із модифікованим профілем зубців дисковими фрезами із безперервним радіально коловим переміщенням при встановленні експериментальних енергосилових характеристик. Мета дослідження досягається внаслідок вирішення таких задач. Задачі дослідження. 1. Аналіз методів нарізання циліндричних зубчастих коліс щодо технологічних можливостей забезпечення їх відповідних експлуатаційних параметрів. 2. Планування багатофакторного багаторівневого експерименту з проведенням статистичного аналізу надійності отриманих результатів. 3. Експериментальне дослідження впливу режимів різання на питому потужність процесу зубонарізання циліндричних зубчастих коліс із модифікованим профілем дисковими фрезами радіально коловим способом. 4. Розроблення емпіричної моделі процесу зубонарізання із впливу технологічних факторів на питому потужність різання 5. Розроблення емпіричної моделі впливу технологічних чинників на питому тангенційну складову сили зубонарізання. 6. Аналіз отриманих моделей та розроблення рекомендацій для технологічного забезпечення процесу зубонарізання дисковими фрезами радіально коловим способом. Об’єкт дослідження – процес безперервного радіально колового формоутворення дисковою фрезою зовнішнього зубчастого вінця циліндричного зубчатого колеса з модифікованим профілем зубців. Предмет дослідження – енергосилові характеристики процесу нарізання циліндричних зубчастих коліс дисковими фрезами з безперервним обертанням нарізуваного зубчастого колеса на зубофрезерних верстатах.