CC BY
13
4. Нестер А. А. Очистка сточных вод производства печатных плат: монография. Хмельницкий. Изд-во Хмельницкого национального университета, 2016. 219 с.
5. Вредные химические вещества: Неорганические соединения элементов I - IV групп: справочник / под общ. ред. В.А.Филова. Л.: Химия, 1988. 512 с.
Нестер Анатолий Антонович, канд. техн. наук, доц., nesteranatol 111 agmail.com, Украина, Хмельницкий, Хмельницкий национальный университет
INFLUENCE OF COPPER FROM WASTEWATER WATER OF MACHINE-BUILDING ENTERPRISE
A.A. Nester
The modern state with the booty of copper ores and production of copper are considered in Ukraine. The basic aspects of negative influence of wastes of production of pays and galvanic are shortly expounded on an environment. In order to avoid the accumulation of slime on territory o fmachine-building of enterprises it is suggested to use technology of regeneration of exhaust solutions of etch, at that the distinguished metal is used as secondary raw material for the production of copper, and the regenerated solution is repeatedly used for the etch of PCBS.
Key words: copper, basic aspects, sewer water, PCBS, regeneration, negative.
Nester Anatoliy Antonovich. candidate of technical sciences, docent, nesterana-tollll agmail. com, Ukraine, Khmelnitsk, Khmelnitsky National University
УДК 621.83
МАРШРУТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЗУБООБРАБОТКИ ВЕНЦА ШЕВЕРА-ПРИКАТНИКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС С КРУГОВЫМИ ЗУБЬЯМИ
А. А. Маликов, А.В. Сидоркин, С. Л. Рахметов
Рассматривается ряд ключевых аспектов выбора стратегии построения оптимального варианта маршрутной технологии зубообработки венца комбинированного инструмента - шевера-прикатника. Уделено существенное внимание вопросам применения эффективных процессов формообразования венца инструмента с круговым зубом применительно к условиям современного инструментального производства.
Ключевые слова: шевер-прикатник, круговые зубья, инструментальное производство, формообразование, маршрутная технология.
Процессы формообразования венцов цилиндрических колес, в частности имеющих круговые зубья (ЦККЗ), характеризуются преимущественно удалением слоя металла - припуска - путем механической лезвийной и абразивной обработки. Причем процессы, характерные для построения
301
маршрута зубообработки ЦККЗ, являются аналогичными и для шеверов-прикатников [1 - 3] с той лишь разницей, что инструментальное производство вносит свои критерии применимости определенных технологических процессов, тем самым несколько расширяя область вариантов построения маршрута зубообработки венца комбинированного инструмента.
Как правило, для определенных групп зубчатых венцов, характеризуемых комплексом массогабаритных параметров (модуль, число зубьев, ширина венца), существуют несколько вариантов построения маршрутных технологий (рисунок).
Для зубообработки венца шевера-прикатника рассмотрим ряд возможных последовательностей, которые в определенной степени нашли свое отражение в работах [4, 5]. Отметим, что в условиях инструментального производства наибольшую эффективность как при обработке венцов зуборезными головками, так и при обработке стандартным осевым инструментом будут иметь 4- и 5-координатные станки типа обрабатывающего центра [6 - 10].
Предварительная (черновая) обработка зубчатого венца инструмента может осуществляться односторонними и/или двухсторонними резцовыми головками. Различие при этом состоит в механизме формообразования. В первом случае формообразуется последовательно каждая сторона зуба, например, сначала - вогнутая, затем - выпуклая, во втором случае -сразу обе стороны. Первый вариант более точный, потому что позволяет управлять величиной производящих радиусов, на которых расположены режущие кромки зубьев инструментов второго порядка, предназначенные для профилирования в некоторых пределах независимо друг от друга, тогда как второй - не дает такой возможности, так как производящий радиус жестко связан с делительной толщиной зубьев головки, определяемой на делительной прямой, для обеспечения заданной ширины обрабатываемой впадины. Можно заключить, что в первом случае появляется возможность более точно управлять припуском для последующей обработки, что более актуально на получистовых операциях, но при этом увеличивается основное время. Во втором случае для обеспечения расчетной ширины впадины задается жестко связанная с ней делительная толщина зуба резцовой головки. При заданном радиусе одной из формообразующих поверхностей зуба - внутренней или наружной - радиус другой определяется исходя из условия обеспечения указанной ширины и не может быть изменен. Таким образом, здесь отсутствует возможность независимо друг от друга управлять припуском, оставляемы для дальнейшей зубообработки. Поэтому последний является более неравномерным, что в большей степени приемлемо для черновых операций. Основное время, затрачиваемое на зубообработку, при этом значительно меньше, чем в первом случае.
302
Черновая стадия
Получистовая стадия
Термическая обработка
Чистовая стадия
Отделочная стадия
Структурная схема построения маршрута формообразования венца шевера-прикатника для обработки ЦККЗ
По конструкции резцовые головки подразделяются на цельные -относятся к специальному инструменту и сборные - относятся к специальному и специализированному инструменту.
Положительные стороны использования специального инструмента, в данном случае, состоят в том, что его изготовление не требует сложной маршрутной технологии или большой номенклатуры инструмента второго порядка и может осуществляться на универсальном оборудовании. Отрицательные стороны - невозможность изменения производящих радиусов инструмента, что говорит о его использовании исключительно для формообразования венца шевера-прикатника одного типа в рамках одного технологического процесса.
Положительные стороны использования специализированного инструмента заключаются в том, что появляется возможность изменять в некоторых пределах производящий радиус за счет предусмотренных его конструкцией регулировочных элементов, а также угол профиля исходного контура за счет регулировки режущих зубьев головки или их полной замены. Это позволяет расширить область применения подобного инструмента до, например, различных стадий зубообработки венца шевера-прикатника. Также появляется возможность повторного использования корпуса после полного износа режущих частей, для чего достаточно установить новый комплект резцов. Отрицательные стороны - усложнение конструкции и, как следствие, необходимость повышения точности и увеличение перечня комплектующих, входящих в состав инструмента, что, в свою очередь, усложняет и удорожает технологию его изготовления: увеличивает номенклатуру потребного оборудования, используемого при изготовлении, средств технологического оснащения, требует ужесточения допусков, более высокой квалификации рабочих.
Также при формообразовании венцов шевера-прикатника в условиях инструментального производства возможно использование универсальных инструментов - резцов летучек. Положительные стороны их применения: возможность широкой регулировки производящего радиуса профильного угла за счет изменения положения резца в корпусе, что позволяет формообразовать венец шевера-прикатника с геометрическими параметрами, изменяемыми в широких пределах, упрощая тем самым технологию изготовления инструмента. Отрицательные стороны: значительное увеличение времени обработки, снижение качества обрабатываемых поверхностей, в первую очередь, за счет меньшей жесткости по сравнению с рассмотренными ранее типами инструментов.
Цельные инструменты выполняются, как правило, из быстрорежущей стали, сборные позволяют использование режущих элементов из быстрорежущей стали или твердого сплава, в том числе имеющих износостойкие покрытия.
Черновая обработка впадины зубчатого венца может также успешно осуществляться твердосплавными концевыми фрезами. Они ориентируются во впадине зуба таким образом, чтобы производить максимальное срезание металла вершиной лезвия [11]. Данный метод благоприятен тем, что на технологической операции используется стандартный осевой твердосплавный инструмент, имеющий в т.ч. и многослойные износостойкие покрытия. Это, в свою очередь, позволяет снизить производственные затраты. Вместе с тем, после обработки впадины остается весьма неравномерный припуск по высоте зуба [10 - 13].
Также возможна черновая обработка впадин твердосплавными концевыми сферическими фрезами, которая будет рациональна при наличии обрабатывающего центра с развитыми программно-аппаратными возможностями СЧПУ, позволяющего производить построчную обработку криволинейных поверхностей круговых зубьев. Благодаря тому, что управляющая программа формируется исходя из принципов описания построчного движения инструмента второго порядка, можно добиться более равномерного удаления слоев металла с боковых поверхностей обрабатываемых зубьев по сравнению с обработкой зуборезными резцовыми головками, тем более - цилиндрическими концевыми фрезами. За счет последовательного ступенчатого уменьшения диаметра и изменения режима обработки можно добиться получения качественной поверхности, в том числе и на дне впадин обрабатываемого венца.
Если черновая операция подразумевает максимально возможное удаление металла из впадин зубчатого венца и на данном этапе в основном не является первостепенной задача формообразования самого контура впадины, при этом инструмент второго порядка должен обладать повышенной стойкостью, то на получистовой стадии зубообработки существенное внимание уделяется именно этому аспекту, т.е. по ее завершении профиль впадины, в том числе и переходные кривые должны быть максимально
сформированы. Желательно также иметь подготовленный равномерный припуск, оставленный для последующей чистовой и/или отделочной обработки. Здесь можно выделить два возможных варианта построения маршрута зубообработки: фрезерование односторонними резцовыми готовками, положительные стороны работы которых уже были отмечены выше, или фрезерование твердосплавными концевыми сферическими фрезами.
Уменьшение радиуса кривизны арки зуба ведет к заужению впадины шевера-прикатника, особенно в торцовых сечениях. В этом случае толщины формообразующих элементов инструментов второго порядка должны также соответственно уменьшаться. Но следует учесть, что чрезмерное уменьшение толщин зубьев резцовых головок на делительной прямой ведет к уменьшению толщин зубьев и по вершинам, а у концевых фрез - к уменьшению диаметра, что, в целом, может значительно снизить стойкость инструмента [3].
После завершения получистовой стадии для придания рабочим поверхностям зубьев инструмента соответствующих прочностных характеристик и необходимой твердости, а также повышения износостойкости в соответствии с заявленными требованиями, обеспечивающими заданные эксплуатационные параметры, следует термическая обработка -закалка.
На чистовой стадии зубообработки окончательно формообразуется профиль закаленных зубьев инструмента. Здесь можно использовать односторонние чашечные шлифовальные круги для раздельного зубошлифова-ния вогнутой и выпуклой поверхностей зуба. Процесс при этом характеризуется малым припуском на обработку. Для чистовой обработки возможно использовать также раздельное планетарное шлифование [14]. Но при за-ужении впадины обрабатываемого инструмента приходится уменьшать и толщину конуса круга на делительной прямой для исключения подрезания необрабатываемой стороны зуба. Это приводит в отдельных случаях к катастрофическому уменьшению толщины вершины круга, повышению его хрупкости и опасности разрушения.
Процесс шлифования представляет собой движение круга с планетарной подачей, которая совмещает в себе поступательное движение зауженного инструмента по дуге эквидистантной окружности, очерчивающей линию соответствующей стороны обрабатываемого зуба, и вращение вокруг своей оси. Процесс зубошлифования при этом малопроизводителен, требует частой правки и замены чашечных шлифовальных кругов, имеет высокий риск их разрушения в процессе работы и малый ресурс. Кроме того, следует отметить, что круги являются специальным инструментом и требуют построения отдельной технологии их производства. Поэтому шлифование в условиях инструментального производства можно заменить чистовым фрезерованием твердосплавными концевыми сферическими фрезами. Это позволит формообразовывать венцы с меньшими радиусами арок зубьев. Но после зубообработки будут оставаться гребешки, которые
305
необходимо удалять на последующих стадиях обработки. На сферический инструмент также накладываются ограничения, обусловленные минимальной шириной впадины и радиусами переходных кривых.
Отделочная операция зубообработки ставит перед собой задачу не формообразования, а улучшения качества боковых поверхностей зубьев инструмента, уменьшение шероховатости, удаление гребешков, полученных на предыдущей стадии зубообработки, если чистовая зубообработка закаленного инструмента осуществлялась концевыми фрезами. Здесь возможно использование процессов полирования или комбинированной электрохимической обработки. При использовании зубошлифования на чистовой операции формообразования венца инструмента качество поверхностей его зубьев может быть достаточным и применение отделочной стадии становится не обязательным.
Список литературы
1. Маликов А.А., Сидоркин А.В., Ямников А.С. Технология обработки круговых зубьев шеверов-прикатников на станках с ЧПУ // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2011. №6. С. 15 - 20.
2. Маликов А. А., Сидоркин А.В. Расчет параметров наладки станков с ЧПУ на обработку круговых зубьев шеверов-прикатников // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2011. Вып. 1. С. 187 - 194.
3. Маликов А.А., Сидоркин А.В., Рахметов С.Л. К вопросу о технологических ограничениях, обусловленных конструкцией инструмента, используемого в процессе шевингования-прикатывания цилиндрических колес с круговыми зубьями // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. Вып. 1. С. 165 - 171.
4. Маликов А.А., Сидоркин А.В., Ямников А.С. Инновационные технологии обработки зубьев цилиндрических колес: монография. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. 335 с.
5. Технологические особенности изготовления шевера-прикатника для обработки цилиндрических колес с круговыми зубьями // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2011. Вып. 1. С. 179 - 186.
6. Маликов А.А., Сидоркин А.В. Методы нарезания арочных зубьев комбинированного инструмента для обработки цилиндрических зубчатых колес // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2008. Вып. 3. С. 129 - 134.
7. Сидоркин А.В. К вопросу об обеспечения размерного контроля шеверов-прикатников для обработки цилиндрических колес с круговыми зубьями // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2009. Вып. 2. Ч. 2. С. 180 - 185.
8. Плахин В.Д., Панков И.Г., Давыдов А.П., Паршин А.Н. Анализ зацепления и технология изготовления цилиндрических колес с арочными зубьями с применением автоматизированного комплекса T-FLEX // САПР и графика. 2007. №8. С. 74 - 77.
9. Инновационная технология высокопроизводительного изготовления цилиндрических колес с арочными зубьями / Виноградов А.Н. [и др.] // Научно-технический журнал «МГОУ-ХХ1-Новые технологии». 2010. №5. С. 25 - 30.
10. Сидоркин А.В., Салимов Д.М. Технология предварительного формообразования круговых зубьев шеверов-прикатников на станках с ЧПУ // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2013. №5. С. 29 - 34.
11. ГОСТ 25762-83. Обработка резанием. Термины, определения и обозначения общих понятий. М.: Изд-во стандартов, 1984. 45 с.
12. Сидоркин А.В., Салимов Д.М. Улучшенная методика расчета координат опорных точек для операции предварительного формообразования круговых зубьев шеверов-прикатников на станках с ЧПУ // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып. 6. Ч. 2. С. 253 - 264.
13. Сидоркин А.В., Салимов Д.М. Методика расчета координат опорных точек при сложном пространственном движении предварительного формообразования круговых зубьев шеверов-прикатников на обрабатывающих центрах // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2014. №2. С. 24 - 29.
14. Ямников А.С., Шейнин Г.М., Бобков М.Н. Шлифование круговых зубьев цилиндрических колес с планетарным движением оси чашечного круга // СТИН. 2008. №2. С. 8 - 12.
Маликов Андрей Андреевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой, andrej-malikov@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Сидоркин Андрей Викторович, канд. техн. наук, доцент, alan-aamail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Рахметов Станислав Львович, аспирант, rakhmetov samail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ROUTING TECHNOLOGY GEAR TREA TMENT CRO WN SHA V-ROLLER
FOR PROCESSING OF CYLINDRICAL GEARS WITH CIRCULAR TEETH
A. A. Malikov, A. V. Sidorkin, S. L. Rakhmetov
The article considers a number of key aspects of the choice of the strategy for constructing the optimal variant of the route technology of the crown gear combined tool shav-roller. Considerable attention is paid to the application of effective processes of forming tool crown with a steep tooth in relation to the conditions of modern tool production.
Key words: shav-roller, circular teeth, tool production, shaping, routing technology.
Malikov Andrey Andreevich, doctor of technical sciences, professor, head of chair, andrej-malikov@yandex. ru, Russia, Tula State University,
Sidorkin Andrey Victrovich, candidate of technical science, docent, alan-a@,mail. ru, Russia, Tula State University,
Rakhmetov Stanislav Lvovich, postgraduate, rakhmetov_s@,mail. ru, Russia, Tula State University
УДК 621; 004
ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ В ЗАЩИЩЕННОЙ ПОЛИГРАФИИ
Я.Р. Голубничая, Н.Е. Проскуряков
Представлен принцип работы радиочастотной метки. Рассмотрены варианты применения радиочастотной идентификации в защищенной полиграфической продукции.
Ключевые слова: радиочастотная идентификация, RFID, радиометка, транс-пондер, биометрический паспорт, контрольный идентификационный знак, КиЗ.
В последние годы в различных сферах активно используются технологии радиочастотной идентификации (RFID - Radio Frequency IDentification). Они особенно востребованы в складском учете, логистике, торговле, на производстве, транспорте (электронные средства регистрации проезда, проездные билеты, топливные карты). RFID-технология применяется в области услуг и социальной сфере, библиотеках (учет фонда и читательские билеты), медицинском обслуживании, фармацевтике, сельском хозяйстве (чипирование животных), организации спортивных соревнований и т.д. Область применения RFID достаточно широка и неуклонно распространяется, технология обладает большим потенциалом для оперативного учета и контроля доступа, автоматизации инвентаризации объектов и удостоверения их подлинности.
Идентификация осуществляется с помощью радиосигнального обмена информацией между считывателем (ридером) и радиочастотной меткой (транспондером), проставленной на объект и содержащей все необходимые данные на микрочипе. Анализ данных проводится компьютером. Прием и передача данных от радиометки происходят посредством содержащейся в ней миниатюрной антенны (рис. 1). RFID-транспондер может состоять только из микросхемы и антенны (пассивная радиометка), а может снабжаться собственным источником питания (активная радиометка) и даже различными сенсорами для измерения влажности, температуры, давления и т. д.
