CC BY
5
Киселев Геннадий Геннадьевич, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Самара, Самарский государственный университет путей сообщения,
Коновалов Иван Александрович, студент, konovalov-vip@mail. ru, Россия, Самара, Самарский государственный университет путей сообщения,
Коновалова Анита Руслановна, студентка, anita-ax@outlook. com, Россия, Самара, Самарский государственный университет путей сообщения
INTRODUCTION OF A SET OF INNOVATIVE PROPOSALS FOR THE LAYING CRANE UK-25/9-18 G.G. Kiselyov, I.A. Konovalov, A.R. Konovalova
The article considers a set of rationalization proposals for the track-laying machine UK-25/9-18. The identified shortcomings when working on a laying crane in operation are analyzed. Recommendations are given for improving the installation of a laying crane, consisting in replacing standard carriage mounting shoes with fingers, installing a canopy to protect against precipitation, increasing the exhaust pipe to eliminate exhaust gases from entering the driver's workplace and installing a pneumatic tool for track work. Static loads are calculated using the SolidWorks program from the proposed activities. The advantages and disadvantages of the proposed measures for the modernization of the CC-25/9-18 are analyzed.
Key words: laying crane UK-25/9-18, control panel, modernization, statistical loads.
Kiselev Gennadi Gennadievich, candidate of technical sciences, docent, velesik@mail. ru, Russia, Samara State Transport University,
Konovalov Ivan Aleksandrovich, student, konovalov-vip@mail. ru, Russia, Samara State Transport University,
Konovalova Anita Ruslanovna, student, anita-ax@outlook. com, Russia, Samara State Transport University
УДК 621
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-3-321 -322
ПРОЦЕССЫ ЧЕРНОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЁС
С КРУГОВЫМИ ЗУБЬЯМИ
А.О. Чечуга
В работе рассмотрена технологическая схема обработки венцов с круговыми зубьями и ее особенности. Описаны методы формообразования венцов зубчатых колёс с использованием двухсторонних зуборезных резцовых головок и стандартного осевого инструмента. Проанализированы их достоинства и недостатки, а также потенциал применения в инструментальном производстве. Представлены схемы обработки круговых зубьев цилиндрическими и сферическими концевыми фрезами.
Ключевые слова: шевер-прикатник, зубчатый венец, двухсторонняя зуборезная резцовая головка, твердосплавная концевая фреза.
Существует несколько вариантов построения маршрутных технологий для изготовления определённых групп зубчатых венцов, обьединенных комплексом параметров, а именно: число зубьев, модуль, ширина венца. Технологии могут быть выстроены посредством анализа схемы, разработанной применительно к требованиям инструментального производства шеверов-прикатников.
Для зубообработки венца шевера-прикатника необходимо рассмотреть варианты возможных последовательностей. Стоит отметить, что в условиях инструментального производства, наибольшую эффективность обработки венцов зуборезными резцовыми головками, а также при обработке стандартным осевым инструментом - фрезами, имеют четырех и пяти координатные обрабатывающие центры.
Используемые при зубообработке шеверов цельные режущие инструменты выполнены, как правило, из быстрорежущей стали. В свою очередь, сборные инструменты могут обладать режущими элементами изготовленными из быстрорежущей стали или твердых сплавов, а также иметь многослойное износостойкое покрытие [1].
После термической обработки, для устранения возникших деформаций и погрешностей, а также достижения 6 степени точности по ГОСТ 1643-81 и необходимого параметра шероховатости поверхности зубьев следует применять метод раздельного шлифования или, не менее эффективный, метод фрезерования твердосплавным концевым сферическим инструментом.
При фрезеровании, достижение требуемых показателей точности осуществляется путем комбинирования рабочих движений инструмента по отношению к обрабатываемой поверхности детали, увеличением числа проходов, а также различных способов деления припуска [2]. Однако, стоит отметить, что данный способ чистовой обработки зубьев приводит к возникновению ряда негативных явлений:
- образование профильной огранки, увеличивающей уровень шероховатости обрабатываемых поверхностей,
- увеличение времени обработки,
- критическое снижение объема снимаемого инструментом металла, появление упругих отжимов инструмента и возникновение остаточных напряжений.
Чсркиная стдлнн
Чнстоная сгвди
Термическая иЕЦминикц
Оие.ючЕшч сталшг
Рис. 1. Структурная схема построения маршрута формообразования венца шевера-прикатника
с круговыми зубьями
Исходя из этого, вопрос необходимости применения на отделочной стадии обработки торцевого чашечного инструмента для повышения качества поверхностей шевера-прикатника является весьма актуальной задачей.
Л (увеличено)
бами:
Рис. 2. Схема образования профильной огранки
Процесс предварительной обработки зубчатого венца инструмента может осуществляться двумя спосо-
- односторонними зуборезными резцовыми головками, которые последовательно обрабатывают каждую из сторон зуба: выпуклую и вогнутую.
- двухсторонними зуборезными резцовыми головками, которые осуществляют процесс формообразования с двух сторон одновременно.
Рис. 3. Предварительное формообразование зубчатого венца двухсторонней зуборезной резцовой головкой
Первый вариант чаще применяется в чистовых операциях обработки. Второй вариант используется для обеспечения требуемой ширины впадины зубьев. Необходимо задать жестко связанную делительную толщину зуба зуборезной резцовой головкой. Радиус одной формообразующей поверхности зуба определяется на основании условий обеспечения ширины другой и не может быть изменен. Вследствие чего, исключается возможность независимо управлять припуском, оставляемым для дальнейшей зубообработки. Поэтому второй вариант обработки поверхностей зубьев носит более неравномерный характер, однако, вполне приемлем для черновых операций. При этом, основное время, затрачиваемое на зубообработку, значительно меньше, чем в первом варианте [3].
По конструкции зуборезные резцовые головки подразделяются на:
- цельные, относящиеся к специальному инструменту;
- сборные, относящиеся к специальному и специализированному инструменту.
Положительной стороной применения специального инструмента при данном типе обработки является то, что процесс может осуществляться на универсальном оборудовании, поскольку изготовление не требует сложной технологии и большой номенклатуры применяемого инструмента второго порядка. Отрицательной стороной является отсутствие возможности изменения радиуса производящей поверхности инструмента, что ограничивает его использование исключительно для формообразования венца шевера-прикатника одного типа в рамках единого технологического процесса [4].
Положительной стороной использования специализированного инструмента является то, что:
- появляется возможность изменения производящего радиуса, в некоторых пределах, с помощью предусмотренных его конструкцией регулировочных элементов;
- появляется возможность изменения угла профиля исходного контура за счет регулировки режущих зубьев головки или их полной замены.
Данные факторы позволяют расширить область применения специализированного инструмента до различных стадий зубообработки венца шевера-прикатника конкретного типа. Также появляется возможность замены изношенных резцов, вследствие чего осуществимо повторное использование корпуса после полного износа режущих частей. Однако отрицательной стороной является усложнение конструкции инструмента. Как следствие, появляется необходимость повышения точности и увеличения номенклатуры составных деталей, что, в свою очередь, значительно повышает сложность и стоимость технологии его изготовления, а именно: увеличивает перечень необходимого оборудования, средств технологического оснащения, а так же, требует ужесточения допусков и высокой квалификации самих рабочих.
Процесс черновой обработки зубчатого венца может также успешно осуществляться твердосплавными концевыми фрезами. Инструмент ориентируется во впадине зуба таким образом, чтобы осуществлять удаление из нее максимального объема металла [5]. Данный метод характерен тем, что для осуществления технологической операции применяется стандартный осевой твердосплавный инструмент, имеющий, в том числе, многослойные износостойкие покрытия на режущих кромках. Из чего следует возможность снижения производственных затрат. Однако, после обработки впадины, остается неравномерный припуск по высоте зуба [6].
Рис. 4. Схема процесса предварительной обработки зубчатого венца твердосплавной концевой фрезой
Процесс нарезания зубьев твердосплавной концевой сферической фрезой не отличается высокой производительностью, что означает его нецелесообразность при серийном производстве партий колес из-за значительного основного времени обработки [7]. Из-за недостаточной стойкости такого инструмента при обработке возникает необходимость его частой замены, что, в свою очередь, требует существенных финансовых затрат. Это ведет к росту технологической себестоимости операций формообразования венца с круговыми зубьями.
Однако, при изготовлении небольших партий колес различной конструкции и размеров применение стандартного осевого твердосплавного инструмента со сферической головкой актуально в условиях единичного производства. Следует отметить, что описанные выше факторы не являются критичными для его использования и в условиях инструментального производства, в том числе для зубообработки круговых зубьев венцов шеверов-прикат-ников [8].
Черновая обработка впадин шевера-прикатника твердосплавными концевыми сферическими фрезами будет рациональным решением при наличии на производстве обрабатывающего центра с развитыми программно-аппаратными возможностями - СЧПУ, позволяющими производить построчную обработку криволинейных боковых поверхностей круговых зубьев.
Рис. 5. Схема процесса предварительной обработки зубчатого венца твердосплавной концевой
сферической фрезой
Поскольку управляющая программа формируется исходя из принципов построчного движения инструмента второго порядка, можно добиться более равномерного удаления слоев металла с боковых поверхностей обрабатываемых зубьев по сравнению с обработкой зуборезной резцовой головкой и цилиндрическими концевыми фрезами. Последовательное ступенчатое уменьшение диаметра фрез и изменения режимов обработки, позволяет добиться получения поверхности высокого качества, в том числе и на дне впадин обрабатываемого венца.
Список литературы
1. Козлов Д.Н. Шевингование. Учебное пособие для индивидуальной и бригадной подготовки рабочих на производстве. Изд. 2-е, переработ. и доп. М., «Высш. школа», 1967. 144 с.
2. Козлов Д.Н. Шевинговальщик. Профтехиздат, 1962. 146 с.
3. Родин П.Р. Технология изготовления зуборезного инструмента. К.: Техника, 1982. 208 с.
4. Маликов А.А. Основы высокоэффективной технологии обработки зубьев цилиндрических колёс: монография. Тула: Изд-во ТулГ, 2008. 271 с.
5. Болтовская Т.П., Болтовский И.А. Справочник по корригированию зубчатых колес. М.: Машиностроение, 1967. - 240 с.
6. Болтовский И.А. Справочник по геометрическому расчету эвольвентных зубчатых передач: справочник. М.: Машиностроение, 1986. 448 с.
7. Борискин О.И., Валиков Е.Н., Белякова В.А. Комбинированная обработка зубьев цилиндрических зубчатых колес шевингованием - прикатыванием: монография. Тула: Изд-во ТулГУ, 2007. 123 с.
8. Тайц Б.А. Производство зубчатых колес. Справочник. Машгиз, 1963. 684 с.
Чечуга Антон Олегович, аспирант, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
ROUGHMACHINING PROCESSES OF TEETH OF CYLINDRICAL WHEELS WITH CIRCULAR TEETH
A.O. Chechuga
The work discusses the technological scheme for processing rims with circular teeth and its features. Methods for forming gear rims using double-sided gear cutting heads and standard axial tools are described. Their advantages and disadvantages, as well as their potential for use in tool production, are analyzed. Schemes for processing circular teeth with cylindrical and spherical end mills are presented.
Key words: rolling shaver, ring gear, double-sided gear-cutting cutting head, carbide end mill.
Chechuga Anton Olegovich, postgraduate, chechugaanton@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.923.5
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-3-324-325
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МНОГОБРУСКОВОЙ СУПЕРФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ
КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ
А.А. Перегородов, П.Н. Резанов, Н.А. Перегородова, О.Ю. Давиденко
В работе рассматривается возможность применения универсального устройства для суперфиниширования поверхностей дорожек качения колец различных типов подшипников с моделированием прототипов в САПР.
Ключевые слова: кольца подшипников, многобрусковое суперфиниширование, долговечность, абразивный инструмент, прецизионная обработка.
Введение. Научно-технический прогресс 21 века - это результат непрерывного поиска научным сообществом решений фундаментальных и прикладных вопросов самого различного характера. Вариативность и разнообразие точек зрения относительно путей разрешения проблем науки и техники, базирующихся на особых инновационных методах и подходах, позволяют прикоснуться к «новой реальности», предоставляющей социуму возможность овладеть недостижимыми ранее технологиями. Именно качественно новое переосмысление способов преодоления лимитирующих факторов, в том числе и производственных, способны повлиять на окончательный переход от постиндустриального общества к информационному, а также задать тенденции к трансформации до постинформационного. Такой процесс касается как внутреннего перестроения каждой личности, так и материального окружения всего человечества, что выражено в активном внедрении электроники, широком использовании современных материалов и применения новых источников энергии. А все, что формирует материальную составляющую жизни человека, безусловно, опирается на мировое промышленное производство. Лишь повсеместное освоение прогрессивных производственных технологических процессов может поддержать темпы стремительной общественной модернизации и его социально-экономического сознания.
Затрагивая тему развития производства, невозможно не упомянуть о машиностроении, как технологической основе общемировой промышленности. Именно эта отрасль является базисной в экономике не только отдельно взятых стран, но и мировой экономике в целом. От уровня развития машиностроения зависит реализация топливно-энергетического, химико-физического, строительного и других потенциалов человеческой цивилизации. Несмотря на такое масштабное и всеобъемлющее влияние машиностроительной отрасли на жизнь современного общества, само машиностроение базируется на нескольких фундаментальных понятиях такие, как точность, качество, серийность.
324
