CC BY
31
УДК 621.83
A.A. Маликов (Тула, ТулГУ)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ ПОГРЕШНОСТЕЙ ЗАГОТОВКИ С ОФОРМЛЕННЫМИ ЗУБЬЯМИ ПРИ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Описаны технологические приемы и оснастка для высокопроизводительной обработки рабочих поверхностей зубчатых колес из заготовок с оформленными зубьями. Процесс показал повышение кинематической точности зубьев колеса на 1 степень. а плавности зацепления - до 3 степеней достигаемых за 3 - 4 рабочих цикла.
Статья написана в результате исследования, проведенного при финансовой поддержке гранта РФФИ № 08-08-99006 «Современная концепция создания технологических основ эффективного зубонарезания цилиндрических зубчатых колес».
В ТулГУ разработан процесс шевингования - прикатывания для отделочной обработки прямозубых и косозубых цилиндрических колес [1-3]. Процесс показал повышение кинематической точности зубьев колеса на 1 степень, а плавности зацепления до 3 степеней, достигаемых за 3 - 4 рабочих цикла (оборотов заготовки при сближении с шевером-прикатником) и 1 - 2 выхаживающих цикла обработки. Процесс шевингования - прикатывания исправляет погрешности заготовки, как за счет срезания припуска, так и за счет выдавливания. Поверхность зубьев получается гладкая, чистая. Отлично обрабатываются зубья, полученные резанием (фрезерованием или долблением). Пробные эксперименты показывают, что удается получать удовлетворительные результаты по точности при обработке заготовок колес, полученных точной штамповкой (горячей или полугорячей).
Статистический анализ точности после чистовой обработки зубьев заготовок, полученных горячей штамповкой, проводился для партии из 50 штук. Задачей статистического исследования точности являлось выявление достижимой точности шевингования-прикатывания, а также исправляющей способности процесса. Данные об исходной точности заготовок и деталей после заключительной стадии обработки - шевингования - прикатывания - представлены в виде точечных диаграмм на рис. 1, 2. Партия, обрабатываемая шевером-прикатником с числом зубьев 51, состояла из 50 прямозубых цилиндрических колес с модулем 2,5 мм и числом зубьев 37. Шевингование-прикатывание производилось на токарном станке в соответствии с рис. 3 с использованием инструментального блока. Процесс обработки заключался в совместной обкатке инструмента и заготовки. Ше-вер-прикатник устанавливался на оправке, закрепленной в 3 - кулачковом патроне и поддерживаемой задним центром, и вращался с частотой 315 мин'1. Заготовка свободно вращалась на оправке приспособления и находилась в двухпрофильном (беззазорном) зацеплении с инструментом.
после штамповки;—о- после шевингования-прикатывания
Рис. 1. Точечные диаграммы колебания радиального биения Frr
^—после штамповки;—о- после шевингования-прикатывания
Рис. 2. Точечные диаграммы колебания длины общей нормали м>г
Рис. 3. Зона обработки цилиндрического зубчатого колеса
на токарном станке
После совершения инструментом числа оборотов, равного числу зубьев обрабатываемой заготовки, осуществлялось реверсирование. Обработка производилась за три рабочих цикла с периодической подачей сближения заготовки и за два цикла выхаживания без подачи заготовки. В результате обработки удалялся припуск 0,08 - 0,12 мм по толщине зуба. Шероховатость штампованных зубьев составила Кг = 4,25 мкм. Шероховатость после шевингования - прикатывания Кг = 2,36 мкм. После шевингования - прикатывания прирост микротвердости при нагрузке 0,5 Н составил 16 %, а при нагрузке 1 Н - 7 %.
Колеса измерялись по следующим параметрам: Егг - радиальному биению зубчатого колеса, - наибольшему радиальному биению на одном зубе, Рпуг - колебанию длины общей нормали, /т* - наибольшему колебанию длины общей нормали соседних зубьев,/Рг - погрешности шага, - накопленной погрешности шага [4] до и после шевингования - прикатывания.
Выполнен корреляционный анализ, в результате которого установлено, что шевингование-прикатывание обладает высокой (на 2-3 степени точности) исправляющей способностью по параметрам /Г(Т - радиальное биение зубчатого колеса, /г - наибольшее радиальное биение на одном зубе, о чем свидетельствует отсутствие корреляционной связи между параметрами ^гпи.пр. И РГГШТ.іУ/ГШ.Пр. И РРГЦ1Т-
Таким образом, в результате теоретических и экспериментальных исследований установлено, что описанные выше технологии изготовления цилиндрических зубчатых колес обладают хорошей исправляющей способностью, позволяющей эффективно и производительно устранять наследственные погрешности заготовок с оформленным зубчатым венцом.
Библиографический список
1. Пат. 2230635 РФ, МПК7 В 23 F 21/28. Дисковый шевер/ Карпухин В.П., Ямников A.C., Валиков Е.Н.; заявитель и патентообладатель ТулГУ - №2001132030/02; заявл. 27.11.2001; опубл. 20.06.2004, Бюл. №17 -4 с.: 2 ил.
2. Пат. 2314183 РФ, МПК7 В 23F 19/06. Способ финишной обработки цилиндрических зубчатых колес/ Валиков Е.Н., Борискин О.И., Белякова В.А., Ямников A.C., Маликов A.A.; заявитель и патентообладатель ТулГУ-№2006119973/02; заявл. 06.06.2006; опубл. 10.01.2008, Бюл. №1 -4 с.: 3 ил.
5. Деформирующее шевингование зубчатых колес / Е.Н. Валиков [и др.] // СТИН. - 2002. - Вып. 3 - С. 13 - 16.
6. Марков A.JI. Измерение зубчатых колес / A.JI. Марков. - 4-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1977.-240 с.
Получено 23.04.08
УДК 621.833
Д.Е. Бочкова (Тула, ТулГУ)
РАСЧЕТ ОГРАНИЧЕНИЙ РАЗМЕРОВ СЕЧЕНИЯ ВЕНЦОВОЙ ЧАСТИ ЗАГОТОВКИ КОНИЧЕСКОГО КОЛЕСА ПЕРЕДАЧИ СМЕШАННОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ
Рассмотрен случай возникновения радиальной интерференции в процессе об-работки долбяком конического колеса смешанной передачи. Приведена обобщенная методика расчета параметров зубчатого зацепления, проверяемых на условие отсутствия радиальной интерференции, а также даны возможные рекомендации по её устранению.
При обработке долбяком зубьев конического колеса смешанной передачи внутреннего зацепления может иметь место явление, называемое радиальной интерференцией. Она возникает вследствие отвода долбяка во время холостого хода. При этом в контакт вступают соответствующие
