CC BY
39
Пушканов Максим Александрович, студент, likemustang@,mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
DEFINITION OF RAPPROCHEMENT OF THE CONTACTING DETAILS AT PULSE LOADING
O.S. Kashmin, A.S. Yamnikov, M. A. Pushkanov
In article the technique of experiment and equipment for definition of rapprochement of the contacting details at pulse loading is described. The sedate model of dependence is offered and by means of the central composite rotatabelny planning of experiment of the second order polynomial dependences of rapprochement on quality of a surface, material of a detail and its hardness, and also a corner of a distortion of the interfaced surfaces are received.
Key words: pulse loading, rapprochement of the contacting details, experiment planning, technological parameters of interface.
Kashmin Oleg Stepanovich, candidate of technical science, docent, kashmino-leg@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Yamnikov Alexander Sergeyevich, doctor of technical science, professor, yamniko-vas@mail,ru, Russia, Tula, Tula State University,
Pushkanov Maxim Aleksandrovich, student, likemustang@,mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.833
ВЫРАВНИВАНИЕ ОГРАНКИ ПРОФИЛЯ ПРИ ЧИСТОВОМ ОБКАТЫВАЮЩЕМ ЗУБОПРОТЯГИВАНИИ ИЗМЕНЕНИЕМ КОНСТРУКЦИИ РЕЗЦОВЫХ ГОЛОВОК
В. А. Кондрашов
Предложен способ выравнивания огранки по профилю за счет изменения окружного шага резцов двухрядных дисковых резцовых головок. Приведена конструкция инструмента и описан процесс зубообработки.
Ключевые слова: зубообработка, резцовая головка, конструктивный параметр, точность.
Выравнивание огранки профиля для процесса чистового обкатывающего зубопротягивания цилиндрических колес реализуется за счет изменения конструкции двухрядной резцовой головки путем установки резцов с монотонно изменяющимся шагом. При этом повышение точности
обрабатываемых зубчатых колес осуществляется за счет уменьшения погрешности профиля нарезаемых зубьев путем управления процессом формообразования боковых эвольвентных поверхностей зубьев.
Резцовая головка состоит из двух полуголовок, в радиально расположенных пазах которых, в двух плоскостях на расстоянии длины общей нормали установлены резцы с образованием свободного от резцов сектора для деления на зуб. В таблице представлена закономерность расположения резцов относительно каждого реза в соответствии со схемой формообразования эвольвентного зубчатого профиля.
Шаг резцов в полуголовках резцовой головки
Номер реза Шаг резцов в полуголовке с монотонно возрастающим шагом, град Шаг резцов в полуголовке с монотонно уменьшающимся шагом, град
1 24,8 53,66
2 25,95 44,67
3 27,88 38,09
4 30,75 34,17
5 34,17 30,75
6 38,1 27,88
7 44,67 25,95
8 53,66 24,8
На рис. 1 приведен чертеж резцовой головки для реализации выравнивания огранки профиля для процесса чистового обкатывающего зубо-протягивания цилиндрических колес.
3 А-А 1
Рис. 1. Чертеж резцовой головки с монотонно изменяющимся шагом резцов
230
Резцовая головка содержит правую полуголовку 1 с рядом резцов 2, установленных с монотонно возрастающим шагом, формирующих профиль зуба от вершины до основания, и левую полуголовку 3 с рядом резцов 4, установленных с монотонно убывающим шагом, формирующих профиль зуба от основания до вершины, которые установлены на общей оправке 5 [1].
Перед обработкой колесо устанавливают в свободном от резцов секторе резцовой головки, на полную высоту зуба относительно ряда резцов 2 и 4 полуголовок 1 и 3. На столе станка расположено обкатно-делительного устройство, обеспечивающее колесу согласованные движения обката. Зубообработку начинают с момента одновременного профилирования режущими кромками первого резца 2 правой полуголовки 1 вершины одного зуба колеса и первого резца 4 левой полуголовки 3 основания другого зуба колеса. Колесо совершает согласованные движения обката до полного формирования боковых противоположных поверхностей двух зубьев расположенных на расстоянии длины общей нормали. Затем во время прохождения свободного от резцов сектора резцовой головки следует возврат колеса в исходное положение и ее деление на зуб, после чего цикл зубообработки повторяется до окончательной обработки зубчатого колеса.
Общий вид двухрядной резцовой головки для чистового обкатывающего зубопротягивания цилиндрических колес с монотонно изменяющимся шагом резцов приведен на рис. 2. В резцовой головке профилирующие кромки резцов устанавливаются на расстоянии, равном длине общей нормали W = 19,08 мм при охвате трех зубьев колеса. В случае обработки дна впадины угол периферийной режущей кромки в = 8°, радиус сопряжения периферийной и боковой кромок pf = 1 мм, угол боковой вспомогательной кромки у = 25°, ширина вершины профиля £ = 1,4 мм [2].
Рис. 2. Общий вид двухрядной резцовой головки для чистового обкатывающего зубопротягивания
231
Расстояние между профилирующими кромками резцов выдерживается с точностью не ниже 0,02 мм. Точность взаимного расположения кромок резцов в корпусе находится в пределах 0,01...0,015 мм. Максимальное смещение кромок от номинального положения ограничивается величиной 0,04 мм. Требования к точности расположения вершинных кромок: радиальное биение двух смежных кромок не превышает 0,02.0,025 мм, максимальное радиальное биение в ряду резцов 0,06 мм.
Точность взаимного расположения режущих кромок в резцовой головке достигается высокой идентичностью заточки резцов, точностью взаимного расположения пазов и правильной регулировкой резьбовых плоских опор, обеспечивающей идентичность 2 - 3 мкм положения боковой кромки эталонного резца. При этом точность положения пазов является достаточной, если вершинная кромка эталонного резца располагается с биением в пределах 0,03 мм. При этом разность диаметров противоположенных рядов резцов не превышает 0,2 мм.
Расположение резцов в полуголовках с монотонно изменяющимся шагом обеспечивает выравнивание высоты гребешков профильной огранки по среднему значению Аср = const, то есть ее уменьшение по сравнению с максимальной в 2 раза, за счет чего достигается уменьшение погрешности профиля ffr и соответствующее повышение точности обработанного зубчатого колеса по нормам плавности работы на 1 степень точности по ГОСТ 1643-81 [1].
Реализация процесса чистового обкатывающего зубопротягивания цилиндрических колес обуславливает необходимость применения взаимозаменяемых резцов с механическим креплением пластин, что позволяет заменять только одну изношенную пластинку, сохраняя корпус резца для многократного использования. Этому условию отвечает конструкция взаимозаменяемого резца с механическим креплением пластины и подкладки, приведенная на рис. 3, а и 3, б [2].
С целью обеспечения максимальной размерной стойкости значения задних углов принимаются максимальными. Боковой задний угол аб на режущих кромках, профилирующих эвольвентную поверхность, принимается равным 3°. Задний угол ав в районе вершинной режущей кромки определяется технологией заточки режущего клина и его положением относительно осевой плоскости и равен 7°. Задний угол ап вдоль переходной радиусной кромки изменяется в пределах от 3° у боковой кромки до 7° около вершинной.
Кроме того, с целью повышения стойкости целесообразным является наложение вспомогательной радиусной кромки радиусом рв между вершинной и вспомогательной боковой кромками.
Для обеспечения наилучших условий резания при высокой производительности обработки передняя поверхность пластин составляет с ос-
новной плоскостью положительный угол у = 10°. Задние углы на главной боковой а и радиусной ар режущих кромок равны 7°. Для боковых режущих кромок определены следующие значения: передний угол в рабочем положении в резцовой головке у = 3°; задний угол в рабочем положении в резцовой головке а
- 4°.
а
б
Рис. 3. Конструкция взаимозаменяемого резца с механическим креплением пластины
В продольном прямоугольном пазу державки 1 установлены режущая пластина 2 из быстрорежущей стали Р6М5К5 и опорная пластина 3. Пластины закрепляются зажимным сухарем 4 с помощью винта 5. Вылет режущей пластины 2 фиксируется винтом 6, ввернутым в упор 7, в который упирается опорная пластина 3. Поднастройка положения режущих кромок резца осуществляется с помощью сферической опоры 8.
При закреплении режущей пластины 2 зажимной сухарь 4, контактирующий своей сферической поверхностью с опорной стороной гнезда, прижимает опорную пластину 3 к противоположенной базовой стороне прямоугольного паза и самоустанавливается в соответствии с окончательным положением пластин 2 и 3, после чего осуществляется одновременное их заклинивание в пазу державки 1. Такое заклинивание пластин исключает возможность смещения опорной пластины в процессе резания, что повышает надежность крепления пластин и увеличивает стойкость режущего инструмента. Резец такой конструкции позволяет выдвигать режущую
пластину на 12 мм, что обеспечивает около 25 переточек одной пластины.
Список литературы
1. Патент РФ МКП RU C1 2445195 B23F 21/12. Резцовая головка / Ю.Н. Федоров, В.Д. Артамонов, А.А. Маликов, В.А. Кондрашов. Опубл. 20.03.2012. Бюл. № 8.
2. Малахов Г.В. Чистовое зубонарезание цилиндрических зубчатых колес: дис. ... канд. техн. наук. Тула, 1980. 207 с.
Кондрашов Владимир Александрович, ассистент, kovlalaramhler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ALIGNMENT OF A FACET OF A PROFILE AT FAIR RUNNING IN TOOTH-BROACHING DESIGN CHANGE CUTTER HEADS
V.A. Kondrashov
The way of alignment of a facet on a profile at the expense of change of a district step of cutters two numbers disk cutter heads is offered. The design of the tool is resulted and process processing of teeths is described.
Key words: processing of teeths, cutter heads, design data, accuracy.
Kondrashov Vladimir Aleksandrovich, assistant, kovlala ramhler.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.9.025
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПРОЦЕССА ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ АВТОКОЛЕБАНИЙ ПРИ ТОЧЕНИИ РЕЗЦАМИ СО СТРУКТУРИРОВАННЫМИ ДЕРЖАВКАМИ
Н.Н. Бородкин, С.А. Васин, Л.А. Васин
Проведены теоретические исследования динамики процесса резания, закономерности формирования сил во взаимосвязи с координатами состояния и траектории движения элементов станка на примере токарного резца и его державки.
Ключевые слова: процесс резания, динамические подсистемы, структурированные державки.
В машиностроении широко используется такой метод обработки, как точение. Обеспечение высокой производительности точения при одновременном достижении необходимой точности и шероховатости обработанной поверхности до сих пор сдерживается наличием вибраций, сопро-
234
