Анциферова Олеся Олександрівна Технологічне забезпечення точності та якості поверхонь зубчастих коліс при удосконаленні методу зубошліфування

Краткое описание

Анциферова Олеся Олександрівна, асистент кафедри технології машинобудування та металорізальних верстатів Національного технічного університету «Харківський полі­технічний інститут»: «Технологічне забезпечення точності та якості поверхонь зубчастих коліс при удосконаленні методу зубошліфування» (05.02.08 - технологія машинобудування). Спецрада Д 64.050.12 у Національному технічному універ­ситеті «Харківський політехнічний інститут»

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ» МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису
АНЦИФЕРОВА ОЛЕСЯ ОЛЕКСАНДРІВНА
УДК 621.9
ДИСЕРТАЦІЯ
ТЕХНОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТОЧНОСТІ ТА ЯКОСТІ ПОВЕРХОНЬ ЗУБЧАСТИХ КОЛІС ПРИ УДОСКОНАЛЕННІ МЕТОДУ
ЗУБОШЛІФУВАННЯ
05.02.08 - технологія машинобудування 13 - Механічна інженерія
Подається на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело

Анциферова О.О.
Науковий керівник:
Клочко Олександр Олександрович, доктор технічних наук, професор
2018

ЗМІСТ
СКОРОЧЕННЯ І УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ ВСТУП
РОЗДІЛ 1 ФОРМУВАННЯ ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ В ТЕХНОЛОГІЧНОМУ ПРОЦЕСІ ШЛІФУВАННЯ ЗУБЧАСТИХ КОЛІС
12
1.1. Аналіз особливостей технологічних процесів зубошліфування
коліс 12
1.2. Поверхневий шар деталі і його значення для оцінки якості шліфування 17
1.3. Властивості поверхневого шару і технологічні чинники, які на
них впливають 19
1.4. Фізико-хімічні властивості поверхневого шару деталей машин 26
1.4.1. Структурні перетворення та їх вплив на поверхневий шар 26
1.4.2. Залишкові напруги поверхневого шару 28
1.4.3. Фізичні явища у поверхневому шарі зубчастих коліс, що впливають на його напружений стан 29
1.4.4. Термічні процеси при формуванні поверхневного шару 31
1.5. Технологічні моделі формування стану поверхневого шару зубчастих коліс 33
1.6. Перспективи зубошліфування зубчастих коліс 40
1.7. Висновки до розділу 1 42
1.8. Мета і завдання досліджень 43
РОЗДІЛ 2 РОЗРОБКА ФІЗИКО-МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ
ПРОЦЕСУ ЗУБОШЛІФУВАННЯ АБРАЗИВНИМ КРУГОМ 44
2.1. Кінематика процесу зубошліфування для оцінки точності профілювання зубів 44
2.2. Оцінка динамічної взаємодії абразивного круга з зубчастим
колесом 55
2.3. Інтенсивність теплового потоку при зубошліфованні зубчастих
коліс 65
2.4. Висновки до розділу 2 68
РОЗДІЛ 3 ТЕПЛОНАПРУЖЕНІСТЬ ПРОЦЕСУ ТА ДИНАМІКА
ПЕРЕРИВЧАСТОГО ЗУБОШЛІФУВАННЯ ЗА РАХУНОК ФОРМОУТВОРЕННЯ КРУГА 70
3.1. Математична модель теплонапруженості процесу переривчастого шліфування 70
3.2. Оцінка впливу вібрацій на процес формоутворення поверхневого шару при зубошліфуванні 80
3.3. Розробка блок-схеми моделювання переривчастого зубошліфування в пакеті «VisSim» і її аналіз 87
3.4. Математична модель в технологічних особливостях переривчастого зубошліфування 106
3.5. Висновки до розділу 3 117
РОЗДІЛ 4 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ
ПЕРЕРИВЧАСТОГО ЗУБОШЛІФУВАННЯ ЗУБЧАСТИХ КОЛІС 119

4.1. Вплив коливань, що виникають в процесі шліфування на
3
залишкову напругу в поверхневому шарі зубчастих коліс 119
4.2. Якість поверхневого шару зуба в зв'язку з конструктивними особливостями зубчастого колеса 125
4.3. Вплив інструментального матеріалу на формування поверхневого шару зубчастого колеса 130
4.4. Висновки до розділу 4 135
РОЗДІЛ 5 РЕАЛІЗАЦІЯ МОЖЛИВОСТЕЙ УДОСКОНАЛЕННЯ
ТЕХНОЛОГІЇ ПЕРЕРИВЧАСТОГО ЗУБОШЛІФУВАННЯ В ПРОМИСЛОВИХ УМОВАХ 136
5.1. Методологія розробки моделі управління якістю і продуктивністю перевчастого зубошліфування при обробці загартованих зубчастих коліс 136
5.2. Технологічне забезпечення заданої системи параметрів поверхневого шару циліндричних загартованих зубчастих коліс 142
5.3. Техніко-економічний аналіз впровадження удосконаленого
процесу перевчастого зубошліфування 148
5.3.1. Експлуатаційні умови 148
5.3.2. Технічні умови 151
5.3.3. Економічні умови 153
5.3.4. Оцінка вартості виготовлення зубчастих коліс по методу

Список литературы

ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі в результаті комплексних досліджень процесу формоутворення зубчастих коліс вирішено проблеми забезпечення заданої точності і поліпшення якості поверхневого шару зубів при шліфуванні зубчастих коліс на верстатах та підвищення продуктивності процесу зубошліфування на основі досягнення високої необхідної точності і якості поверхневого шару з оцінкою комплексного впливу конструктивно- технологічних факторів на процес формування поверхневого шару зубів зубчастих коліс з метою підвищення їх зносостійкості, а також продуктивності технологічного процесу в оптимальних виробничих умовах.
Основні наукові та практичні результати роботи полягають в наступному:
1. На основі аналізу сучасної науково-технічної літератури виконано огляд існуючих методів фінішної зубообробки, що дозволило сформулювати задачі досліджень дисертаційної роботи.
2. Встановлено взаємозв'язок між параметрами режимів шліфування, характеристиками інструменту, властивостями поверхневого шару, геометричною точністю зубчастого колеса і обладнання, що дозволило поліпшити геометричну точність зубів зубчастих коліс та підвищити продуктивність обробки.
3. Доведено можливість прогнозування довговічності зубчастих коліс і шліфувального круга, що мають канавки, котрі забезпечують зменшення нагрівання поверхні зубчастого колеса за рахунок періодичної зміни процесу зйома метала, яка забезпечує значне зменшення засолювання шліфувального круга, а саме перехід шліфування в різання.
4. Розроблено практичні рекомендації для підвищення ефективності процесу шліфування на основі математичної моделі коливання глибини переривчастого зубошліфування.
Результати роботи впроваджено у ТОВ «КЗМО» (м. Костянтинівка) та у навчальному процесі кафедри технології машинобудування та металорізальних верстатів НТУ «ХПІ» (м. Харків).