Мироненко Олександр Леонідович. Удосконалювання 3D моделей формоутворення різанням спеціальних конічних зубчастих колес для двопараметричних передач

Краткое описание

Мироненко Олександр Леонідович. Удосконалювання 3D моделей формоутворення різанням спеціальних конічних зубчастих колес для двопараметричних передач: дис... канд. техн. наук: 05.03.01 / Національний технічний ун-т "Харківський політехнічний ін-т". - Х., 2004.

Мироненко О. Л. Удосконалювання 3D моделей формоутворення різанням спеціальних конічних зубчастих колес для двопараметричних передач - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 - процеси механічної обробки, верстати й інструменти. -Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2004.
У дисертації виконано теоретичне дослідження формоутворення різанням поверхонь зубів спеціальних конічних зубчастих колес з постійним нормальним кроком. Вказані колеса на початковому конусі мають подовжені лінії зубів гвинтової структури із змінним параметром гвинта.
На основі загальних положень теорії формоутворення з урахуванням специфіки вказаних колес в дисертації розроблено тривимірні (3D) геометричні моделі формоутворення для попередньої і остаточної обробки зубів. Моделі містять повний математичний опис формоутворюючого елементу, формоутворюючих рухів і умов формоутворення в операторному, матричному і параметричному записі. Забезпечено можливість структурного рішення задач без виведення конкретних параметричних рівнянь і формул.
Для попередньої обробки передбачаються засновані на копіюванні та однопараметричному обгинанні способи формоутворення западин між зубами фасонними різцями, шліфувальними кругами або фасонними фрезами.
Для остаточного формоутворення рекомендуються 3D моделі двопараметричної обробки обкатувальними різальними або поверхнево-деформуючими інструментами з точковим дотиком інструментальних і формоутворюваних поверхонь.
Завдяки узагальненню кінематики розроблено класифікацію схем формоутворення конічних коліс з постійним нормальним кроком.
Результати дисертації можна використати як теоретичне забезпечення технології обробки конічних коліс з постійним нормальним кроком, зокрема для вибору сучасних верстатів з CNC і розробки керуючих програм. Це сприятиме подальшому вдосконаленню і впровадженню в машинобудуванні нових ефективних зубчатих механізмів. Доцільно сумісне проектування і виготовлення конічних зубчатих коліс з постійним нормальним кроком в єдиній системі. Для цього визначено і рекомендовано області існування вказаних колес, обмежені одержаними в дисертації граничними зв'язками між параметрами і їх числовими значеннями.

Запропоновані в Україні колеса з постійним нормальним кроком і эквидистантными лініями зубів на початкових поверхнях обертання мають перспективу створення принципово нових зачеплень і зубчастих механізмів з поліпшеними властивостями й експлуатаційними можливостями (у варіаторах швидкості, у трансмісіях замість карданних шарнірів, у пристроях для регулювання взаємного положення елементів, у технологічному оснащенні). Разом з тим, подовжені лінії зубів зазначених коліс мають значну кривизну, крутіння й інші особливості. Тому існує актуальна задача розробки й удосконалювання процесів формоутворення зубчастих коліс з постійним нормальним кроком при обробці різанням.
Розроблені в дисертації 3D моделі формоутворення конічних колес з постійним нормальним кроком, котрі враховують специфіку эквидистантных ліній зубів і зв'язок між їх параметрами. Поверхні зубів знайдено як одно- і двопараметрическиі сімейства інструментальних поверхонь.
Отримані 3D моделі рекомендовано використовувати як теоретичне забезпечення практичних способів механічної обробки конічних коліс з эквидистантными зуб'ями. Стає можливим комп'ютерний розрахунок числової інформації щодо кінематики, формоутворюємих поверхонь, крапок і ліній торкання, результатів формоутворення.
Поверхні зубів конічного колеса з постійним нормальним кроком, що задовольняють геометричним умовам двопараметрического зачеплення в готовій передачі, можуть бути отримані тільки двопараметрическим огинанням при повному збігу верстатного і робочого зачеплень. Для остатньої обробки рекомендується двопараметричне формоутворення обкатними інструментами з крапковим торканням, а для попередньої обробки - способи копіювання й однопараметричного огинання (фасонне точіння, фасонне фрезерування і шліфування).
Отримані математичні описи, незалежно від їхнього характеру і призначення, засновано на єдиній методичній базі багатопараметрических відображень і узагальненої структури верстатного зачеплення. Підтверджено доцільність застосування цієї методичної бази в сполученні із сучасною теорією формоутворення.
3D моделі з повним математичним змістом і складені на їхній основі керуючі програми орієнтовано на можливості сучасних багатокоординатных верстатів з CNC (ЧПУ) і генеративної технології нарощування RPTM, яка не має обмежень по складності поверхонь. Для вибору, конструюванню і модернізації спеціальних верстатів з CNC рекомендується розроблену в дисертації класифікація схем формоутворення. Граничні співвідношення між конструктивними параметрами та їх значення можуть бути корисними не тільки при формоутворенні, і при конструюванні колес.