Стойкостные исследования червячно-модульных фрез с вершиной зуба, очерченной по дуге окружности Курин, Алексей Александрович

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время производство зубчатых
колес как в России, так и за рубежом достигло огромных размеров.
Объясняется это высоким уровнем и темпами развития целого ряда
отраслей машиностроения, таких как станкостроение,

автомобилестроение, тракторное и сельскохозяйственное

машиностроение, которые являются основными производителями и потребителями данного вида продукции. Наибольшее распространение в машиностроении получили цилиндрические зубчатые колеса, объем выпуска которых занимает 75% от всего объема выпускаемых в России зубчатых колес. Значителыгую их часть составляют цилиндрические зубчатые колеса с закругленной впадиной между зубьями.

Основным методом нарезания цилиндрических зубчатых колес в условиях индивидуального, серийного и массового производства является зубофрезерованне. Данный метод является наиболее производительным, универсальным и обеспечивает наибольшую точность по сравнению с другими методами зубонарезания.

Однако по сравнению с другими видами обработки металлов резанием, такими как точение, сверление, торцевое фрезерование, процесс зубофрезеровання является наиболее трудоемким и малопроизводительным. На него затрачивается 50 - 60 % общей трудоемкости обработки зубчатого колеса.

Вследствие низкой производительности процесса

зубофрезеровання используется большой парк станков, значительные производственные площади и расходуется большое количество дорогостоящих зуборезных фрез.

За последние 30 лет в мире выполнено большое количество работ, посвященных вопросам повышения производительности процесса зубофрезеровання, снижения трудоемкости и себестоимости изготовления зубатых колес. Однако все работы проводились применительно к червячно-модульным фрезам с прямолинейной вершинной режущей кромкой. Что касается фрез с радігусной вершинной режущей кромкой, то таких исследований мало, хотя в настоящее время эти фрезы применяются достаточно широко.

Отсюда видно насколько актуальна задача повышения производительности процесса зубофрезеровання и повышения стойкости червячно-модульных фрез.

Решению этих задач и посвящена диссертационная работа. Данная работа выполнена в лаборатории кафедры "Металлорежущие станки и

инструменты" Волгоградского государственного технического университета.

Цель и задачи работы Цель работы - повышение стойкости червячно-модульных фрез с вершиной зуба, очерченной по дуге окружности, а также повышение производительности процесса зубофрезеровання указанными фрезами. Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие основные задачи:

1. исследовать характер износа червкчно-мо дульных фрез с
вершиной зуба, очерченной по дуге окружности и обосновать выбор
рациональной схемы резания применительно к данным фрезам;

2. теоретически определить толщину слоя, срезаемого
криволинейной вершинной режущей кромкой зуба фрезы;

3. теоретически и экспериментально определить параметры
коррекции радігусньїх червячно-модульных фрез с прогрессивной схемой
резания;

4. экспериментально исследовать зависимости юноса обычных
червячно-модульных фрез с вершиной зуба, очерченной по дуге
окружности и радиусных фрез с прогрессивной схемой резания от
различных факторов;

5. разработать рекомендации по рациональному применению
червячно-модульных фрез с прогрессивной схемой резания.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментального исследования характера износа червячно-модульных фрез с радиусной вершиной зуба.

2. Методика теоретического определения толщины слоя, срезаемого криволинейной вершинной и боковыми режущими кромками зуба фрезы.

3. Методика определения параметров коррекции радиусных
червячно-модульных фрез с прогрессивной схемой резания.

4. Результаты экспериментального определения оптимальных
параметров коррекции радиусных червячно-модульных фрез с
прогрессивной схемой резания.

5. Результаты исследований зависимости износа обычных червячно-
модульных фрез с радиусной вершиной зуба и фрез с прогрессивной
схемой резания от различных факторов.

Методы исследования В работе широко использовались экспериментальные и теоретические методы исследования, что позволило определить область рационального применения как обычных червячно-модульных фрез с вершиной зуба, очерченной по дуге окружности, так и радиусных фрез с прогрессивной схемой резания.

Научная новизна работы.

3. Впервые решена проблема повышения стойкости червячно-модульных фрез с вершиной зуба, очерченной по дуге окружности и повышения производительности процесса зубофрезерования такими фрезами.

4. Изучен характер износа обычных червячно-модульных фрез с вершиной зуба, очерченной по дуге окружности. Экспериментально установлено, что характер износа фрез с радиусной вершиной зуба значительно отличается от характера износа червячно-модульных фрез с прямолинейной вершинной режущей кромкой.

5. Впервые определена толщина слоя, срезаемого криволинейной вершинной режущей кромкой зуба фрезы.

6. Экспериментально обоснована правильность методики расчета параметров коррекции радігусньїх червячно-модульных фрез с прогрессивной схемой резания. Получены эмпирические зависимости для определения оптимальных параметров коррекции радиусных червячно-модульных фрез с прогрессивной схемой резания от различных факторов.

Практическая ценность результатов работы:

разработано математическое и программное обеспечение для проектирования радиусных червячно-модульных фрез с прогрессивной схемой резания, имеющих оптимальные параметры коррекции;

определены зависимости износа обычных червячно-модульных фрез с радиусной вершиной зуба и радиусных фрез с прогрессивной схемой резания;

-экспериментально установлено, что стойкость радиусных фрез с прогрессивной схемой резания, выполненной по предложенному варианту, в 2 - 2,5 раза выше стойкости обычных червячно-модульных фрез с вершиной зуба, очерченной по дуге окружности;

- производительность зубонарезання фрезами с прогрессивной схемой резания в 1,5 раза выше производительности обычных фрез;

- разработаны рекомендации по рациональному применению
радиусных червячно-модульных фрез с прогрессивной схемой резания.

Апробация работы Основные положения диссертационной работы и результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ВолгГТУ 1997-1999 гг.

Публикации. По материалам исследований опубликовано шесть печатных работ.

Структура я обі.ем ряботы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав заключения и приложений. Диссертация содержит

238 страниц машинописного текста, 115 рисунков, 12 таблиц. Список литературы включает 82 наименования. Приложения содержат 38 страниц, 27 таблиц.