РОЗДІЛ 2
РОЗРОБЛЕННЯ НАУКОВИХ ПОЛОЖЕНЬ МОДЕЛЮВАННЯ та Комплексного дослідження
ПАРАМЕТРІВ ЗРІЗІВ
2.1. Дослідження кінематики формування миттєвих перерізів зрізів
Виходячи із важливості параметрів поперечного перерізу зрізів для дослідження
роботи зубців і лез черв’ячної фрези й аналізу процесів і явищ, які
відбуваються під час різання на їх робочих поверхнях, у цій роботі в основу
дослідження їх закономірностей покладено наступні початкові умови і основні
допущення.
Об’єкт дослідження - цільні праві однозахідні черв’ячні фрези зі
швидкорізальної сталі (ГОСТ 9324-83); шари припуску, які усувають зубці і леза,
розглядають у сталому різанні під час оброблення прямозубчастих коліс.
Закономірності різання, формування перерізів зрізів і формотворення, знайдені
для цих умов, можна поширити на процеси зубонарізання багатозахідними фрезами,
фази врізання і виходу фрези, а також на оброблення косозубчастих коліс, як
окремі різновиди процесу.
В основу графоаналітичного моделювання параметрів зрізів покладено розроблений
Родіним П.Р. метод перерізів, згідно з яким для описання просторового
формоутворюючого руху виробничої поверхні цю поверхню у її відносному русі
відтворюють множиною послідовних миттєвих перерізів іншими характеристичними
поверхнями [31, 137]. Даний метод можна використати не лише для проектування
різальних інструментів, у тім для модульних черв’ячних фрез [138], але й для
аналізу складних схем різання, до яких належить зубонарізання в умовах
центроїдного огинання, та для оцінки параметрів зрізів. На цій основі відпадає
необхідність математичного описання складних просторових поверхонь, якими є
частково сформовані внаслідок різання багатьма зубцями і лезами черв’ячної
фрези поверхні у западинах зубців колеса, з яких зрізають припуск у циклі
осьової подачі. Використовуючи цей метод, можна вказану поверхню представити
послідовними перерізами її передньою поверхнею зубців інструментальної рейки та
описати послідовні положення цих перерізів у робочій зоні верстата внаслідок
результуючого руху різання, подачі та обкочування.
На основі методу перерізів проведено умовне розділення процесів різання та
формотворення [123]. Ця умова виходить із того, що профілювання зубчастих коліс
відбувається внаслідок усунення припуску із западин, при цьому розміри
зрізуваних шарів і параметри зрізів не визначаються параметрами профілю, хоча
показники точності та якості утворюваних профілів залежать від параметрів
зрізуваних шарів.
Необхідною умовою точнішого, ніж це досягнено на сьогодні, визначення
параметрів зрізів є врахування форми та розмірів поверхні, яка утворюється в
процесі сталого різання в кожній западині зубчастого колеса між обробленими
зубцями та необробленою поверхнею заготовки. Вказана поверхня формується усіма
активними зубцями і лезами черв’ячної фрези за час повороту заготовки зі столом
верстата на кут, який відповідає робочій довжині фрези, а різання у межах цієї
поверхні продовжується після оберту стола та зміщення фрези на величину осьової
подачі. Дана поверхня, яка утворюється в процесі результуючого руху різання
черв’ячної фрези внаслідок обертального головного руху, руху подачі та
обкочування визначає форму і розміри її миттєвого перерізу з площиною зубця
фрези (“пляму контакту” [31]), яка непевно періодично змінюється за поворотом
фрези і залежить від положення зубця на активній довжині. Цю поверхню, означену
“поверхнею підмітання” [31], визначимо, як перехідну поверхню западини; а її
січення передньою площиною зубця фрези, яке визначає миттєвий переріз зрізу,
визначимо із множини миттєвих профілів зубців фрези [122].
Миттєві перерізи інструментальної і перехідної поверхонь приведено до площини
торця зубчастого колеса на основі методу ортогонального проектування, а дійсні
значення параметрів зрізів у передній площині при довільному куті повороту
відносно торця заготовки визначено за їх проекціями з урахуванням кутового
положення зубця та кута підйому основного черв’яка.
Розглядається зубофрезерування з осьовою подачею. Методи нарізання, які
реалізуються з іншими напрямками подач - радіальною, тангенційною,
радіально-осьовою і радіально - тангенційною, мають вужче використання у
практиці зубообробки. Зокрема радіальне зубонарізання використовується, в
основному, для виготовлення черв’ячних коліс; спосіб обробки з тангенційною
подачею використовують для точного нарізання черв’ячних коліс з великими кутами
підйому черв’яка. При діагональному нарізанні величина тангенційної подачі
суттєво менша, ніж осьової, внаслідок чого даний процес можна розглядати в
певних фазах, у моменти фіксованого положення черв’ячної фрези під час її
тангенційного переміщення відносно лінії міжосьового перпендикуляру (МОП), в
яких можна враховувати лише осьове переміщення фрези.
Початкове положення інструментальної рейки черв’ячної фрези відносно зубчастого
колеса є таким, що вісь симетрії центрального зубця фрези співпадає з
міжосьовим перпендикуляром, а вертикальна вісь верстата лежить у площині
симетрії заглибини між зубцями колеса. Профіль зубців черв’ячної фрези не має
округлень біля вершин.
У процесі осьового переміщення черв’ячної фрези її кожне лезо здійснює рух по
однаковій траєкторії, займаючи одне і те ж огинальне положення зубчастої рейки
відносно елементу профілю, який ним формується. Іншими словами, внаслідок
жорсткого кінематичного зв’язку між робочими рухами, які забезпечують різання і
формоутворення у процесі зубофрезерування, під час кожного різу лезо зубця
перебуває у контакті із утворюваним профілем один раз за період одного оберту
зубчастого колеса,
- Киев+380960830922