ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 53-197-03

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Для реализации технологической схемы, включающей черновую и чистовую обработку зубьев, разработаны прогрессивные конструкции дисковых зуборезных фрез, особенностью которых является использование в качестве режущих элементов неперетачиваемых пластин твердого сплава, выполненных в форме прямоугольного параллелепипеда с радиусным профилем на вершинах. За счет определенного расположения режущих пластин в корпусе фрезы обеспечиваются необходимые для осуществления процесса резания задние углы на режущих лезвиях и требуемая схема чернового и чистового формирования профиля впадин зубчатого колеса.

Черновая фреза имеет дифференцированную схему резания, которая обеспечивает для каждого зуба фрезы резание близкое к свободному и разделение удаляемого из впадины зубчатого венца металла между отдельными режущими зубьями.

Чистовая дисковая зуборезная фреза также имеет двухрядную конструкцию и формирует эвольвентный профиль зубьев колеса по схеме конструктивного огибания. Для этого каждый зуб фрезы оснащен режущей пластиной, которая размещается с внешней стороны ряда по касательной к профилю зуба колеса.

Процесс чернового и чистового зубонарезания цилиндрических прямозубых колес дисковыми фрезами характеризуется сложными закономерностями изменения параметров срезаемых каждым зубом фрезы слоев металла (имеет место непрерывное изменение мгновенных значений толщины, ширины и площади срезов), углов контакта зуба фрезы с заготовкой, величины кинематических углов на режущих лезвиях и силы резания.

Для последовательной обработки впадин используется движение единичного деления, обеспечивающее поворот заготовки на угол между соседними зубьями.

В системе координатxyz, связанной с заготовкой, геометрический фрактал математического отображения схемы резания этого процесса можно представить в виде системы уравнений:

, (1)

гдеx _ij,y _ij, z _j- текущие координаты рассматриваемой точки режущего лезвия;

x _0i -расстояние по осиoxот начала системы координат до центра фрезы в рассматриваемом положении, соответствующем ее повороту на уголj;

- радиус фрезы в рассматриваемой точке режущего лезвия;

- текущее значение угла поворота фрезы;

- центральный угол, определяющий положение рассматриваемого зуба фрезы в ее начальном положении;

- центральный угол, определяющий смещение рассматриваемой точки режущего лезвия относительно точки этого лезвия на расчетном наружном диаметре фрезы;

- расстояние между осью вращения фрезы и осью зубчатого колеса;

z _a- координата точки режущего лезвия рассматриваемого зуба фрезы на расчетном наружном диаметре;

l _j- расстояние от точки режущего лезвия на расчетном наружном диаметре до рассматриваемой точки в плоскости передней поверхности зуба фрезы;

- профильный угол режущего лезвия рассматриваемого зуба.

Данная методика анализа параметров процесса, разработанная на основе математического отображения схемы резания, позволяет обоснованно выбирать оптимальные конструктивные и геометрические параметры дисковых зуборезных фрез и обеспечивает возможность управления процессом.