3 Исследовательский раздел
3.1 Анализ перспективных методов образования зубчатых поверхностей
Возрастающие требования к качеству зубчатых колес вызывают необходимость поиска новых подходов к совершенствованию методов их обработки как со снятием материала, так и без него. Исследованы протягивание базового отверстия, фрезерование, шевингование и холодное прикатывание зубьев колес из стали 18ХГТ и порошковых металлокерамических сплавов. Основное внимание уделяли расширению технологических возможностей этих методов и стабильности достигаемого качества.
В общем цикле изготовления зубчатых колес процессы, связанные с формообразованием зубьев, имеют первостепенное значение. При изготовлении цилиндрических зубчатых колес наибольшее распространение получили процессы червячного зубофрезерования и зубодолбления. Эти процессы непрерывно совершенствуются.
Дальнейший резерв повышения производительности возможен при увеличении скоростей резания, т. е. при использовании инструментов, армированных твердым сплавом. Для работы на высоких скоростях резания наиболее целесообразным является использование процессов фрезерования. Применение червячных фрез, армированных твердым сплавом, встречает весьма серьезные трудности. Они связаны в основном со сложностью изготовления — профилирования червячных твердосплавных фрез, а также с серьезными ограничениями скоростей резания при использовании большинства современных зубофрезерных станков.
На протяжении ряда лет проводятся работы, направленные на повышение производительности зубонарезания путем использования новых процессов зубонарезания с применением резцовых головок, армированных твердым сплавом.
Применение резцовых головок большого диаметра при небольшой ширине венца обрабатываемых зубчатых колес открывает возможность осуществлять предварительную (под шевингование) обработку без продольной подачи, что наряду с выравниванием процесса за счет неравномерной скорости подачи обката позволяет существенно повысить производительность.
Обработка зубьев цилиндрических зубчатых колес в серийном и массовом производствах строится обычно по следующей схеме: предварительное зубонарезание — шевингование. Процесс шевингования при высокой производительности и экономичности обеспечивает при определенных условиях и хорошие результаты по точности (6—7-я степень). Однако стабильность этих результатов может быть достигнута лишь при условии, если предварительное зубонарезание обеспечивает точность не ниже 8-й степени. Колеса, нарезанные с большими погрешностями, шевингованием не исправляются.
Метод чистовой обработки, основанный на использовании резцовых головок с нулевым углом профиля, надежно обеспечивает получение колес 6—7-й степени точности независимо от точности предварительно обработанного резанием или штампованного колеса. Реализация этого метода в производственных условиях открывает возможность использования прогрессивных заготовок зубчатых колес с предварительно оформленными зубьями.
Наиболее целесообразным способом получения точных заготовок зубчатых колес (для зубчатых колес мотоциклетного и мотороллерного производства) является штамповка в разъемных матрицах по схеме комбинированного выдавливания. Эта схема обеспечивает хорошее заполнение полости матрицы, получение заготовок без штамповочных уклонов и без отхода металла в облой при использовании универсального оборудования.
3.1.1 Основные направления повышения производительности червячного зубофрезерования
Процесс червячного зубофрезерования за время, прошедшее после его появления, принципиально не изменился. Были, однако, проведены многочисленные исследования, в результате которых этот процесс непрерывно совершенствовался как в направлении повышения производительности, так и точности обработки.
Возможности повышения производительности червячного зубофрезерования удобно рассмотреть, анализируя формулу для определения основного технологического (машинного) времени
где b — ширина зубчатого венца, мм; y1 — путь врезания фрезы; y2 — путь выхода фрезы из заготовки; z — число зубьев заготовки; DФ — диаметр фрезы, мм; s — подача на оборот заготовки, мм; k — число заходов фрезы; v — скорость резания, м/мин.
Помимо традиционных направлений, способствующих повышению производительности процессов резания — увеличения скорости резания, увеличения подачи, уменьшения длины пути подачи, выявляется еще один специфический параметр — число заходов.
Возможности увеличения скоростей резания. Универсальным средством повышения скоростей резания является улучшение инструментальных материалов. Для червячных фрез это направление может быть реализовано за счет применения сверхбыстрорежущих сталей и твердых сплавов. Практически используется только первое направление. Червячные фрезы, изготовленные из стали P6М5К5, эксплуатируются при скоростях резания v=70 м/мин, что в 2 раза выше по сравнению с обычной быстрорежущей сталью или ее заменителями.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
