Особеннности конструирования шпиндельного узла инструментальной головки устройства для ротационного точения винтовой поверхности деталей машин

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

5. Казьмин Б. Н., Трифанов И. В. О возможности перехода энергии электронного взаимодействия в энергию электромагнитного процесса // Альтернативная энергетика и экология : междунар. науч. журн. № 2. 2012.

6. Казьмин Б. Н., Трифанов И. В. Электродинамический движитель. Патент ЯП № 2453972, бюл. № 17, 20.06.2012.

7. Физическая энциклопедия : в 4 т. М. : Большая российская энциклопедия, 1989-1994.

© Казьмин Б. Н., Рыжов Д. Р., 2013

УДК 621.81.004

А. А. Куташевский, Е. А. Судленкова.

Научный руководитель - Л. С. Малько Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева. Красноярск

ОСОБЕНННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ ШПИНДЕЛЬНОГО УЗЛА ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ГОЛОВКИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ РОТАЦИОННОГО ТОЧЕНИЯ ВИНТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ

ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Работа посвящена рассмотрению вопроса совершенствования конструкции шпиндельного узла инструментальной головки устройства для ротационного точения винтовой поверхности деталей машин, интегрированного с токарновинторезным станком. На основе применения безлюфтовой червячной передачи взамен цилиндрической и конической передач в кинематической схеме привода инструментальной головки.

Применение технологии ротационного точения винтовой поверхности деталей машин позволяет повысить производительность обработки по сравнению с обработкой радиальными и фасонными резцами в 34 раза, обеспечить требуемую шероховатость винтовой поверхности, обеспечить безопасность технологического процесса и повысить износостойкость инструмента.

Характерной особенностью технологии ротационного точения винтовой поверхности является качение без скольжения центроиды инструмента в форме окружности по центроиде обрабатываемой винтовой поверхности. Ротационным точением можно вести обработку как цилиндрических, так и глобоидных винтовых поверхностей.

Данная технология реализуется с использованием устройства на бездеферинциальной основе, интегрированного с токарновинторезным станком [1]. Опытная эксплуатация данного устройства позволила уста-

1

новить что кинематическая схема его инструментальной головки (рис. 1) имеет недостаточную крутильную жесткость.

Это объясняется тем, что в кинематической цепи привода шпинделя 1 используется цилиндрическая передача (поз. 3, 4, 5). Процесс резания при формировании профиля винтовой поверхности характеризуется переменной толщиной срезаемого слоя припуска. Это приводит к возникновению крутящих колебаний шпинделя. Как известно, прямозубая цилиндрическая и коническая передачи не могут обеспечить их гашения.

Одним из путей решения данной задачи, является использование в кинематической цепи привода шпинделя инструментальной головки червячной передачи. При этом наиболее эффективной может быть безлюфтовая червячная передача. Кинематическая схема предлагаемой конструкции инструментальной головки представлена на рис. 2.

Рис. 1. Кинематическая схема инструментальной головки и цилиндрической передачей: 1 - шпиндель; 2 - гильза; 3-5-цилиндрические зубчатые колеса; 6-7-конические колеса; 8 - приводной вал головки; 9 - механизм вертикального перемещения гильзы

Секция «Метрология, стандартизация, сертификация»

Рис. 2. Кинематическая схема модернизированной инструментальной головки: 1 - корпус; 2 - гильза; 3 - шпиндель; 4 - механизм вертикального перемещения гильзы; 5 - червячное колесо; 6 - червяк; 7 - приводной вал инструментальной головки

Как следует из рис. 2, шпиндельный узел головки передает вращение многолезвийному инструменту и обеспечивает его крепление. Следовательно, он оказывает существенное влияние на точность и производительность процесса обработки винтовой поверхности. В связи с этим к шпиндельному узлу головки предъявляют следующие основные требования по таким параметрам, как: точность вращения; жесткость; виброустойчивость; долговечность шпиндельного узла; быстрота и точность закрепления инструмента в шпинделе; по минимальным затратам на изготовление, сборку и эксплуатацию шпиндельного узла при удовлетворение всех остальных требований.

Таким образом, для успешного внедрения ротационного точения винтовой поверхности принудительно вращаемым инструментом необходимо уделить внимание при создании технологического оснащения

вопросам конструирования шпиндельного узла инструментальной головки. Спроектированный шпиндельный узел инструментальной головки с учетом применения червячной передачи окажет существенное влияние на повышение эффективности процесса ротационного точения винтовой поверхности деталей машин.

Библиографические ссылки

1. Пат. 2253545. РФ, МПК. В23В\48 Устройство к токарному станку для обработки винтовой поверхности /Л. С. Малько. Опубл. 10.06.2005. Бюл. № 16.

2. Ачеркан Н. С, Гаврюшин Е. А, Ермаков В. В. и др. Металлорежущие станки. М. : Машиностроение, 1965. Т. 1. 764 с.

© Куташевский А. А., Судленкова Е. А., 2013

УДК 621.81

А. А. Линейцева, А. В. Абрамчик Научный руководитель - Л. С. Малько Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ВЫБОР СИСТЕМЫ КООРДИНАТ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ЭВОЛЬВЕНТНОЙ И ПЕРЕХОДНОЙ ЧАСТИ ПРОФИЛЯ ЗУБА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС НАРЕЗАЕМЫХ ЧЕРВЯЧНОЙ ФРЕЗОЙ

Показано преимущество построения профиля зуба цилиндрических колес, нарезаемых червячной фрезой, в прямоугольной системе координат по сравнению с полярной.

При решении задачи повышения качества чистовой зубообработки на основе применения однозубых инструментов возникла необходимость иметь в аналитической форме выражения для координат профиля зуба, как для эвольвентного участка, так и его нерабочей переходной части. При этом профиль зуба цилиндрического колеса нарезается червячной фрезой. Обычно, для описания эвольвентной части профиля

пользуются полярной системой координат и параметрической формой уравнений (1), в которой в качестве текущего параметра выбран угол фх развернутости

эвольвенты 14.

Формулы имеют вид:

^а = "о " - * -"-е-\-1