Выбор системы координат для описания эвольвентной и переходной части профиля зуба цилиндрических колес нарезаемых червячной фрезой

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

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

В данной системе координат в компактной форме описываются все свойства эвольвенты, однако, она не является удобной для построения эвольвенты, а так же в ней трудно описать нерабочую переходную часть профиля зуба. Переходная часть описывается участком 1-11, а эвольвентная часть участком П-1У. В данном случае наиболее приемлемым вариантом является использование прямоугольной системы координат с осью, у проходящей через ось симметрии зуба и с началом координат на окружности впадин 1ё1 .

При этом в качестве текущего параметра выбирается угол обкатки инструмента в процессе нарезания зуба.

Координаты эвольвентной части профиля зуба рассчитываются по формулам вида

Х- = - фаУ -р« саке 1 - ^ + 2)1

И

Г, =г - -н * саясс * íéte^ - + я)]

Я ]

где Ф - текущий параметр, соответствующий углу обкатки при нарезании зубьев червячной фрезой. Значение

текущего параметра Ф для фиксированных точек II, III, IV эвольвентной части профиля определяется из выражений вида

В"

Г СОРЯ

re stiacasa; Vrn — О ; .

Уравнение переходной части профиля зуба зубчатого колеса в прямоугольной системе координат имеет вид Л п = - (й  tQCt + CTpCOín1 - сг+ Cttsiíp- — + п - сг^sixt^i + г ) * stnfsp — ]

Vn = [m + -Jaz:-. - -7й+ :'* - ) + - +  j * z(_" - s?)- ¡=?: j ^

Значение текущего параметра Ф для фиксированной точки I переходной части профиля зуба в принятой системе координат имеет вид

^ _ -В * tQ№ 4- СГц| * сок

Таким образом, в выбранной системе координат простейшим образом описывается переходная часть профиля зуба колеса, нарезаемого червячной фрезой.

Вывод уравнений (2) и (3) основан на методе преобразования координат, отражающий в себе кинематику образования профиля зуба при помощи инструмента работающего по методу обкатки.

Кроме того, указанный способ построения профиля зуба может быть использован в алгоритме проведения численного эксперимента при исследовании процесса ротационного точения винтовой поверхности глобоидно-го червяка.

Библиографические ссылки

1. Марков А. Л. Измерение зубчатых колес. М. : Машиностроение, 1968. 308 с.

2. Колчин Н. И. Механика машин. Л. : Машиностроение, 1971. 560 с.

3. Справочник машиностроителя : в 6 т. Т. 1 / под ред. Н. С. Очеркана. М. : Машгиз, 1963.

© Линейцева А. А., Абрамчик А. В., 2013

УДК 621.81.004

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

ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПО ВЫХОДНЫМ ПАРАМЕТРАМ ПРОЦЕССА РОТАЦИОННОГО ТОЧЕНИЯ ПРИНУДИТЕЛЬНО ВРАЩАЕМЫМ МНОГОЛЕЗВИЙНЫМ

ИНСТРУМЕНТОМ

Рассматривается вопрос возможности определения технологической составляющей силы резания по таким параметрам процесса резания, как скорость и теплота, при ротационном точении.

Один из главнейших факторов, определяющих процесс резания, является теплота, образующаяся в результате работы резания.

Для успешного воздействия на процесс резания важно знать не только количество теплоты, но и рас-

пределение ее, т. е. степень концентрации теплоты в различных участках изделия, стружки и резца. Если бы вся образующаяся теплота быстро и равномерно распределялась по всему объему изделия и инструмента, она быстро отводилась бы в пространство, не