Выбор направления врезания резца при многопроходном нарезании витков червяков

дет проявляться более сильно, т. е. процесс шевингования с большей вероятностью будет улучшать точность зубчатых колес.

Работа представлена на Международной Интернет-конференции по металлургии и металлообработке, проведенной ТулГУ 1 - 30 июня 2011 г.

A.A. Malikov, O.L. Zolotukhina

INVESTIGATION OF THE SPUR GEAR TOOTH SHAVING CORRECTING ABILITY

The correlational relations between the gear accuracy before and after gear shaving have been indentified and analyzed.

Key words: gear, shaving, accuracy, deviation, correlational relation.

Получено 26.12.11

УДК 621.992

Е.Ю. Кузнецов, асп.,

ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ВРЕЗАНИЯ РЕЗЦА ПРИ МНОГОПРОХОДНОМ НАРЕЗАНИИ ВИТКОВ ЧЕРВЯКОВ

Рассмотрены возможные направления врезания резца относительно перпендикуляра к оси детали при многопроходном нарезании витков червяков. Показано, что наиболее рациональной к использованию необходимо признать комбинированную схему резания.

Ключевые слова: червяк, нарезание витков червяков резцом, схема резания, направление врезания.

Вырезание впадины червяка регламентируется схемой резания, которая определяется направлением врезания резца относительно перпендикуляра к оси детали и законом изменения подачи от прохода к проходу. Схема резания характеризует форму и размеры сечения срезаемого слоя для каждого прохода резца, оказывает непосредственное влияние на производительность процесса и период стойкости инструмента.

При работе одним резцом с точки зрения направления врезания резца относительно перпендикуляра к оси детали возможны три основных схемы резания [1 - 4], являющиеся частными случаями схемы, представленной на рис. 1,а - схемы радиального перемещения резца под некоторым углом а/2 к направлению оси детали, а именно: профильная (рис. 1, б), последовательная (рис. 1,в, г) и профильно-последовательная (рис. 1, д).

При профильной схеме резания направление врезания резца перпендикулярно к оси червяка, при реализации остальных схем резания врезание резца осуществляется под углом к оси червяка отличным от 90°.

При последовательной схеме резания направление врезания совпадает с одной из боковых сторон профиля червяка, то есть врезание осуществляется под углом к оси червяка, равным углу профиля в осевом сечении витка червяка а x.

При профильно-последовательной схеме резания врезание осуществляется под углом к оси червяка, меньшим, чем угол профиля (как в

примере, на рис. 1,д под углом а/ 2 = 15°).

При радиальном врезании все три кромки резца - вершинная и две боковые - срезают слои материала детали. Поэтому все три кромки являются главными.

При боковом врезании срезают материал только две кромки - вершинная и одна из боковых, которые являются главными. Вторая боковая кромка, совпадающая со стороной профиля, вдоль которой на данном проходе резца осуществляется врезание, не срезает материал, а только формирует боковую поверхность витка червяка, и поэтому является вспомогательной.

г д

Рис. 1. Схемы возможных направлений врезания резца: а - радиального перемещения резца под некоторым углом а/2; б - профильная;

в, г - последовательная; д - профильно-последовательная

Профильная схема резания является наиболее распространенной. При реализации профильной схемы режущие кромки резца при внедрении в материал детали срезают его последовательными слоями и окончательно формируют профиль червяка на последнем проходе. Удаляемые сечения материала имеют жесткую коробчатую форму, и поэтому для их срезания требуются значительные силы резания. Наиболее загруженным в силовом и тепловом отношении участком резца является его вершина, так как она работает в зоне несвободного резания, имеет небольшое поперечное сечение и поэтому недостаточно быстро отводит тепло, выделяемое при резании, в тело резца. Помимо этого, она участвует в резании с первого до последнего прохода, в то время как остальные точки режущих кромок вступают в работу по мере их внедрения в деталь. Все это сокращает период стойкости резца. Также отметим, что одновременная работа тремя режущими кромками существенно увеличивает опасность возникновения вибраций при резании, что особенно заметно при обработке червяков с большими углами подъема винтовой линии.

При последовательной схеме резания условия работы резца будут более благоприятными, чем при профильной, так как здесь значительно уменьшается зона несвободного резания, а стружка более свободно удаляется из впадины червяка. Однако формируемый профиль получается менее точным, нежели при профильной схеме резания. Использование такой схемы резания также приводит к неравномерному изнашиванию режущих кромок резца. Поэтому последовательная схема резания часто используется для предварительной прорезки впадины червяка, а для равномерности изнашивания обеих режущих кромок резца используют прогрессивную или так называемую схему переменного резания, являющуюся частным случаем последовательной, при которой припуск удаляется поочередно то правой, то левой режущими кромками резца, а направление врезания совпадает с боковыми сторонами профиля червяка, то есть а/2 = ах (рис. 2,а).

а б в

Рис. 2. Схемы переменного резания: а - под углом а/2 = ах;

б - с образованием зазора; в, - с увеличением припуска на величину е- tgaж

352

Попыткой дальнейшего развития схемы переменного резания является схема, представленная на рис. 2,б, предусматривающая образование зазора е между проходами, который должен исключить трение ненагру-женной кромки резца, что, в свою очередь, должно повысить стойкость инструмента. Однако данная схема не учитывает увеличение на соответствующую величину (е- tga ж) припуска, срезаемого боковой режущей кромкой резца на участке, примыкающем к вершинной режущей кромке (рис. 2,в), - наиболее нагруженном участке резца. То есть схема резания с образованием зазора (рис. 2,б), при равных максимальных слоях, срезаемых боковыми режущими кромками, по сравнению со схемой переменного резания (рис. 2,а) приведет к увеличению проходов резца, что, в свою очередь, не только не повысит стойкость инструмента, но и увеличит время обработки, а, следовательно, такая схема не является предпочтительной.

Профильно-последовательная схема резания была разработана для устранения недостатков, присущих профильной и последовательной схемам, однако ожидаемого эффекта, так же, как и со схемой на рис. 2,б, получено не было. Это объясняется тем, что при профильнопоследовательной схеме резания одна из режущих кромок резца срезает весьма тонкие стружки. Как показано в работе [4], имеется вполне определенная, минимально допустимая толщина срезаемого слоя. Поэтому режущая кромка, находящаяся в неблагоприятных условиях, интенсивно изнашивается, а обработанная поверхность получается невысокого класса чистоты, что подтверждается экспериментальными данными работы [5]. Однако при этом некоторые источники [4, 6] считают такую схему пред-почтитель ной.

Таким образом, наиболее рациональной к использованию необходимо признать комбинированную схему резания, при которой на черновой стадии обработки принята схема переменного резания, как обеспечивающую наилучшие условия стружкообразования и равномерный износ режущего инструмента, а на чистовой стадии - профильную схему резания, как обеспечивающую максимальную точность и высокий класс шероховатости.

Работа представлена на Международной Интернет-конференции по металлургии и металлообработке, проведенной ТулГУ 1 - 30 июня 2011 г.

Список литературы

1 Бокин М. Н., Сидоров В. Н., Смирнов С. Д. Резьботочение и пути его интенсификации // Технология машиностроения. Исследования в области технологии машиностроения и режущего инструмента. 1972. Вып. 26. С. 86 - 99.

2 Гжиров Р. И., Серебреницкий П. П. Программирование обработки на станках с ЧПУ: справочник. Л.: Машиностроение, 1990. 588 с.

353

3 Бобров В. Ф. Многопроходное нарезание крепежных резьб резцом. М. Машиностроение, 1982, 104 с.

4 Локтев Д. А. Обработка резьбовых поверхностей на станках с числовым программным управлением. М.: Изд-во МГГУ, 2007. 116 с.

5 Бобров В. Ф., Гостева Г. К., Путттмин Б. М. Нарезание мелкой упорной резьбы // Станки и инструмент. 1971. №12. С. 21 - 23

6 Основной каталог. Металлорежущий инструмент. Sandvik Coromant. С 2900:129 RUS/01, AB Sandvik Coromant, 2009, 1233 c.

E.Yu. Kuznetsov

CHOICE OF THE DIRECTION OF INCISION OF THE CUTTER AT MULTIPASS CUTTING COILS OF WORMS

Possible directions of incision of a cutter concerning a perpendicular to a detail axis are considered at multipass cutting coils of worms. It is shown that to use it is necessary for most rational to recognize the combined scheme of cutting.

Key words: a worm, нарезание coils of worms a cutter, the cutting scheme, an incision direction.

Получено: 11.01.12

УДК 621.941.01

В. В. Иванов, д-р техн. наук, проф., (4872) 33-25-38, helena8 @mail. ru (Россия, Тула, ТулГУ),

А. А. Пряжникова, магистрант, 8-910-151-75-20, drakon-220188 @mail. ru

ОСОБЕННОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ СМП С РАЗЛИЧНЫМИ УГЛАМИ ПРИ ВЕРШИНЕ И ФОРМОЙ ПЕРЕДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ В УСЛОВИЯХ ЧИСТОВОГО ТОЧЕНИЯ

Рассмотрены влияние различных углов при вершине на скорость резания, а также возможность введения поправочного коэффициента на скорость резания, учитывающего величину угла при вершине СМП.

Ключевые слова: чистовая токарная обработка, сменная многогранная пластина, угол при вершине.

Номенклатура форм и размеров современных сменных многогранных пластин (СМП) для токарной обработки достаточно широка, что позволяет выбрать наиболее приемлемый форморазмер для каждого конкретного случая обработки. Так, для чистовой обработки деталей типа «тело вращения» со сложной геометрической конфигурацией, а также с пониженной жесткостью в большей степени подходят твердосплавные СМП ромбической формы типа V (по классификации ИСО) с острым углом при вершине 35° и радиусом ее закругления 0,2...0,4 мм. Это позволяет обеспечить минимальные силы резания и риск возникновения вибраций,

354