Mechanics and Advanced Technologies (Dec 2023)
Дослідження впливу силових чинників на структуру технологічної операції зуботочіння
Abstract
Проблематика. В технології Power skiving існує проблема призначення робочих параметрів, до яких належать осьова подача та швидкість різання, а також кут нахилу зубців дискового різця та інструментального шпинделя, геометрія різальної частини та глибина різання по проходах. Мета. Необхідно дослідити процес різання методом Pоwer skiving при нарізанні коліс зовнішнього зачеплення за декілька проходів та розробити рекомендації щодо вибору його раціональних параметрів. Методика реалізації. Силу різання та її тангенціальну складову, яка діє на різець представлено відповідно до основних положень теорії різання функцією площі поперечного перерізу зрізів, межі міцності матеріалу заготовки на зсув та інтенсивності пластичного деформування стружки. Розрахунки площі зрізів базуються на графоаналітичній 3D модель недеформованої стружки. Коефіцієнт інтенсивності зсуву визначено в залежності від товщини зрізаних шарів з допомогою системи Deform 2D. Дослідження силових чинників на першому етапі виконано для однозубчастого різання, коли приймається до уваги роботу одного зубця інструменту, та для умов багатозубчастого різання, що відповідають реальним умовам різання і формоутворення у даному методі. Результати. Аналіз гармонічних коливань з різною частотою досліджуваних сил свідчить, що за середнім навантаженням максимальна головна складова сили різання виникає на третьому проході, а тангенціальна сила на осі різця – на першому проході. Зміна частоти цих сигналів пояснюються зміною кута контакту між інструментом та зубчастим колесом у верстатному зачепленні та різною кількістю зубців, які здійснюють різання. Висновки. Отримані дані дозволили розробити методику для вибору раціональних режимів - величини осьової подачі, кількості проходів з різною глибиною різання для забезпечення найменших витрат часу і досягнення заданої точності зубчастих коліс. Показано, що для зменшення похибки оброблення найбільш раціонально досягати зменшення сили різання за рахунок збільшення кількості проходів, а не зменшення осьової подачі.
Keywords
