Введение к работе
Актуальность темы. В последние время во всех промышленно развитых странах широкое развитие получают материалосберегающие технологии, реализуемые на специализированном оборудовании и на станках общетехнологического назначения. Особенно эффективной является технология формообразования деталей холодным пластическим деформированием на станках общетехнологического назначения. Такие технологии, помимо материалосбережения, обладают рядом преимуществ по сравнению с обработкой резанием и формообразованием деталей пластическим деформированием на специализированном оборудовании:
возможностью использования наличного металлорежущего оборудования,
возможностью применения высоких режимов обработки при более высокой стойкости инструмента (по сравнению с резанием);
отсутствием стружкообразования;
возможностью концентрации операций за счет использования многоин-струменталыгой наладки;
Наиболее широкое распространение такие технологии получили при обработке, резьб различными типами резьбонакатных головок, серийно выпускаемых инструментальной промышленностью большинства развитых стран.
В последнее время сформировалось самостоятельное направление метоллообработки, получившее название кинетопластика и заключающееся в использовании деформирукнцнх инструментов для формообразования ка станках общетехнологического назначения практически всех видов поверхностей^ том числе зубчатых, шлицевых, кольцевых, цилиндрических и др. Однако имеющиеся по этому вопросу научные и практические данные не исчерпывают всех возможностей и путей дальнейшего совершенствования процессов и инструментов для обработки изделий деформирующими инструментами на станках общетехнологического нназначения.
В настоящее время известен ряд способов получения зубчатых колес пластическим деформированием на специализированных станках.В 1988г. была предпринята попытка формообразования зубчатых колес на станках общетехнологического назначения с помощью аксиальных (осевых) накатных головок,которая наряду с ее научной и практической полезностью не получила заметного развития вследствие того,что зубчатые колеса не являются длинномерными изделиями,а аксиальные процессы рассчитаны именно на такие изделия.
Отсюда и возникла идея разработки метода формообразования зубчатых колес с помощью радиальных накатных головок, обеспечивающих
обработку деталей в многоинструментальных наладках станков и автоматов общетехнологического назначения,причем проявляющих эффективность как раз по короткомерным изделиям,каковыми являются зубчатые колеса.
Цель работы - создание и последующее изучение процесса и инструмента для накатывания мелкомодульных эвольвентных зубчатых колес на станках и автоматах токарной группы на основе исследований особенностей кинематики процесса формообразования материала, некоторых си-ло-моментных закономерностей.разработки и обоснования системы расчета новых инструментов и ряда основных условий эксплуатации.
Методы исследований. Достижение поставленной цели осуществлялось комплексным решением задач с применением экспериментальных и теоретических исследований.
Научная новизна заключается в совокупности установленных фактов, закономерностей и научно-обоснованных разработок, которые обеспечивают осуществление процесса зубонакатывания эвольвентных колес радиальными головками на станках и автоматах токарной группы:
в процессе зубонакатывания и инструментах для его осуществле-
ния,характеризующиеся тем,что формообразование осуществляется ради
альной головкой за один оборот роликов постадийно на заготовке особой
формы,
» в теории кинематического деления и образования на заготовке заданного числа зубьев в условиях отсутствия жесткой кинематической связи между звеньями технологической пары "инструмент-заготовка";
в закономерностях формообразования при накатывании зубчатых колес радиальными головками;
в создании и обосновании конструктивной схемы зубонакатных
роликов к радиальной головке и системы их расчета;
в выборе и обосновании особой и цилиндрической формы и размеров заготовки;
в определении взаимосвязи между параметрами инструментов и заготовки и мощностными характеристиками процесса;
в уровене качественных показателей изделий.
Практическая ценность заключается в разработке научных положений, позволяющих осуществить процесс накатывания зубчатых колес радиальными головками и обосновании системы проектирования накатных инструментов (роликов) и условий их эксплуатации.
Реализация работы .Материалы исследований и чертежи переданы на Красногорский оптико-механический завод.На основе выполненных исследований созданы методические разработки для лабораторных работ кафедры "ИТ и КМ" для магистратуры по предмету "Современные тенденции в развитии станков и инструментов".
Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на международной научно-технической конференции "Совершенствование процессов финишной обработки в машино- и приборостроении, экология и защита окружающей среды" (г.Минск, 1995г.), юбилейной международной научно-технической конференции "Вопросы совершенствования технологических процессов механической обработки и сборки изделий машиностроения" (г.Тула, 1997г.) и заседаниях кафедры "Инструментальная техника и компьютерное моделирование" МГТУ "СТАНКИН".
Публикации. По материалам диссертации опубликованы три статьи,
получено положительное решение по заявке от 13.01.97г.,
Л"»9б 108665/02(013968).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5-й глав и общих выводов, изложена на 121 странице машинописного текста и содержит 50 рисунков, 13 таблиц, 3 приложения, а также список литературы, включающий 100 наименований.
В автореферате сохранена нумерация рисунков и табяиц,принятая в тексте диссертации.