У нас уже 21989 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений

 





Название Геометрическое и компьютерное моделирование формообразования и контроля рабочик поверхностей глобоиднын червяков
Количество страниц 101
ВУЗ МГИУ
Год сдачи 2010
Бесплатно Скачать 23082.doc 
Содержание Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 9

1.1 Схемы нарезания глобоидных червяков 9

1.2. Характеристика инструментов для нарезания глобоидных червяков и способов их обработки 12

1.2.1. Цельные обкаточные резцы 12

1.2.2. Сборные резцовые головки 20

1.2.3. Круговые протяжки 26 V
1.2.4 Измерения и контроль глобоидных червяков 31

Глава 2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ГЛОБОИДНЫХ ЧЕРВЯКОВ 37

2.1. Аналитическое описание процесса формообразования \ поверхности глобоидного червяка с дуговым профилем осевого cечения 37

2.2. Определение режущей кромки инструмента при различных формах его передней поверхности 45

2.3. Формообразование задней поверхности инструмента 52

2.4. Результаты расчета геометрических параметров резцов для нарезания глобоидного червяка рулевого механизма автомобиля ВАЗ 56

Глава 3. КОНСТРУКЦИИ СБОРНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ -РЕЗЦОВЫХ ГОЛОВОК ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ

ГЛОБОИДНЫХ ЧЕРВЯКОВ 61

3.1. Технические требования к конструкциям инструментов 61

3.2.Описание конструкций резцовых головок 62

3.3 Сборка резцовых головок 64

3.4 Заточка и переточка сменных режущих элементов 67

Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ГЛОБОИДНЫХ ЧЕРВЯКОВ НА

ТРЕХКООРДИНАТНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ 70

4.1. Схема алгоритма измерений рабочих поверхностей

глобоидных червяков 79

4.2. Структурная схема измерений рабочих поверхностей

глобоидных червяков 81

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 82

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 85

Приложение 1 97

ш Приложение 2 99

Приложение 3 100

Приложение 4 101


Введение
Современное машиностроительное производство в зависимости от разме-I. ров серии выпускаемой продукции принято делить в основном на два разли-

чающихся вида: серийное и массовое. Если до недавнего времени граница между этими двумя видами производства была чёткой, то теперь она начинает стираться. Расширение номенклатуры выпускаемой продукции постепенно распространяется на массовое производство, где на основе базовой модели выпускаются многочисленные модификации. Для такого производства характерно постоянное усовершенствование конструкции узлов, уменьшение серийности, увеличение номенклатуры, частая смена изделий.

" Переход к рыночным отношениям в экономике страны определил два

противоречивых требования к производству: с одной стороны - сокращение сроков подготовки и выпуска, а также серийности продукции, а с другой - снижение трудоёмкости изготовления и стоимости при высоком качестве изделий. г Чтобы удовлетворить этим противоречивым требованиям, необходимо

чтобы производство обладало рядом определённых свойств:

1. Гибкость и маневренность, то есть способность быстро перестраиваться на i выпуск новой продукции. При этом предусматривается использование универсального оборудования и унифицированной оснастки, что позволит отрабатывать заранее планируемые ситуации, быстро переходить на изготовление новой продукции.

2. Высокий технический уровень и инженерную подготовку производства, включая компьютерную поддержку, что позволит выпускать изделия высокого '¦ качества, большой надёжности и ресурса.

* 3. Экономичность, обеспечивающую приемлемую для рынка цену продукции и

минимальные затраты на её изготовление.

Эффективность такого производства во многом будет определяться качеством металлорежущего инструмента. Он оказывает значительное влияние на совершенство технологии механической обработки

В предлагаемой работе на основании анализа геометрических моделей и их компьютерной обработки разработан инструментальный комплекс для обработки и контроля рабочих поверхностей глобоидных червяков в условиях ме-ханообрабатывающего производства с широкой и постоянно обновляемой номенклатурой выпускаемой продукции: - от изготовления индивидуальных изделий до серийного и массового производства.

Для передачи движения между непересекающимися осями валов, и расположенными под углом 90°, при необходимости получения больших

передаточных чисел используются червячные глобоидные передачи. Их преимущества заключаются в компактности, плавности и бесшумности в работе. В отличие от обычной червячной пары, у которой в сечении, проходящем через ось червяка и центр колеса, зацепление представляет собой рейку и шестерню, у глобоидной червячной пары в том же сечении, витки червяка охватывают колесо по радиусу. При этом эффективная контактная поверхность при одинаковых окружных усилиях увеличивается, а давление на единицу контактной поверхности витка уменьшается. По этой причине при тех же основных размерах глобоидная пара способна передавать большую мощность. У различных модификаций глобоидных червячных передач профиль витка червяка в осевом сечении может быть линейчатым (прямобоким) или нелинейчатым (криволинейным).

Передачи с линейчатым профилем витка получили распространение в механизмах грузоподъемных машин: в приводах лебедок, лифтов, конвейеров [3,4,20,22,24,27,28,74]. Передачи с нелинейчатым профилем гло-боидного червяка в осевом сечении нашли применение в механизмах рулевых управлений автомобилей и других транспортных машин. К механизмам этого типа предъявляются требования, вытекающие из условий эксплуатации автомобилей и погрузчиков: лёгкость управления, стабили- зация управляемых колёс, коэффициент обратимости и другие [13,34, 36,38,40,44,51,71].

Нарезание глобоидных червяков в условиях крупносерийного и массового производства осуществляется на специальных станках с применением сложных и дорогостоящих режущих инструментов - обкаточных резцов, многорезцовых головок и круговых протяжек. Сложная конструкция этих инструментов, несовершенные методы их проектирования, высо-

кая трудоемкость изготовления с применением уникального высокоточного оборудования резко снижают технологическую гибкость участков по изготовлению глобоидных червяков, делая невозможным осуществление новых конструктивных по этой передаче. Это во многом объясняется тем, что даже небольшие изменения в конструкции глобоидной пары требуют применения нового инструмента и конструкторско-технологической подготовки инструментального производства. Переход на выпуск инструментов прогрессивных конструкций требует значительной перестройки инструментального производства и, в первую очередь, осуществления его конструкторско-технологической подготовки, одним из главных элементов которой является разработка методов формообразования его режущей части, методик расчета его геометрии, и наладочных параметров заточного оборудования.

Несмотря на то, что процессы металлообработки постоянно совершенствуются, процесс обработки глобоидных червяков за последние 60-70 лет не претерпел существенного изменения [22,23,24,27,39, 50,68,74].

Внедрение на участках промышленных предприятий современных высокопроизводительных станков с ЧПУ, имеющих высокую статическую и динамическую жесткость, точное срабатывание систем и механизмов и
высокую мощность приводов расширяют их технологические возможности.
Однако возможности современных станков на отечественных промышленных предприятиях остаются нереализованными из-за отсутствия комплексного подхода к формообразованию сложных поверхностей дета-лей машин как к системе на следующих уровнях:

1. технологической подготовки - проектирования, конструирования и изготовления инструментов и оснастки;
2. измерения и контроля;
3. рационального использования инструментов.

Решение этих задач позволит резко снизить затраты на подготовку производства и откроет возможность изготовления червяков в условиях механического цеха среднего машиностроительного завода. При таком подходе возможна организация специализированных предприятий по проектированию, изготовлению и ремонту всевозможных механизмов с гло-боидными червяками. В этом случае возможно значительное улучшение с качества таких механизмов за счёт более тщательного изготовления от-

дельных деталей, сборки и контроля, что весьма затруднительно, а часто невозможно в условиях крупносерийного и массового производства.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Схемы нарезания глобоидных червяков

Нарезание витков глобоидного червяка можно осуществить по трем различным схемам, представленным на рисунках 1,2, 3.

1. Схема радиальной подачи инструмента, показанная на рисунке 1, сочетает два вращательных движения инструмента и заготовки червяка и одно поступательное в радиальном направлении движение инструмента.
2. Схема тангенциальной подачи инструмента, показанная на рисунке 2, сочетает два вращательных движения инструмента и заготовки червяка и одно тангенциальное (вдоль оси инструмента по касательной к заготовке червяка) поступательное движение инструмента.

3. Схема кругового протягивания, представленная на рисунке 3, сочетает в себе два вращательных движения заготовки червяка

Основными методами обработки рабочих поверхностей глобоидных червяков в настоящее время являются нарезание на специальных и специализированных станках по схеме радиальной подачи и схеме кругового протягивания. Значительно меньше распространен метод обработки по схеме тангенциальной подачи [24,74].

Метод нарезания глобоидных червяков резцами-летучками, иногда используемый при проведении ремонтных работ [68], характеризуется низкой производительностью, имеет малое распространение на промышленных предприятиях и в данной работе не рассматривается.

В качестве режущего инструмента при нарезании глобоидных червяков применяются цельные обкаточные резцы, сборные многорезцовые головки с прямоугольным сечением державки вставных резцов и круговые

протяжки.

1.2. Характеристика инструментов для нарезания глобоидных червяков и способов их обработки

1.2.1. Цельные обкаточные резцы

Цельные обкаточные резцы наиболее часто применяются в автомобильной промышленности при нарезании глобоидных червяков рулевых механизмов [12,24,39,63,74]. Несмотря на некоторые конструктивные отличия, все механизмы этого типа объединяет одна и та же схема зацепления глобоидного червяка с роликом вала сошки, показанная на рисунке 4.

щ

----- Ось вала сошки

— Ось нарезки червяка

Рис. 4. Схема зацепления глобоидного червяка с роликом вала сошки в рулевом механизме автомобиля

Обозначения на рисунке 4:

R4 - радиус оси вращения инструмента при нарезании червяка.

13 Re - радиус вращения вала сошки.

h - величина смещения центров делительной окружности червяка и вер-тикальной оси вала сошки.

е - вертикальное смещение оси ролика вала сошки относительно осевой плоскости червяка.
Профиль витков этих червяков в осевом сечении описан дугой окружности [34,38,40,51,63,71,74]. Обработка поверхностей глобоидных червяков такого типа производится на специальном оборудовании специальными инструментами - обкаточными резцами. Конструкции этих резцов, показанных на рисунке 5 и рисунке 6, аналогичны зуборезным долбякам для обработки косозубых цилиндрических зубчатых колёс. При нарезании червяка резец вращается согласованно с заготовкой и непрерывно перемещается в радиальном направлении, пока не достигнет заданного межосевого расстояния в станочном зацеплении, координатная модель которого представлена на рисунке 9. Его режущие кромки располагаются в осевом сечении заготовки червяка.
Так как угол подъема витка глобоидного червяка измеряется не только по высоте его профиля, но и по длине, то условия резания непрерывно меняются в процессе обработки. В связи с этим резец работает в тяжелых условиях, что плохо влияет на его стойкость и отрицательно сказывается на обрабатываемой поверхности червяка.
На ОАО ГАЗ и на московском автозаводе ЗИЛ для уменьшения нагрузки на инструмент червяки нарезаются в два прохода двумя обкаточными резцами черновым и чистовым [24,39,63,74]. Черновой резец, упрощенный чертеж которого представлен на рисунке 5, снимает основную массу металла, предварительно формирует поверхности правой и левой сторон витка червяка, оставляя припуск на чистовую обработку. Для уменьшения трения об обработанную поверхность у чернового резца предусмотрен задний угол (X на вершинной кромке.
Таким образом, черновой резец имеет форму конуса с малым, около 8°, наклоном образующей. При регулярных переточках такого резца по передней поверхности его диаметр уменьшается, вызывая тем самым уменьшение глубины нарезки и нарушение геометрии профиля витков червяка. Это приводит также к неравномерности распределения припуска под чистовое нарезание.

Черновая обработка профиля червяка резцом с нулевым значением заднего угла и получение его за счёт смещения инструмента ниже оси заготовки червяка, приводит к значительному увеличению усилий резания. При этом уменьшение переднего угла резко повышает вероятность выкрашивания режущей кромки [25,39,66].

Чистовой резец, упрощенный чертеж которого представлен на рисунке 6, окончательно формирует профиль витка червяка на полную глубину. С целью сохранения профиля при переточках, такой резец, в отличие от чернового, имеет цилиндрическую форму задней поверхности.

Минимальный задний угол на вершинах зубьев обеспечивается за счёт небольшого, порядка 1..1,5 мм, смещения торца инструмента относительно осевого сечения заготовки червяка при наладке станка. При цилиндрической форме задней поверхности переточка, которая осуществляется в данном случае по передней поверхности, не изменяет наружний диаметр резца и не сказывается отрицательно на глубине профиля.

Возникающее при смещении резца уменьшение переднего угла лишь

незначительно увеличивает нагрузку на режущие кромки из-за малого припуска после чернового нарезания. Однако такой резец не может обеспечить требуемую шероховатость обрабатываемой поверхности по двум взаимосвязанным причинам:

1. малый припуск на отдельных участках профиля витка затрудняет срезание стружки, так как его величина становится соизмеримой с радиусом округления режущей кромки;

2. увеличение припуска невозможно из-за слишком малой величины заднего угла и повышенного трения в зоне резания [24,66].

В результате обработки поверхность витка червяка должна кметь шероховатость не ниже v (это требование чертежа). Практически же на боковых рабочих сторонах витка удаётся получить шероховатость по верхности порядка V . По этой причине при изготовлении червяков на заводе ЗИЛ вводилась операция притирки с применением войлочного притира, насыщенного абразивом [74].

Эта операция производилась на универсальных зубофрезерных станках при вращении червяка со скоростью порядка 80... 120 мин"1. Однако, притирка витка червяка не дала значительного снижения шероховатости рабочих поверхностей, и характеризовалась низкой производительностью.
Список литературы .
Цена, в рублях:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)		 1425
Скачать бесплатно 23082.doc 





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ


Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:

Besucherzahler
счетчик посещений

© 2006-2024. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.