Основы высокоэффективн ой технологии изготовления цилиндрических зубчатых колес

Вид материалаАвтореферат

Содержание


В четвертой главе изложены основы повышения эффективности финишной обработки зубчатых колес высокой твердости.
Подобный материал:
1   2   3   4

В четвертой главе изложены основы повышения эффективности финишной обработки зубчатых колес высокой твердости.


Разработана математическая модель выбора и создания новых перспективных методов финишной зубообработки. В рамках модели была проведена сравнительная экспертная оценка известных методов отделочной зубообработки закаленных зубчатых колес с помощью функции желательности Харрингтона. Решение осуществлялось в два этапа. На первом этапе априорным ранжированием установлены технологические показатели, наиболее значимо характеризующие эффективность отделки зубьев в сложившейся ситуации. На втором этапе с помощью функции желательности Харрингтона выявлены методы финишной зубообработки, которые в наибольшей степени обеспечиваю эти показатели. Наибольшие величины желательности получили финишная электрохимическая обработка (0,42) и алмазное зубохонингование (0,35). Совмещение на одной рабочей позиции обкаточного катода и алмазного хона обеспечивает сочетание положительных качеств каждого из этих способов.

Если на заданной поверхности изделия принять произвольную точку , то соответствующая ей линия съема металла будет кривой, нормальной к текущим поверхностям (рис. 8).



Рис. 8. Взаимодействующие поверхности электродов при сложной кинематике их движения:1 – рабочая поверхность катода; 2 –теоретическая поверхность катода-инструмента; 3 – текущая поверхность изделия; 4 – поверхность анода-заготовки; 5 – теоретическая поверхность изделия; 6 – заданная поверхность изделия; - профильная модификация изделия; - профильная модификация катода; П – припуск на финишную обработку; h – толщина снятого за истекший момент времени слоя металла; sh - межэлектродный зазор

Рабочая поверхность I катода также задается величиной профильной модификации относительно теоретической поверхности 2.

Межэлектродный зазор sh, соответствующий точке , рассматривается вдоль силовой линии электрического поля. Он изменяется во времени и зависит от положения рассматриваемой точки на заданной поверхности изделия; параметров установки катода и его движения относительно обрабатываемого изделия; геометрических параметров рабочей поверхности инструмента; изменения текущей поверхности изделия в результате анодного растворения металла; факторов, искажающих электрическое поле.

Задачи, связанные с проектированием обкаточных катодов и управлением процессом, следует решать в два этапа: расчет параметров катода с теоретическим профилем; выбор функции управления параметрами процесса и определение величины управляющих параметров.

Первый этап является геометрической задачей. При решении этой задачи использованы существующие принципы расчета режущих инструментов.

Второй этап связан с определением количественной оценки интенсивности процесса анодного растворения металла при сложной кинематике движения электродов. В качестве количественной оценки интенсивности процесса анодного растворения металла использована «приведенная» интенсивность , которая выражает толщину слоя металла, удаляемого за один цикл обработки.

Математическое моделирование процесса, при котором он рассматривается как сумма простых процессов, протекающих в элементарно малые промежутки времени, позволило определить приведенную интенсивность выражением



где - время начала процесса для выбранной точки в пределах рассматриваемого цикла обработки; - время конца процесса для той же точки в пределах того же цикла; q – мгновенная интенсивность, определяемая формулой ; - коэффициент, учитывающий постоянные факторы процесса, общие для всех точек обрабатываемой поверхности изделия; - коэффициент, учитывающий факторы процесса, остающиеся постоянными только для рассматриваемой точки обрабатываемой поверхности; - условная «мгновенная» интенсивность процесса в рассматриваемой точке поверхности анода, учитывающая влияние переменных факторов процесса, ; - межэлектродный зазор, соответствующий рассматриваемой точке поверхности анода; - функция, учитывающая влияние кривизны взаимодействующих поверхностей; - функция, учитывающая влияние остальных переменных факторов процесса.

Введена величина , названная «условной» интенсивностью. Если пользоваться средней интенсивностью процесса и приведенным зазором , то , а средняя интенсивность (рис. 9).



Рис. 9. «Мгновенная» q, «приведенная» Q и «средняя» qср интенсивности процесса финишной электрохимической обработки при обкате электродов