Основы высокоэффективн ой технологии изготовления цилиндрических зубчатых колес

Вид материала

Автореферат

Подобный материал:

• Нормирование точности зубчатых колес, 105.1kb.
• Разработка технологии изготовления индивидуального зуборезного инструмента для мелкомодульных, 266.32kb.
• Гост 11902-77. Головки зуборезные для конических и гипоидных зубчатых колес с круговыми, 13.3kb.
• Программные средства компьютерного проектирования зубчатых передач в обобщающих параметрах, 26.58kb.
• Гост 13133-77. Станки зубошлифовальные с профильным кругом для цилиндрических колес., 14.31kb.
• Возможные исходные реечные контуры для нарезания зубчатых колес, 77.82kb.
• Название программы информационные технологии в эскизном проектировании и оптимизации, 135.84kb.
• Архитектура ЭВМ. Лекция, 236.96kb.
• 2. геометрический расчет прямозубой цилиндрической передачи, 92.65kb.
• Пример выполнения задачи, 48.33kb.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации решена актуальная научная проблема - разработка основ проектирования высокоэффективных ресурсосберегающих технологий изготовления цилиндрических зубчатых колес на базе использования прогрессивных заготовок с зубьями, полученных методами пластического деформирования, и высокопроизводительных процессов формообразования зубчатых венцов, обладающих высокой исправляющей способностью.


Основные выводы и результаты


1. Выявлены основные преимущества применения цилиндрических колес с круговыми зубьями, заключающиеся в улучшении эксплуатационных характеристик передач, главным образом, в снижении уровня шума и вибраций, повышении производительности операций зубообработки до 80 % и увеличении точности параметров зубчатых колес в пределах двух степеней по ГОСТ 1643-81.

2. Уточнена теория рабочего зацепления для колес с круговыми зубьями и разработана теория станочного зацепления колес и инструментов, на основе которых созданы прикладные методики проектирования зубчатых передач и зубообрабатывающих инструментов: шеверов-прикатников и зубчатых алмазных хонов.

3. Предложена концептуальная схема проектирования процесса шевингования-прикатывания цилиндрических колес с круговыми зубьями и основанная на ней комплексная методика конструирования прогрессивных режущих инструментов (шеверов-прикатников).

4. В результате экспериментального исследования процесса шевингования - прикатывания цилиндрических колес с круговыми зубьями выявлены его высокие исправляющие способности  до двух степеней точности по ГОСТ 1643-81, позволившие построить на основе этого процесса оптимальную технологическую схему изготовления цилиндрических зубчатых колес из прогрессивных заготовок с предварительно оформленным зубчатым венцом, как основу проектирования высокоэффективных ресурсосберегающих технологий.

5. Предложена методика проектирования гребенчатых фрез для снятия заусенцев и наложения фасок по контуру зубьев цилиндрических колес, позволившая создать систему автоматизированного проектирования специального инструмента.

6. На основе разработаной математической модели выбора процессов финишной зубообработки цилиндрических колес с круговыми зубьями проведен анализ их эффективности, позволивший выделить предпочтительные технологические схемы финишной электрохимической обработки и алмазного зубохонингования. Выявлена наиболее перспективная технологическая схема финишной зубообработки, в которой на одной рабочей позиции совмещаются катод-инструмент в виде зубчатого колеса и алмазный зубчатый хон.

7. Предложено для количественной оценки интенсивности электрохимического процесса финишной зубообработки по методу обката использовать приведенные характеристики, что позволяет аналитически рассчитать параметры формообразующих поверхностей катодов-инструментов.

8. Предложена теория, представляющая электрохимическую обработку зубчатых поверхностей по методу обката как совокупность элементарных процессов, протекающих в бесконечно малые промежутки времени в условиях ограниченного ввода рабочей жидкости в межэлектродный промежуток, при замене действительных профилей на круговые с радиусами, соответствующими радиусам кривизны фасонных профилей в точках, лежащих на одной силовой линии электрического поля в пределах каждого элементарного процесса, учитывающая большое количество взаимосвязанных факторов с помощью эмпирических зависимостей, полученных путем физического моделирования процесса на элементарных цилиндрических электродах в специальных электролитических ячейках.

9. На основе данной теории созданы инженерные методики автоматизированного проектирования зубообрабатывающих инструментов и разработаны прогрессивные конструкции обкаточных катодов-инструментов для электрохимической зубообработки цилиндрических колес с круговыми зубьями и алмазных зубообрабатывающих хонов.

10. В результате электрохимической обработки опытной партии закаленных эвольвентных колес с прямыми внутренними зубьями выявлена возможность повышения точности колес по показателям плавности работы: колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе в среднем на 17%, погрешность профиля  на 21 %, и показателям кинематической точности  колебание измерительного межосевого расстояния за оборот  на 9 %, что подтвердило перспективность предложенного метода финишной зубообработки.

11. Совмещенная отделочная обработка зубьев закаленных цилиндрических колес с использованием алмазного зубохонингования позволила повысить производительность процесса в 4 раза, при увеличении точности колес по показателям:  в среднем на 33 %,  на 54 %, а  на 26 %.

12. Спроектированный и изготовленный комплекс технологической оснастки для изготовления прогрессивных зубообрабатывающих инструментов позволил практически реализовать новые ресурсосберегающие технологии изготовления цилиндрических зубчатых колес с круговыми зубьями из прогрессивных заготовок с предварительно оформленным зубчатым венцом высокопроизводительными методами пластического деформирования.

ПУБЛИКАЦИИ


Статьи, опубликованные в рецензируемых журналах,

рекомендованных ВАК РФ

1. Маликов А.А. Исследование ресурса и характера разрушения технологической оснастки для синтеза монокристаллических алмазов [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников, // Технология механической обработки и сборки. - Тула: ТулГУ, 1995. - С.5-10.
   
2. Маликов А.А. Исследование геометрической точности деталей прессовых инструментов для получения искусственных алмазов [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников //Режущие инструменты и метрологические аспекты их производства. - Тула: ТулГУ, 1995. - С.76-80.
   
3. Маликов А.А. Метрологические и технологические факторы снижения работоспособности аппаратов высокого давления типа наковальни с углублением [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников, // Технология механической обработки и сборки. - Тула: ТулГУ, 1996 - С. 5-11.
   
4. Маликов А.А. Разработка средств метрологического обеспечения функциональной взаимозаменяемости деталей конических соединений с натягом блок-матриц АВД [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников // Режущие инструменты и метрологические аспекты их производства. - Тула: ТулГУ, 1996 - С. 56-66.
   
5. Маликов. А.А. Метрологические аспекты мероприятий по обеспечению качества специального инструмента [текст]/ А.А. Маликов, А.Б. Маликов // Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». – 1997.- Вып. 1- С. 165-168.
   
6. Маликов. А.А. Аналитическое решение задачи расчета несущей способности высоконагруженной технологической оснастки с учетом отклонений влияющих параметров [текст]/ А.А. Маликов, А.Б. Маликов // Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». – 1997.- Вып. 3. Часть 1- С. 48-54.
   
7. Маликов А.А. Повышение точности при размерной электрохимической обработке зубчатых колес [текст]/ А.А. Маликов //СТИН.– 2004–№1–С. 9-14.
   
8. Маликов А.А. Разработка и исследование оптимальной конструкции обкаточного катода для финишной обработки закаленных зубчатых колес [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников // Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». – 2004.- Вып. 1.- С. 15-23.
   
9. Маликов А.А. Анализ исследований процесса финишной электрохимической обработки эвольвентных зубчатых колес методами принудительного обката [текст]/ А.А. Маликов // Известия ТулГУ. Серия «Экономика. Управление. Стандартизация. Качество».– 2006.- Вып. 5.- С. 139-143.
   
10. Маликов А.А. Обоснование методов финишной зубообработки с помощью функции желательности Харрингтона [текст]/А.А. Маликов // Известия ТулГУ. Серия «Экономика. Управление. Стандартизация. Качество».– 2006.- Вып. 5.- С. 122-127.
    
11. Маликов А.А. Количественная характеристика интенсивности электрохимического процесса при обкате электродов [текст]/ А.А. Маликов // Известия ТулГУ. Серия «Технологическая системотехника».– 2006.- Вып. 14.- С. 66-69.
    
12. Маликов А.А. Некоторые вопросы теории финишной электрохимической обработки зубчатых колес при использовании обкаточных катодов [текст]/ А.А. Маликов // Известия ТулГу. Серия «Технологическая системотехника».– 2006.- Вып. 15.- С. 29-31.
    
13. Маликов А.А. Улучшение шумовых характеристик шестеренных насосов за счет использования цилиндрических колес с арочными зубьями [текст]/ А.А. Маликов // Известия ТулГу. Серия «Технологическая системотехника».– 2006.- Вып. 15.- С. 66-73.
    
14. Маликов А.А. Перспективные процессы чистовой зубообработки [текст]/ А.А. Маликов, Е.Н. Валиков, А.С. Ямников // Известия ТулГУ. Технические науки.– 2007.- Вып. 1.- С. 3-8.
    
15. Маликов А.А. Упрощенная методика расчета исходного профиля инструментальной рейки для зубофасочных фрез, работающих по методу обката [текст]/ А.А. Маликов [и др.] // СТИН.– 2008.- №7.- С. 22-25.
    
16. Маликов А.А. Опытная установка для финишной обработки закаленных цилиндрических зубчатых колес обкаточными катодами [текст]/ А.А. Маликов // СТИН.– 2008.- №10.- С. 35-37.
    
17. Ямников А.С. Ресурсосберегающие технологии изготовления цилиндрических зубчатых колес [текст]/ А.С. Ямников, А.А. Маликов, Е.Н. Валиков, А.В. Сидоркин // Технология машиностроения.– 2008.- №7.- С. 7-10.
    
18. Маликов А.А. Специфика профилирования режущих кромок шевера – прикатника [текст]/ А.А. Маликов, Е.Н. Валиков, А.С. Ямников // Известия ТулГУ. Технические науки.– 2008.- Вып. 1.- С. 152-162.
    
19. Маликов А.А.. Прогрессивная технология получения заготовок цилиндрических зубчатых колес с оформленными зубьями [текст]/ А.А. Маликов // Известия ТулГУ. Технические науки.– 2008.- Вып. 1.- С. 162-168.
    
20. Маликов А.А. Конструктивно-технологические преимущества цилиндрических колес с арочными зубьями [текст]/ А.А. Маликов // Известия ТулГУ. Технические науки.– 2008.- Вып. 1.- С. 198-205.
    
21. Маликов А.А. Некоторые проблемы производства заготовок цилиндрических колес с круговыми зубьями [Текст]/ А.А. Маликов, А.В. Сидоркин // Известия ТулГУ. Технические науки.– 2008.- Вып. 2.- С. 64-69.
    
22. Маликов А.А. Шевингование-прикатывание цилиндрических колес с круговыми зубьями [текст]/ А.А. Маликов, А.В. Сидоркин// Известия ТулГУ. Технические науки.– 2008.- Вып. 2.- С. 69-76.
    
23. Маликов А.А. Технологическая наследственность погрешностей заготовки с оформленными зубьями при чистовой обработке цилиндрических зубчатых колес [текст]/ А.А. Маликов// Известия ТулГУ. Технические науки.– 2008.- Вып. 1.- С. 76-79.
    
24. Маликов А.А. Методы нарезания арочных зубьев комбинированного инструмента для обработки цилиндрических зубчатых колес [текст]/ А.А. Маликов, А.В. Сидоркин// Известия ТулГУ. Технические науки.– 2008.- Вып. 3.- С. 129-134.
    

Публикации в других изданиях

25. Маликов А.А. Технологическое обеспечение точности прецизионного инструмента [текст]/ А.А. Маликов, А.Л. Сабинина // Проблемы теории проектирования и производства инструментов: тез. докл. Совещания.- Тула: ТулГУ,1995 - С. 54-56.
    
26. Маликов А.А. Влияние отклонений геометрических параметров деталей блок-матриц аппаратов высокого давления на их нагрузочную способность. [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников // Проектирование технологических машин. – М.: МГТУ «Станкин», 1996.- С. 48-53.
    
27. Маликов А.А. Исследование причин снижения работоспособности высоконагруженной технологической оснастки [текст]/ А.А. Маликов, А.Л. Сабинина // Вопросы совершенствования технологических процессов механической обработки и сборки изделий машиностроения: тез. докл. юбилейной МНТК. - Тула: ТулГУ, 1996.- С. 112-114.
    
28. Маликов А.А. Моделирование влияния отклонений геометрических параметров деталей аппаратов высокого давления на их нагрузочную способность [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников // Конструкторско-технологическая информатика-96: тр. 3-го Международного конгресса.- М.: МГТУ «Станкин», 1996.- С. 91-93.
    
29. Маликов А.А. Метрологическое обеспечение качества оснастки для производства искусственных алмазов [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников // Управление качеством финишных методов обработки: материалы МНТК.- Пермь: ПГТУ, 1996.- С. 269-273.
    
30. Маликов А.А. Технологическое обеспечение надежности аппаратов высокого давления для синтеза монокристаллических алмазов [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников // Материалы и конструкции в машиностроении, строительстве, сельском хозяйстве: материалы МНТК.- М., 1996.- С. 253-255.
    
31. Маликов А.А. О проблеме ресурсосбережения при проектировании и изготовлении специальной технологической оснастки [текст]/ А.А. Маликов, А.Л. Сабинина // Демидовские чтения. Первый юбилейный вып.- Тула, 1996.- С. 40-47.
    
32. Маликов А.А. Влияние геометрической точности деталей неподвижных пар трения на работоспособность блок-матриц аппаратов высокого давления [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников, // Износостойкость машин: тез. докл. II МНТК. Часть 2.- Брянск: 1996. - С. 106-108.
    
33. Маликов А.А. Некоторые аспекты производства искусственных сверхтвердых материалов на предприятиях Тульской области [Текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников // Демидовские чтения. Второй вып.- Тула, 1996. - С. 74-78.
    
34. Маликов А.А. Upgrading the quality of the equipment for the synthesis of diamonds [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников // Современные проблемы машиностроения и технический прогресс: тез. докл. МНТК – Донецк, 1997.- С. 281-284.
    
35. Маликов А.А. Исследование технологических возможностей повышения надежности аппаратов высокого давления для синтеза высококачественных монокристаллических алмазов [текст]/ А.А. Маликов, А.Л. Бахно // Прогрессивные методы проектирования технологических процессов, станков и инструментов.- Тула: ТулГУ, 1997.- С. 131-133.
    
36. Маликов А.А. Тульская школа технологов машиностроения [текст]/ А.А. Маликов, А. С. Ямников // Прогресивна технiка i технологiя машинобудування, приладобудування i зварювального виробництва - Киiв: 1999.- C. 16-19.
    
37. Маликов А.А. Причины снижения ресурса специальной прессовой оснастки для синтеза монокристаллических алмазов [текст]/ А.А. Маликов, А. С. Ямников // Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве. Харьков, 2001.- С. 176-178.
    
38. Маликов А.А. Метрологическое обеспечение качества оснастки для синтеза монокристаллических алмазов [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников // Качество машин: Материалы 4-й МНТК. Часть 1.– Брянск, 2001.- С. 133-136.
    
39. Маликов А.А. Проверка адекватности математической модели, используемой при расчетах параметров формообразующих поверхностей обкаточных катодов [текст]/ А.А. Маликов // Современная электротехнология в машиностроении: тр. МНТК. – Тула: ТулГУ, 2002.- С. 164-173.
    
40. Маликов А.А. Физическое моделирование процесса финишной электрохимической обработки при сложной кинематике движения электродов [текст]/ А.А. Маликов // Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве: тр. пятой МНТК.- Харьков, 2002.- С. 113-116.
    
41. Маликов А.А. Окончательная обработка специальных профилей изделий при сложной кинематике движения обрабатываемой детали и инструмента [текст]/ А.А. Маликов, Н.А. Курлапов // Технологические системы в машиностроении: тр. МНТК. – Тула, 2002.- С. 110-113.
    
42. Маликов А.А. Проектирование формообразующей поверхности катода для финишной обработки закаленных колес с эвольвентными зубьями [текст]/ А.А. Маликов // Нетрадиционные методы обработки: тр. МНТК. Часть 1.– Воронеж, 2002.- С. 74-80.
    
43. Маликов А.А. Математическая модель финишной электро-химической обработки при сложной кинематике движения электродов [текст]/ А.А. Маликов // Нетрадиционные методы обработки: тр. МНТК. Часть 2.– Воронеж, 2002.- С. 109-116.
    
44. Маликов А.А. Опытно-промышленная установка для финишной обработки закаленных цилиндрических зубчатых колес обкаточными катодами [текст]/ А.А. Маликов, Н.А. Курлапов // Технологическая системотехника: сб. тр. первой электронной МНТК. – Тула, 2002.- С. 146-149.
    
45. Маликов А.А. Общие вопросы управления процессом финишной электрохимической обработки закаленных зубчатых колес [Текст]/ А.А. Маликов // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Международ. сб. науч. тр. Вып. 21.– Донецк, 2002.- С. 71-75.
    
46. Маликов А.А. Специальная финишная обработка сложных фасонных поверхностей [текст]/ А.А. Маликов, Н.А. Курлапов // Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения: сб. тр. МНТК.– Орел, 2002.- С. 102-107.
    
47. Маликов А.А. Методика расчета производящей поверхности инструмента для отделочной обработки закаленных эвольвентных зубчатых колес [текст] / А.А. Маликов // Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве: тр. шестой МНТК.– Харьков, 2002.- С. 214-220.
    
48. Маликов А.А. Новая технологическая схема обработки цилиндрических зубчатых колес [текст]/ А.А. Маликов // Физические и компьютерные технологии: тр. тринадцатой МНТК.- Харьков, 2007.- С. 79-84.
    
49. Маликов А.А. Конструкции взаимозаменяемых зуборезных резцов [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников, О.Л. Золотухина // Физические и компьютерные технологии: тр. тринадцатой МНТК.- Харьков, 2007.- С. 76-79.
    
50. Маликов А.А. Технологические возможности электрохимического калибрования закаленных цилиндрических колес с принудительным обкатом заготовки и инструмента [текст]/ А.А. Маликов, О.Л. Золотухина // Машиностроение и техносфера XXI века: сб. тр. XIV МНТК.– Донецк, 2007.- С. 300-302.
    
51. Маликов А.А. Прогрессивная технология формообразования зубчатых венцов закаленных цилиндрических зубчатых колес [текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А.Соловьева. Вып. 1 (11). – Рыбинск, 2007.- С. 142-144.
    
52. Маликов А.А. Технологические аспекты финишной электрохимической обработки эвольвентных зубчатых колес методами принудительного обката [Текст]/ А.А. Маликов, О.Л. Золотухина, А.В. Сидоркин // Сборник трудов МНТК, посвященной 75-летию ГИУА.– Ереван, 2008.- С. 45-48.
    

53. Маликов А.А. Инструмент для чистовой обработки цилиндрических колес с арочными зубьями [Текст]/ А.А. Маликов, Е.Н. Валиков, А.С. Ямников, А.В. Сидоркин // Вестник ТулГУ. Серия «Инструментальные и метрологические системы».– 2008.- С. 96-99.
    

Монографии, учебные пособия

53. Маликов А.А. Специфика технологии и метрологии изготовления аппаратов высокого давления в условиях мелкосерийного производства: монография [Текст]/ А.А. Маликов, А.С. Ямников, // Депонирована в ВИНИТИ 23.01.98, № 186-В98.
    
54. Маликов А.А. Технологические основы проектирования операций механической обработки [Текст]/ А.А. Маликов, Ю.Н. Федоров, В.Д. Артамонов, А.С. Ямников: учеб. пособие / Тула: ТулГУ, 2003.- 271 с.
    
55. Маликов А.А. Типовые технологические процессы изготовления цилиндрических зубчатых колес: монография [Текст]/ А.А. Маликов, А.В. Сидоркин / Тула: Изд-во ТулГУ, 2008.- 128 с.
    
56. Маликов А.А. Основы высокоэффективной технологии обработки зубьев цилиндрических колес: монография [Текст]/А.А. Маликов / Тула. Изд-во ТулГу, 2008.- 271 с.
    
57. Ямников А.С. Прогрессивная технология обработки винтовых поверхностей и резьб: монография [Текст]/ А.С. Ямников, А.А. Маликов, В.П. Кузнецов [и др.] / Тула. Изд-во ТулГУ, 2008.- 233 с.
    

Патенты, заявки


59. Пат. 2314183 РФ, МПК В 23 F 19/06. Способ финишной обработки цилиндрических зубчатых колес [Текст] / Маликов А.А. [и др.].; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Тульский государственный университет». № 2006119873; заявл. 06.06.2006; опубл. 10.01.2008, Бюл. № 1 – 4 с., ил.

60. Пат. 75978 РФ, МПК В 23 F 21/04. Инструмент для чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес. [Текст] / Маликов А.А., Валиков Е.Н., Ямников А.С., Сидоркин А.В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Тульский государственный университет». № 2008107065; заявл. 27.02.2008; опубл. 10.09.2008, Бюл. № 25 – 2 с., ил.

61. Пат. 79822 РФ, МПК В 23 F 19/05. Зубчатый хон. [Текст] / Маликов А.А., Валиков Е.Н., Ямников А.С., Сидоркин А.В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Тульский государственный университет. № 2008107064; заявл. 27.02.2008; опубл. 20.01.2009, Бюл. № 2– 2 с.,
    

62. Заявка на патент 2008107066 РФ, МПК В 23 F 9/02. Способ обработки цилиндрических зубчатых колес шевингованием-прикатыванием. [Текст] / Маликов А.А., Валиков Е.Н., Ямников А.С., Сидоркин А.В.; заявитель ГОУ ВПО «Тульский государственный университет».