автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение эффективности зубофрезерования червячных и спироидных колес посредством комплексного управления процессом

СУХАРСКИЙ ИВАН НИКОЛАЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗУБОФРЕЗЕРОВАНИЯ ЧЕРВЯЧНЫХ И СПИРОИДНЫХ КОЛЕС ПОСРЕДСТВОМ КОМПЛЕКСНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ

Специальность 05.03.01 - Технологии и оборудование механической

и физико-технической обработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О ДЕК 2009

Орел 2009

003488304

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения и конструкгорско технологическая информатика» Орловского государственного технического университе та.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Тарапанов Александр Сергеевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Комаров Владимир Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Сотников Владимир Ильич

Ведущее предприятие Российский электротехнический концерн

ООО «РУСЭЛПРОМ» (г. Москва)

Защита диссертации состоится « 25 » декабря 2009 г. в «14» часов в ауд. 212 н заседании диссертационного совета Д 212.182.06 по адресу: 302020, Россия, г Орел, Наугорское шоссе, 29, главный корпус, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государствен ного технического университета (302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29).

Автореферат разослан « 23 » ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Василенко Ю.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обработка деталей с периодическими профилями (червячные колеса, спироидные колеса, зубчатые колеса, зубчатые муфты, детали шлицевых соединений и др.) является одним из наиболее трудоемких видов производств современного машиностроения. Решением вопросов качественного изготовления червячных передач наука и производство занимаются более 100 лет.

В любых разновидностях червячной передачи, включая глобоидные и спироидные, передаточное число многократно превышает отношение делительных диаметров червяка и колеса, что позволяет заменить одной компактной передачей многоступенчатый зубчатый редуктор. Поэтому червячные передачи оригинальных конструкций, наряду со стандартизированными редукторами, широко применяются в металлургическом и ремонтном оборудовании, различных силовых и делительных механизмах станков и прочих машинах. Использование многозаходных червячных и спиродцных передач позволяет во многих случаях упростить кинематику, повысить надежность, уменьшить габаритные размеры, снизить трудоемкость изготовления привода.

Реальный рост нагрузочной способности, долговечности и точности червячных и спироидных передач, напрямую зависит от метода формообразования производящей поверхности и точности изготовления червячной фрезы для червячных колес, прогнозирования сил резания, определением погрешностей зубчатых колес, вызванных деформацией технологической системы.

Современные разработки инструментальщиков и станкостроителей "в области создания новых схем разделения срезаемых слоев, определения оптимальной геометрии, использования станков с ЧПУ, оперативно вводящих коррекцию по результатам измерений обрабатываемой или обработанной детали, расширяют возможности такого зубофрезе-рования и позволяют повысить его производительность и эффективность.

Изменения, вносимые в отработанные технологические процессы, в свою очередь, приводят к большим затратам, связанным с детальным изучением схемы резания и разработкой режимов обработки и влиянием вносимых изменений на показатели качества готовой детали. В этой связи актуальна задача определения степени влияния различных параметров (конструкций инструмента, схем резания, режимов резания) на такие показатели, как качество червячного и спироидного колес, производительность обработки, стойкость червячной фрезы и создание методики управления процессом, основанная на анализе виртуальных моделей, позволяющей не только значительно сократить расходы, но и исключить нерациональные варианты обработки на ранних стадиях проектирования.

Проблемы достижения данной цели при обработке червячных и спироидных колес зубофрезерованием, сопряжен с кинематически сложным процессом, зависимостью его от множественных входных параметров, а также от большого количества стохастических погрешностей, сопутствующих нарезанию зубьев.

Цель работы. Повышение эффективности зубофрезерования червячных и спироидных колес на основе управления комплексом параметров процесса, включающим широкий диапазон сочетания подач и размеров заборного конуса инструмента.

Для реализации цели работы необходимо решить комплекс взаимосвязанных задач:

- разработать математическую модель, отображающую обработку червячных и спи-

роидных колес червячными фрезами;

- выполнить анализ кинематики, включающий определение рабочих углов инструмента и параметров срезаемого слоя;

- провести анализ составляющих сил и выявить степень влияния режимов обработки, схем резания, параметров нарезаемого червячного и спироидного колес и инструмента на их величину и изменения;

- определить среднюю высоту профиля шероховатости зубьев червячных и спиро-идных колес за счет разработанной универсальной методики;

- экспериментально установить адекватность теоретических расчетов;

- разработать практические рекомендации по повышению точности деталей и производительности обработки.

Методы исследования. Использовались научные основы технологии машиностроения, теории резания металлов. Теоретическое исследование проводилось на базе методологии системного анализа, векторного анализа, теорий зубчатых зацеплений, дифференциальной геометрии.

Экспериментальные исследования проводились на действующем оборудовании в лабораториях кафедры ТМиКТИ ОрелГТУ и в реальных производственных условиях ОАО «Промприбор» (г. Ливны Орловская обл.) на заводе им. Медведево (г. Орел). Измерения производились в «Центральной измерительной лаборатории» ОАО «Промприбор» при помощи многофакторного планирования экспериментов и статистического анализа, математического моделирования и программирования.

Научная новизна. Разработана универсальная математическая модель процесса зу-бофрезерования червячных и спироидных колес червячньми фрезами со стандартным и модифицированным профилем, позволяющая за счет управления технологическими параметрами, параметрами детали и инструмента повысить эффективность процесса обработки.

Новый способ обработки червячных и спироидных колес комбинированной подачей фрезы с заборным конусом.

Практическая ценность работы заключается:

- в повышении эффективности зубофрезерования червячных и спироидных колес за счет комбинированной подачи червячной фрезой с определенным заборным конусом;

- в управлении величиной шероховатости червячных и спироидных колес, и исключении нерациональных вариантов обработки на стадии проектирования;

- в улучшении параметров точности профиля боковой поверхности зубьев червячных и спироидных колес на 1-2 степени; -

- в снижении максимальных составляющих силы резания при зубофрезеровании в 1,2 раза; !

- в экономии инструментального материала до 35%.

Реализация результатов работы. Результаты исследований использованы в учебном процессе при чтении курса «Технология машиностроения» в ОрелГТУ, а также апробированы и внедрены на ОАО «Промприбор» (г. Ливны Орловская обл.), ООО «Элек-тромаш» (г. Ливны Орловская обл.).

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях: «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» (г. Орел, 2007, 2008, 2009 г.); «Фундаментальные и

прикладные проблемы в машиностроительном комплексе. Технология 2008» (г. Орел, 2008 г.), «Высокие технологии в машиностроении» (Самара, 2007 г.); «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (Брянск, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, 4 из которых опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК, для публикации трудов на соискание ученых степеней и 4 патента РФ. 1

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 165 страницах основного текста, содержит 91 рисунок и 2 таблицы. Состоит из введения, пяти глав, списка литературы, включающего 99 наименования, 3 приложений.

Автор выражает благодарность к.т.н. доценту Полохину О.В. за консультации по теме диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследований нарезания зубьев червячных колес на основе анализа математического отображения схем резания, позволяющих повысить точность червячных и спироидных колес и производительность обработки.

В первой главе представлены основные типы и. тенденции развития червячных передач в современных машинах и механизмах, определена степень влияния различных параметров на такие показатели, как точность и качество червячного колеса, производительность обработки. Доказано, что несмотря на широкую распространенность данного метода зубофрезерования червячных колес существует ряд направлений, позволяющих повысить эффективность и производительность обработки червячных колес. ,

Проведен анализ современных конструкций инструментов червячного типа, ориентированных на чистовое зубонарезание или на предварительную обработку червячных колес. Рассмотрены особенности кинематики формообразования при обработке червячных колес, современные кинематические схемы зубофрезерования червячных колес, включая станки с ЧПУ, позволяющие увеличить точность нарезаемых колес за счет оперативного введения коррекции по результатам измерения обработанной или обрабатываемой детали.

В рассмотренных работах причины линейного размерного износа и закономерность его увеличения в процессе резания исследованы в достаточной степени и даны практические рекомендации по его уменьшению, однако физические причины возникновения локального износа (лунки) на выходном режущем лезвии червячной фрезы, а также ее увеличение и смещение с увеличением скорости резания и сложности срезаемых слоев были изучены недостаточно полно.

Проанализировано состояние вопроса расчета составляющих силы резания в свете работ российских и зарубежных исследователей. Рассмотрены современные воззрения на влияние силы резания, ее составляющих и их изменения в процессе обработки на точность и шероховатость червячных колес, обрабатываемых червячными фрезами.

Определены основные направления по управлению параметрами точности и шероховатости зубофрезерованию червячных колес. Поставлена цель работы и сформулированы задачи исследований.

Проведенный анализ литературных источников позволяет сделать вывод, что в настоящее время не существует обобщенной методики теоретической оценки зубонареза-

ния, которая позволяла бы производить исследование методов нарезания червячных и спироидных колес, обладающих определенным набором общих свойств, с целью прогнозирования параметров процесса резания на этапе разработки технологического процесса а также при анализе новых способов зубофрезерования.

Во второй глппс разработана комплексная методика теоретико — эксперимен тального исследования зубофрезерования червячных и спироидных колес, позво ляющая прогнозировать и управлять основными параметрами процесса: силы резания точность и шероховатость боковой поверхности зуба колеса, пространственное мате матическое отображение схемы резания червячных колес с радиальной подачей:

((а.-<11„1гст(<р) +

--(a„-dMl 2 cos(p) ± Д/г cos(f>)+Sp )sin(i//) -

: (ч» ~da„/2 c°s(p) ± АЛ cos((¡>)+Sp )cos(i//) н

+ Sr)V' + ^±Ahtg(a0) 4 j

\am -dm! 2 cos(^) + + S p>/ + ^±Míg(a0)

cosi

H

(1)

г = ((а„-г, -8р)+ ДА^ш^),

где т - модуль; ао - угол профиля; «±» - входная или выходная кромка; а« - межосевое расстояние, - радиальная подача инструмента; с1а„ - диаметр вершин червячной фрезы; т-2 - делительный радиус червячного колеса.

Для преобразования математического отображения схемы резания (1) с тангенциальной подачей следует приравнять радиальную подачу к нулю, наложить ограничения на боковые режущие кромки по длине, а вершинную режущую кромку выразить в долях модуля.

Предложенное математическое отображение схемы резания является трансформируемым для обработки зубчатого венца спироидной передачи червячной фрезой (рис. 1):

{а„ - с1ао /2 са5(<р) + &>}// +"

x = {aí¡- dm / 2 cos(p) ± ДА eos (<р) + So) sin (У) -

= (аа - dao /2cos(p) ± Áh cos((Z>) + So)cos(ip) -

*^±Ahtg(cc0) 4

(a„ -dllo/2cos((p) + So)¡/ +

+ S-±&htg(a0)

cos(v);

sinfie);

(2)

2 = (С-&)-[((а„-г2)±Дй)5т4

где &> - осевая подача инструмента, С — смещение инструмента вдоль оси Ъ.

Параметрами варьирования математического отображения являются у (параметр подачи), ф (параметр скорости) и АЬ (параметр режущей кромки). Изменение ДЬ дает возможность воспроизвести контур режущих лезвий зуба инструмента (червячная фреза), изменение у, ф - перемещение этого контура в соответствии с особенностями кинематики зубофрезерования.

Пространственное представление математического отображения схемы резания позволяет рассчитать траекторию любой точки режущей кромки в пространстве, а, следовательно, и определить кинематическое изменение углов резания и толщины срезаемых слоев.

Для определения кинематических параметров режущей кромки необходимо провес-

ти векторный анализ пространственного математического отображения схемы резания.

Рисунок 1 - Цилиндрическая спироидная Рисунок 2 - Схема определения передача. кинематических параметров при

профилировании зуба червячного колеса.

\ - вектор скорости (рис. 2) перемещения в направлении движения подачи:

= [ь.ЁКг -З-ЁТ-г --^ЁКу ) = (х ■г -г 1

\Jd4f дт х'ду/дт У'ду/дт *) У V V' У-')

(3)

Уф\ - вектор скорости перемещения в направлении движения резания:

'9

У 4**2.7 -Л^У -А^У -]4х 'У >г ]• 9 {8<рдт х'ардт У'дрдт 2 ) У 9 9 9)

1 - вектор скорости перемещения в направлении движения радиальной подачи:

К5 = Р

Я. ^ Я „

V -Л____Е.У

55 5т х'дЗ дт У' 55 дт *

\ Р Р Р

я 55 дх р

(5)

где т - время. : >

Кинематическое изменение заднего угла определяется с помощью вектора скорости колеса (Р^) и вектора скорости инструмента (уг) по формуле (рис. 1):

Да = аг&ё

X2+у2+г2

|/ V V V

¡х2+у2+г2

(6)

Тх .. ._

л 9 9 9 _ где Х¥ \ Уг; - координаты вектора подачи Уг, ■

- координаты вектора скорости Уг Для вычисления толщины срезаемого слоя необходимо получить уравнение плоскости р, касательной к поверхности резания в точке N. Эта плоскость определяется тремя векторами.

Вектор а, в направлении которого измеряется толщина срезаемого слоя, должен быть перпендикулярен к плоскости р в точке N:

Я = {^сум ^п ~ ^сум[^сум^п ' ^СуМ[^сумYfl ~ ^сум^п)■ (7)

- вектором ñ

ñ-{x ;Y;Z }= Н'»^ * «W "eosц,Т/gg„sin^ 1 (

1 " [ eos q> cosp j

- вектором z

2 = {Хг;Гг;2Л= - - K'.Z - Z„\ (9)

Составляя определитель из этих трех векторов и раскрывая его, получаем уравнение плоскости р:

сум ~ %сум Уп+ fecy.U Xfl ~ Хсум Znh + ^ J

+ сум ^n ~ У сум Xf¡ )zz = 0

Вектор а, в направлении которого измеряется толщина срезаемого слоя, должен быть перпендикулярен к плоскости р в точке N:

-Z^YK)+(z^X„-XcyMZn)+(XcyMYn-Y^X,) (11)

Спроектировав на направление вектора а вектор (?,, получим толщину срезаемого слоя:

+ (zcyMXlt - XcyMZn)-Yw + {xcyMY„ -Y^X^-Zy ^^

fo^Z.-Z^Tj + {ZcyMX„-X^zJ+(x^Yn-Y^xJ J'

Предложенные формулы позволяют анализировать схемы резания при различных способах обработки: при зубофрезеровании червячными фрезами эвольвентных колес, колес неэволыентного профиля, при нарезании зубчатых колес фрезами определенной установки. Причем определяемые по общей разработанной методике параметры могут быть рассчитаты для любого зуба инструмента в любой момент времени.

Конечной целью разработки математического отображения является получение зависимостей, позволяющих рассчитать колебания составляющих силы резания в процессе всего времени обработки, для различных конструкций инструмента и определить погрешности обработки, вызванные упругими деформациями технологической системы под воздействием переменности силы резания, являющиеся доминирующими в суммарной погрешности обработки. В связи с этим возникла необходимость определения составляющих сил резания для любого момента времени и широкого диапазона модулей, чисел зубьев червячного колеса, конструктивных особенностей режущей части инструмента.

Получение необходимой аналитической информации в этом направлении связано с большими техническими трудностями, что обусловлено сложностью выделения той части силовой нагрузки, которая приходится, на отдельный зуб червячной фрезы и на каждую кромку.

Методика расчета составляющих сил резания процесса зубофрезерования червячных колес заключается в определении удельных сил на единицу длины режущего лезвия червячной фрезы и последующего суммирования их по всем режущим кромкам, участвующим в резании. Для определения удельной силы резания АР (Н/мм) применяются полученные экспериментально зависимости силы резания для диапазона толщин срезаемо-

го слоя от 0,01 до 0,5 мм, передних углов - от -0,0175 рад до 0,0349 рад и задних углов -от 0,873-Ю"2 рад до 0,0524 рад, а также диапазона толщин срезаемых слоев от 0 до 0,01 мм. Такое разделение в определении удельных сил резания необходимо для учета процесса срезания или смятия слоя металла, удаляемого различными участками режущего лезвия. Суммируя удельные силы, возникающие на элементарном участке режущего лезвия, получим значения составляющих силы резания для всех режущих лезвий.

На рис. 3 и рис. 4 представлено изменение составляющих сил резания за один оборот инструмента, при глубине врезания Ь = 2,2т мм в процессе резания участвовало б витков червячной фрезы. Силы, в результате резания определялись для двух случаев. С радиальной подачей Бр = 0,6 мм/об и Бр = 0,9 мм/об. Следует отметить, что составляющие силы резания зависят во многом от положения зуба инструмента относительно обрабатываемой заготовки. На графике видно постепенное увеличение, а затем уменьшение Р2, Ру, Рх, что объясняется неравномерной толщиной срезаемого слоя.

силы резания Р1:1 - 5р=0,б мм/об; сил резания Ру, Рх:

2 - Бр=0,9 мм/об. 1 - Рх при Бр=0,б мм/об;

2-Рх при 8Р=0,9 мм/об;

3 - Ру при 8Р=0,6 мм/об;

4 -Ру при Бр=0,9 мм/об.

На рис. 3 и рис. 4 видны значительные изменения величин Р2, Ру, Рх, но т. к. жесткость технологической системы станка остается неизменной, то это вызывает колебания в зоне резания, которые приводят к увеличению отжатая колонны фрезерного станка на еличину х на высоте Н, отжатая шпинделя, суппорта, отправки изделия это в свою оче-едь приводят к понижению точности зубчатого венца, также это сказывается на стойко-и инструмента.

На рис. 5 представлена зависимость максимальных составляющих сил резания, дей-вующих на один зуб червячной фрезы при зубофрезеровании спироидных колес, от одачи. На рис. 6 представлен график зависимости составляющих сил резания, дейст-ующих на один зуб червячной фрезы при зубофрезеровании спироидных колес, от по-ачи, для заготовок, изготовленных из различных материалов.

шшвЛ

А

М 0,5 <ц ад 1,1

5о,мм/об

Р1Н

«Д 0/5 М 0,9 1Д

5о, мм/

-К-й>АЭЖЗА -а-Сппе4РХ -*-Сда.МГТ

Рисунок 5 - Зависимость составляющих Рисунок б-Изменение составляющей сил резания от подачи п„ = 90 об/мин, силы резания Рг от подачи Ю - Ю, т = 1,75 мм, 12 - 50. и материала заготовки п„ = 90 об/мин,

Ю = 10, т = 1,75 мм, = 50.

Установлено, что с увеличением угла заборного конуса х червячной фрезы сила растет прямолинейно, силы Ру, Рх остаются практически неизменными с увеличением у ла. Так как рост сил незначительный от увеличения угла заборного конуса червячн фрезы, то для получения более точного профиля червячного колеса следует применя фрезу с наибольшим углом заборного конуса.

На рис.7 и рис. 8 представлено изменение составляющих сил резания за один обор червячной фрезы с углом заборного конуса / = 14' (модуль т = 2 мм; делительный ди метр 32 мм; число зубьев фрезы г = 8, при глубине врезания Ь = 2,2т мм) при нарезан червячного колеса (число зубьев = 40) с комбинированной подачей. Для сближен осей фрезы и колеса на заданное межосевое расстояние, используют метод радиальн подачи. Рассматривали два случая 8Р=0,6 мм/об, 8Р=0,9 мм/об, и два случая тангенциал ной подачи 81=0,9 мм/об, 5Т=1,5 мм/об.

На рис. 7 изображено изменение составляющей силы резания Р2 при нарезании че вячного колеса с комбинированной подачей: 1 - изменение составляющей силы резан* Р2 с радиальной подачей 8р=0,6мм при повороте червячной фрезы от 0° до 280°, обрабо ка с тангенциальной подачей 8г=0,9 мм/об при повороте червячной фрезы от 280° 360°; 2 - изменение составляющей силы резания ?г с радиальной подачей 8Р=0,9 мм/ при повороте червячной фрезы от 0° до 280°, обработка с тангенциальной подачей 8т=1 мм/об при повороте червячной фрезы от 280° до 360°.

На рис. 8 изображено изменение составляющих сил резания Ру, Рх при нарезан червячного колеса с комбинированной подачей: 1 - изменение составляющей силы рез ния Рх с радиальной подачей 8Р=0,6 мм/об при повороте червячной фрезы от 0° до 28 обработка с тангенциальной подачей 8т=0,9 мм/об при повороте червячной фрезы 280° до 360°; 2 - изменение составляющей силы резания Рх с радиальной подач 8р=0,9мм при повороте червячной фрезы от 0° до 280°, обработка с тангенциальной п дачей 8т=1,5 мм/об при повороте червячной фрезы от 280° до 360°; 3 - изменение соста ляющей силы резания Ру с радиальной подачей 8Р=0,6 мм/об при повороте червячн фрезы от 0° до 280°, обработка с тангенциальной подачей 8г=0,9 мм/об при поворо

червячной фрезы от 280° до 360°; 4 - изменение составляющей силы резания Ру с радиальной подачей Sp=0,9 мм/об при повороте червячной фрезы от 0° до 280°, обработка с тангенциальной подачей Sf=l,5 мм/об при повороте червячной фрезы от 280° до 360°.

силы резания Рг при зубонарезании сил резания Рр Рх при зубонарезании

червячных колес с комбинированной червячных колес с комбинированной подачей. подачей.

Как видно на рис.7 и рис. 8 при зубонарезании червячных колес с комбинированной подачей, при переходе с радиальной подачей на тангенциальную подачу, составляющие силы резания увеличиваются. Следует отметить, что при зубонарезании с комбинированной подачей также наблюдается увеличение, достижения своего пика при тангенциальной, а затем уменьшение, неравномерность сил резания приводит также к понижению точности зубчатого венца, и сказывается в свою очередь на стойкости инструмента.

Форма импульса силы резания оказывает значительное влияние на динамические деформации. Учет влияния силы резания на точность производится по величине упругих отклонений в профилирующем зуб червячного колеса положении режущих кромок. При изготовлении зубьев по методу обката червячной фрезой под влиянием составляющих силы резания происходят упругие отжатия оправок стола и суппорта и их изгиб. Предлагаемая методика определения радиального биения зубчатого венца, позволяет прогнозировать параметры точности и вырабатывать рекомендации при проектировании технологического процесса, например, при нарезании червячного колеса со следующими параметрами: ш = 2мм, zi = 40, червячной фрезой со следующими режимами Sp =1,1 мм/об, V = ЗОм/мин: fa = 30 мкм - для правого профиля, fa = 38 мкм - для левого профиля.

Данные отклонения межцентрового расстояния соответствуют червячным колесам, изготовленным по 8 степени точности (ГОСТ 3675-81, межосевое расстояние aw до 125 мм, Fr = 45 мкм).

Для повышения параметров точности зубчатого венца можно уменьшить подачу (Sp = 0,9 мм/об fa = 7мкм - для правого профиля, fa = 9 мкм - для левого профиля — 4 степень точности), применение обработки в несколько проходов (происходит значительное снижение составляющих силы резания и, как следствие, - уменьшение деформации технологической системы).

Точность червячных колес в значительной степени зависит от колебаний, сост ляющих сил резания. Основные виды погрешностей, присущие зубофрезерованию че вячных колес (без учета погрешностей станка, приспособления):

- радиальное биение червячного колеса, колебания межосевого расстояния, выз ваемое радиальным биением инструмента и периодическими колебаниями положен шпинделя (инструмента) и оси стола вследствие колебаний силы резания;

На основе исследования кинематики, составляющих силы резания, выявлены зав симости между конструктивными, технологическими параметрами обработки и погре» ностями обработанной поверхности, шероховатости, вследствие изменения составля! щих силы резания при постоянной жесткости технологической системы в направлен координатных осей при полном обороте червячного колеса, при обработке одного зуб при обработке эвольвентной поверхности зуба червячного колеса.

В третьей главе приведена методика экспериментального исследования, п зволяющая определить составляющие силы резания, выявить экспериментальн зависимости между ними и режимами обработки, определить жесткость станка всем координатным осям, определить зависимость возникновения локальной луш износа на выходной кромке червячной фрезы, исследовать зависимость между р альными погрешностями обработки и определенными теоретически, установи шероховатость поверхности зуба червячного колеса.

При исследовании сил резания, локального износа инструмента, точности червячн го колеса его шероховатости, было спроектировано и изготовлено две червячные фре. для зубофрезерования червячных колес - червячной однозаходной фрезой: т = 2 мм, = 37,2 мм, 16 (ГОСТ 2144-76), НЯС 63; червячной однозаходной фрезой с заборнь конусом х =14°: т = 2 мм, <1ао = 37,2 мм, я = 16 (ГОСТ 2144-76), ИКС 63.

В четвертой главе проведено экспериментальное исследование составл щих силы резания. Подтверждено их соответствие теоретически определенным с лам. Разница между теоретически определенными и экспериментальными сшш резания не превышает 10%, что позволяет сделать вывод об адекватном примен ния теоретически определенных сил резания при расчете точностных параметров.

Исследовано влияние радиальной и комбинированной подач, скорости резан числа зубьев колеса на составляющие силы резания. Наибольшее влияние на с] резания в рассматриваемых интервалах изменения параметров (V, Бр) оказыва радиальная подача, что объясняется увеличением толщины слоя, срезаемого кро ками зуба червячной фрезы (рис. 9,10).

Разработанные формулы для определения износа справедливы лишь для узк го диапазона рассматриваемых скоростей резания, подач, чисел зубьев червячно колеса. Наибольшее влияние на износ червячных фрез в рассматриваемых инте валах изменения параметров оказывает скорость резания. Большое влияние рад альной подачи может быть объяснено повышением сечения срезаемого слоя.

По результатам эксперимента установлено, применение зубофрезерования с комб нированной подачей, используя при этом червячную фрезу с заборным конусом, взам цилиндрической дает более точное получение профиля боковой поверхности зуба, сн жение максимальной составляющей силы резания, значительную экономию инструме

тального материала, позволяет повысить стойкость инструмента. Применение червячной фрезы с заборным конусом для комбинированной прдачи при зубофрезеровании червячных колес в сравнении с тангенциальной и радиальной подач увеличивает производительность.

Рисунок 9 - Зависимость износа от Рисунок 10- Зависимость составляющих времени обработки. силы резания от подачи при

зубофрезеровании червячных колес из серого чугуна СЧ18 ГОСТ 1412- 85.

При исследовании точностных параметров червячных колес ставилась задача определения погрешностей при обработке, вариант 1: инструмент - червячной одно-заходной фрезой: ш = 2 мм, ¿¡ц,= 37,2 мм, д = 16, НЛС 63, класс точности фрезы - АА, из стали Р6М5. Режимы зубофрезерования червячного колеса: радиальная подача Бр = 0,6 мм/о б; скорость резания V = 25 м/мин; глубина резания X = 2,2т; вариант 2: инструмент -червячной однозаходной фрезой: т = 2 мм, <Зао = 37,2 мм, q = 16, НЯС 63, класс точности фрезы - АА, из стали Р6М5. Режимы зубофрезерования червячного колеса: комбинированная подача Бр = 0,6 мм/об, затем = 1,5 мм/об; скорость резания V = 25 м/мин; глубина резания I = 2,2т. Из проведенных исследований видно, что все экспериментально полученные контролируемые параметры при нарезании комбинированной подачей червячной фрезой с заборным конусом улучшаются на 1 - 2 степени точности и входят в пределы 7-й степени точности по ГОСТ 3675 - 81, что объясняется увеличением числа резов и снижением толщин срезаемых слоев.

В пятой главе проведена реализация результатов исследований и расчет экономической эффективности обработки червячного колеса ш = 2 мм, гг = 40, ширина венца 27 мм, из серого чугуна СЧ 18 ГОСТ 1412 - 85 (червячное колесо, червячного редуктора Ч -56, ОАО «Промприбор»). Для червячной фрезы с заборным конусом и комбинированной одачи, была определена возможность снижения силы резания и ее изменение. В резуль-ате расчетов было предложено использовать в качестве инструмента червячную фрезу о следующими параметрами: инструмент - червячной однозаходной фрезой: т = 2 мм, „о = 37,2 мм, q = 16, НЯС 63, класс точности фрезы - АА, из стали Р6М5. Режимы зубо-резерования червячного колеса: комбинированная подача Эр = 0,6 мм/об, затем 8Т = 1,5 м/об; скорость резания V = 25 м/мин; глубина резания I = 2,2т. В результате внедрения

отклонение шагов /Рг уменьшилось с /№= ± 20 мкм до/рьк= ± 14 мкм. Произведя ра четы по повышению износостойкости в связи с увеличением точности зубчатой перед чи, мы определили, согласно методике ЦНИИТМаш. Исходя из заводской себестоимо червячного колеса и программы выпуска в 10000 червячных редукторов Ч -(1128.00.00.00) в год, получен экономический эффект в 71313 руб в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Решена актуальная задача, заключающая в разработке комплексной методики те ретико - экспериментального исследования зубофрезерования червячных и спироиднь колес, позволяющая прогнозировать и управлять основными параметрами процесса: с лы резания, точность и шероховатость боковой поверхности зуба колеса, износ инстр мента. Осуществлена визуализация процесса обработки зубьев.

2. Получены зависимости кинематического изменения углов резания червячн фрезы при зубофрезеровании червячных и спироидных колес, параметров срезаемо слоя: толщины и ширины, на основе векторного анализа математического отображен схемы резани?.

3. Установлено, что толщина, по длине режущей кромки, срезаемая червячной фр зой, изменяется по линейному закону, вершина входной режущей кромки срезает стру ку в 1,15 раза толще выходной режущей кромки, и толщина стружки у вершинной ре; щей кромки до 3 раз больше боковой. Получены зависимости между параметрами ин румента, режимами обработки и толщинами срезаемых слоев, позволяющие (для ко кретных условий) вводить изменения в конструктивные элементы инструмента с цель рациональной загруженности зубьев.

4. Установлено, что разработанная методика, основанная на трансформируем трехмерном отображении схемы резания, является универсальной и может быть испол зована для прогнозирования точности и шероховатости поверхности зубьев червячных спироидных колес при зубофрезеровании.

5. Получены зависимости изменения точностных параметров р", /,", /Р //2г) от составляющих силы резания и их колебаний в процессе обработки, а также пре ложены рекомендации по снижению динамических деформаций. Основными факторг оказывающими влияние на величину шероховатости рабочих поверхностей зубьев че вячного колеса, являются величина подачи и число зубьев червячной фрезы.

6. На основании разработанной методики расчета составляющих силы резания, те ретически установлено, что при зубофрезеровании червячных колес с комбинированн подачей червячной фрезы с заборным конусом максимальные значения составляющ сил резания меньше, чем при зубофрезеровании с радиальной подачей в 1,2 раза.

7. Экспериментально установлено, что применение зубофрезерования с комбинир ванной подачей червячной фрезы с заборным конусом, взамен цилиндрической, позво ет снизить максимальные составляющие силы резания в 1,2 раза, обеспечить экономи инструментального материала до 35%, повысить стойкость инструмента до 2 раз за сч увеличения количества переточек.

8. Применение червячной фрезы с заборным конусом при зубофрезеровании с ко бинированной подачей (радиальная 0,6 мм/об, тангенциальная 1,5 мм/об) повышает

производительность обработки на 25 - 30% с сохранением степени точности обрабатываемого колеса в сравнении с традиционным зубофрезерованием с радиальной подачей 0,6 мм/об.

9. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что при рекомендуемых режимах зубофрезерования и конструкции инструмента, обеспечивается улучшение параметров шероховатости по Ra с 2 мкм до 1,2 мкм. Разница между теоретическими и экспериментальными значениями шероховатости не превышает 5%, что подтверждает адекватность разработанной методики теоретического определения шероховатости боковой поверхности зубьев червячных и спироидных колес.

10. По результатам работы на предприятии ОАО «Промприбор» (г. Ливны) внедрен прогрессивный технологический процесс, включающий рекомендуемые режимы и конструкции инструмента, обеспечивающий улучшение параметров точности зубофрезерования колес на 1-2 степени и позволяющий получить экономический эффект до 70 тыс. руб. в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

Рецензируемые научные журналы, определенные ВАК:

1. Сухарский, И.Н. Особенности изменения параметров срезаемого слоя при обработке червячных колес с радиальной и тангенциальной подачей / A.C. Тарапанов, О.В. Полохин // Известия Орел ГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» №2-3/270(545) - Орел: ОрелГТУ, 2008. С.62-68.

2. Сухарский, И.Н. Силы резания при обработке червячных колес с тангенциальной подачей // Известия Орел ГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» №3-3/271(546) - Орел: ОрелГТУ, 2008. С.14-18.

3. Сухарский, И.Н. Прогнозирование величины шероховатости профиля червячных колес // Известия Орел ГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» № 2-3/274 (560). - Орел: ОрелГТУ, 2009. С. 25-31.

4. Сухарский, И.Н. Анализ процесса обработки зубчатого колеса спироидной передачи с помощью математического отображения процесса резания / A.A. Назаров, A.C. Тарапанов // Известия Орел ГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» № 2-2/274(560). - Орел: ОрелГТУ, 2009. С. 35-39.

Статьи в сборниках и журналах, патенты:

1. Сухарский, И.Н. Исследование кинематических параметров процесса фрезерования червячных колес с радиальной подачей / A.C. Тарапанов, О.В. Полохин // «Высокие

ехнологии в машиностроении»: тез. докл. Всероссийской науч. - тех. интернет - конф. с еждународным участием / Самара: СамГТУ, 2008 с. 169-174.

2. Сухарский, И.Н. Визуализация процесса нарезания зубьев червячных колес / A.C. харапанов, Г.А. Харламов, О.В. Полохин, А.П. Гордиенко, A.B. Алымов // Известия

рел ГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» 21/265(531). - Орел: ОрелГТУ, 2007. С. 128-132.

3. Сухарский, И.Н. Силы резания при обработке червячных колес / О.В. Полохин, .С. Тарапанов // «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности: VI Междуна-одная научно-техническая конференция» // Брянск: БГТУ, 2008. С. 409-410.

4. Сухарский, И.Н., Системный анализ процесса получения червячных зубчатых лес / A.C. Тарапанов, О.В. Полохин, А.П. Гордиенко, A.B. Алымов // Известия Орел ГТ Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» №4-3(535) Орел: ОрелГТУ, 2007. С. 75-79.

5. Сухарский, И.Н. Универсальный графический пользовательский интерфейс системы проектирования технологии изготовления червячных зубчатых колёс / A.C. рапанов, Г.А. Харламов, О.В. Полохин, А.П. Гордиенко, A.B. Алымов // «Высокие т нологии в машиностроении»: тез. докл. Всероссийской науч. - тех. интернет — конф международным участием Самара: СамГТУ, 2008. С. 169-174.

6. Патент РФ № 2332282 «Способ зубоиглофрезерования червячной иглофрезо летучкой». Сухарский И.Н., Степанов Ю.С., Киричек A.B., Тарапанов A.C., Харлам Г.А., Афанасьев Б.И., Фомин Д.С., Брусов С.И. Опубликовано 27.08.2008.

7. Патент РФ № 2332283 «Червячная иглофреза-летучка». Сухарский И.Н., Степан Ю.С., Киричек A.B., Тарапанов A.C., Харламов Г.А., Афанасьев Б.И., Фомин Д.С., Б сов С.И. Опубликовано 27.08.2008.

Отпечатано в полиграфическом отделе ФДО ОрелГТУ Заказ №590. Тираж 120 экз. 302020 Орел, Наугорское шоссе, 29.

Основные обозначения.

Введение.

1 Общие закономерности и анализ технологии и инструментов для зубофрезерования червячных колес.

1.1 Основные типы и тенденции развития червячных передач в современных машинах и механизмах.

1.2 Особенности кинематики формообразования при обработке червячных колес.

1.3. Отличительные особенности конструкции инструментов для обработки червячных колес.

1.4. Методики расчета сил резания.

1.5. Определение погрешности и шероховатости червячных колес.

1.6. Выводы и постановка задач исследования.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА

ОБРАБОТКИ ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС.

2.1 Математическое отображение схемы резания.

2.2 Визуализация процесса нарезания зубьев червячных колес.

2.3 Анализ математического отображения кинематической схемы резания зубьев инструментами червячного типа.

2.4 Шероховатость зубьев червячного колеса.

2.4.1 Составляющая профиля шероховатости, обусловленная геометрией и кинематикой перемещения рабочей части инструмента.

2.4.2 Определение погрешностей червячных колес, вызванных деформацией технологической системы.

2.4.3 Определение составляющей высоты шероховатости, вызванные упругими и пластическими деформациями обрабатываемого материала заготовки в зоне контакта с рабочим инструментом.

2.4.4 Определение составляющей высоты шероховатости, обусловленной шероховатостью рабочих поверхностей инструмента.

2.5 Локализация контакта для червячных передач.

2.6 Системный анализ процесса получения червячных колес.

3. Методика проведения экспериментальных исследований.

3.1 Методика изготовления червячной фрезы.

3.2 Методика исследования износа инструмента.

3.3 Методика исследования жесткости зубофрезерных станков.

3.4 Методика исследования составляющих силы резания.

3.5 Исследование процесса зубофрезерования червячных колес комбинированной подачей, червячной фрезой с заборным конусом.

3.6 Методика экспериментального исследования типовых погрешностей, возникающих при обработке червячных колес.

4. Экспериментальные исследования зубофрезерования червячных колес червячной фрезой.

4.1 Исследование износа червячных фрез.

4.2 Исследование жесткости зубофрезерных станков.

4.3 Исследование динамики процесса зубофрезерования червячных колес

4.3.1 Влияние скорости резания на составляющие силы резания.

4.3.2 Влияние радиальной подачи на составляющие силы резания.

4.3.3 Влияние числа зубьев червячного колеса при зубофрезеровании на составляющие силы резания.

4.4 Исследование процесса зубофрезерования червячных колес комбинированной подачей, червячной фрезой с заборным конусом.

4.5 Зубофрезерование червячной иглофрезой — летучкой.

4.6 Апробирование рекомендуемых режимов нарезания зубьев спироидных колес червячной фрезой.

4.7 Экспериментальное исследование типовых погрешностей, возникающих при обработке червячных колес.

5. Реализация результатов исследований и расчет экономической эффективности.

6. Выводы и результаты.

Обработка деталей с периодическими профилями (червячные колеса, спироидные колеса, зубчатые колеса, зубчатые муфты, детали шлицевых соединений и др.) является одним из наиболее трудоемких видов производств современного машиностроения. Решением вопросов качественного изготовления червячных передач наука и производство занимаются более 100 лет.

В любых разновидностях червячной передачи, включая глобоидные и спироидные, передаточное число многократно превышает отношение делительных диаметров червяка и колеса, что позволяет заменить одной компактной передачей многоступенчатый зубчатый редуктор. Поэтому червячные передачи оригинальных конструкций, наряду со стандартизированными редукторами, широко применяются в металлургическом и ремонтном оборудовании, различных силовых и делительных механизмах станков и прочих машинах. Использование многозаходных червячных и спироидных передач позволяет во многих случаях упростить кинематику, повысить надежность, уменьшить габаритные размеры, снизить трудоемкость изготовления привода.

Реальный рост нагрузочной способности, долговечности и точности червячных и спироидных передач, напрямую зависит от метода формообразования производящей поверхности и точности изготовления червячной фрезы для червячных колес, прогнозирования сил резания, определением погрешностей зубчатых колес, вызванных деформацией технологической системы.

Современные разработки инструментальщиков и станкостроителей в области создания новых схем разделения срезаемых слоев, определения оптимальной геометрии, использования станков с ЧПУ, оперативно вводящих коррекцию по результатам измерений обрабатываемой или обработанной детали, расширяют возможности такого зубофрезерования и позволяют повысить его производительность и эффективность.

Изменения, вносимые в отработанные технологические процессы, в свою очередь, приводят к большим затратам, связанным с детальным изучением схемы резания и разработкой режимов обработки и влиянием вносимых изменений на показатели качества готовой детали. В этой связи актуальна задача определения степени влияния различных параметров (конструкций инструмента, схем резания, режимов резания) на такие показатели, как качество червячного и спироидного колес, производительность обработки, стойкость червячной фрезы и создание методики управления процессом, основанная на анализе виртуальных моделей, позволяющей не только значительно сократить расходы, но и исключить нерациональные варианты обработки на ранних стадиях проектирования.

Проблемы достижения данной цели при обработке червячных и спироидных колес зубофрезерованием, сопряжен с кинематически сложным процессом, зависимостью его от множественных входных параметров, а также от большого количества стохастических погрешностей, сопутствующих нарезанию зубьев.

Цель работы. Повышение эффективности зубофрезерования червячных и спироидных колес на основе управления комплексом параметров процесса, включающим широкий диапазон сочетания подач и размеров заборного конуса инструмента.

Для реализации цели работы необходимо решить комплекс взаимосвязанных задач:

- разработать математическую модель, отображающую обработку червячных и спироидных колес червячными фрезами;

- выполнить анализ кинематики, включающий определение рабочих углов инструмента и параметров срезаемого слоя;

- провести анализ составляющих сил и выявить степень влияния режимов обработки, схем резания, параметров нарезаемого червячного и спироидного колес и инструмента на их величину и изменения;

- определить среднюю высоту профиля шероховатости зубьев червячных и спироидных колес за счет разработанной универсальной методики;

- экспериментально установить адекватность теоретических расчетов;

- разработать практические рекомендации по повышению точности деталей и производительности обработки.

Методы исследования. Использовались научные основы технологии машиностроения, теории резания металлов. Теоретическое исследование проводилось на базе методологии системного анализа, векторного анализа, теорий зубчатых зацеплений, дифференциальной геометрии.

Экспериментальные исследования проводились на действующем оборудовании в лабораториях кафедры ТМиКТИ ОрелГТУ и в реальных производственных условиях ОАО «Промприбор» (г. Ливны Орловская обл.) на заводе им. Медведево (г. Орел). Измерения производились в «Центральной измерительной лаборатории» ОАО «Промприбор» при помощи многофакторного планирования экспериментов и статистического анализа, математического моделирования и программирования.

Научная новизна. Разработана универсальная математическая модель процесса зубофрезерования червячных и спироидных колес червячными фрезами со стандартным и модифицированным профилем, позволяющая за счет управления технологическими параметрами, параметрами детали и инструмента повысить эффективность процесса обработки.

Новый способ обработки червячных и спироидных колес комбинированной подачей фрезы с заборным конусом.

Практическая ценность работы заключается:

- в повышении эффективности зубофрезерования червячных и спироидных колес за счет комбинированной подачи червячной фрезой с определенным заборным конусом;

- в управлении величиной шероховатости червячных и спироидных колес, и исключении нерациональных вариантов обработки на стадии проектирования;

- в улучшении параметров точности профиля боковой поверхности зубьев червячных и спироидных колес на 1-2 степени;

- в снижении максимальных составляющих силы резания при зубофрезеровании в 1,2 раза;

- в экономии инструментального материала до 35%.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Решена актуальная задача, заключающая в разработке комплексной методики теоретико — экспериментального исследования зубофрезерования червячных и спироидных колес, позволяющая прогнозировать и управлять основными параметрами процесса: силы резания, точность и шероховатость боковой поверхности зуба колеса, износ инструмента. Осуществлена визуализация процесса обработки зубьев.

2. Получены зависимости кинематического изменения углов резания червячной фрезы при зубофрезеровании червячных и спироидных колес, параметров срезаемого слоя: толщины и ширины, на основе векторного анализа математического отображения схемы резания.

3. Установлено, что толщина, по длине режущей кромки, срезаемая червячной фрезой, изменяется по линейному закону, вершина входной режущей кромки срезает стружку в 1,15 раза толще выходной режущей кромки, и толщина стружки у вершинной режущей кромки до З раз* больше боковой. Получены, зависимости между параметрами инструмента, режимами обработки и толщинами срезаемых слоев, позволяющие (для конкретных условий) вводить изменения в конструктивные элементы инструмента с целью рациональной загруженности зубьев.

4. Установлено, что разработанная методика, основанная на трансформируемом трехмерном отображении схемы резания, является универсальной и может быть использована для прогнозирования точности и шероховатости поверхности зубьев червячных и спироидных колес при зубофрезеровании.

5. Получены зависимости изменения точностных параметров (Fn, Frr, Ft", fi"i fnn f/2r) 0T составляющих силы резания и их колебаний в процессе обработки, а также предложены рекомендации по снижению динамических деформаций. Основными факторами оказывающими влияние на величину шероховатости рабочих поверхностей зубьев червячного колеса, являются величина подачи и число зубьев червячной фрезы.

6. На основании разработанной методики расчета составляющих силы резания, теоретически установлено, что при зубофрезеровании червячных колес с комбинированной подачей червячной фрезы с заборным конусом максимальные значения составляющих сил резания меньше, чем при зубофрезеровании с радиальной подачей в 1,2 раза.

7. Экспериментально установлено, что применение зубофрезеровання с комбинированной подачей червячной фрезы с заборным конусом, взамен цилиндрической, позволяет снизить максимальные составляющие силы резания в 1,2 раза, обеспечить экономию инструментального материала до 35%, повысить стойкость инструмента до 2 раз за счет увеличения количества переточек.

8. Применение червячной фрезы с заборным конусом при зубофрезеровании с комбинированной подачей (радиальная 0,6 мм/об, тангенциальная 1,5 мм/об) повышается производительность обработки на 25 — 30% с сохранением степени точности обрабатываемого колеса в сравнении с традиционным зубо-фрезерованием с радиальной подачей 0,6 мм/об.

9. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено; что при рекомендуемых режимах зубофрезеровання и конструкции инструмента, обеспечивается улучшение параметров шероховатости по Ra с 2 мкм до 1,2 мкм. Разница между теоретическими и экспериментальными значениями шероховатости не превышает 5%, что подтверждает адекватность разработанной методики теоретического определения шероховатости боковой поверхности зубьев червячных и спироидных колес.

10. По результатам работы на предприятии ОАО «Промприбор» (г. Ливны) внедрен прогрессивный технологический процесс, включающий рекомендуемые режимы и конструкции инструмента, обеспечивающий улучшение параметров точности зубофрезеровання колес на 1-2 степени и позволяющий получить экономический эффект до 70 тыс. руб. в год.

1. Сандлер А.И., Лагутин С.А., Верховский А.В., Производство червячных передач / под общ. Ред. С.А. Лагутина. М.: Машиностроение, 2008. 272 е.: ил.

2. Бернацкий И.П., Байков В.П., Панкратов Ю.М. Профилирование затыловачных кругов для червячных фрез с оптимизацией станочных наладок // Металлорежущий контрольно — измерительный инструмент. НИИМАШ. 1980. №9. с. 10-14.

3. Кривенко И.С. Новые типы червячных передач на судах. Л.: Судостроение, 1967.256 с.

4. Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. М.: Машиностроение, 1968. 584 с.

5. Авт. свид. № 257246 СССР, МКИЗ F 16Н1/16. Червячная передача Л.В. Коростелев. 1969. Бюл. № 35

6. Колчин Н.И. Аналитические основы дифференциального метода исчисления зубчатых зацеплений // Тр. Сем; По ТММ. Т. 16 Вып. 64. М.: АН СССР. 1957. С. 26-53.

7. Зак П.С., Шапиро И.И. О несущей способности контакта в червячных зацеплениях // Весник машиностроения. 1968. №3. С. 14-17.

8. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов, М.Машиностроение, 1975. 344 с.

9. Калашников А.С. Особенности обкатного зубофрезерования с осевой подачей // Справочник. Инж. журнал №10, 2000. С. 12-15.

10. Шавлюга Н.И. Расчет и примеры наладок зубофрезерных и зубодолбежных станков М. —Л., Машгиз, 1962. 138 стр. ил.

11. Каталог на станок мод. PA300NC фирмы Pfauter.

12. Каталог на станок мод. KS300NC фирмы Kashifiiji.

13. Ситников A.M., Филиппов Е.К., Никольская Н.М. Зубарезный станок с числовым программным управлением. Патент ГДР №141634, опубликован 14.05.80.

14. Полохин О. В., Тарапанов А. С., Харламов Г.А. Исследование и проектирование процессов зубонарезания инструментами червячного типа. — М.: Машиностроение-1, 2006. 148с.:ил.

15. Ратминов В.А., Рашкович П.М., Программное упровление зубообрабатывающими станками: Обзор. М.: НИИмаш, 1983, 48 с.

16. Лашнев С.И., Юликов М.И. Расчет и конструирование металлорежущих инструментов с применением ЭВМ // М.: Машиностроение, 1975. 392 с.

17. Иноземцев Г.Г Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машиностроение, 1984. 272 с.

18. Грудов А.А. Каталог-справочник «Металлорежущий инструмент», ч. 3, составлен сотрудниками Всесоюзного научно-исследовательского инструментального института (ВНИИ) 1971 г. 475 с. ил.

19. Сахаров Г.Н. Мёталлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальностям «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки- и-инструменты» // М.: Машиностроение, 1989 г. — 328 е.: ил.

20. Острецов Г.В., Пичхадзе Ш.И., Филиппов Е.К., Основные вопросы изготовления червячных делительных пар зубообрабатывающих станков: рекомендации. М.: ЭНИМС, ОНТИ, 1974. 50 с.

21. Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н. Проектирование металлорежущих инструментов // М.: Машгиз, 1.963. 952 с.

22. Сидоренко Л.С. Расчет сил резания при обработке зубьев червячной фрезой//Станки и инструмент. 1992. -№12.

23. Евдокимов В.А., Тарапанов А.С. Вариант расчета силы резания при различных методах обработки с помощью ЭВМ// Совершенствование методов обработки металлов резанием. Орел: Орловское областное правление НТО МАШПРОМ, 1981.

24. Мартыненко В.А. Исследование мгновенных сил резания при фрезеровании прямозубых колес червячными фрезами //Дис.канд.техн.наук. Свердловск, 1970.

25. Ничкова С.А. Исследование процесса зубофрезеровании и его интенсификация путем управления параметрами резания в разных схемах, циклах и периодах нарезания цилиндрических зубчатых колес червячными //Дис.канд.техн.наук. Екатеринбург, 2002.

26. Колесников В.Г. Исследование сил резания при зубодолблении, точности и чистоты поверхности профиля зуба стальных колес, нарезанных долбяком. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. Волгоград, 1970, 22с.

27. Михайлов Г.А., Анохин О.Н. Определение составляющих усилий при зубофрезировании методом экспериментального моделирования/ «Исследование в области инструментального производства и обработки металлов резанием». Тула. 1986. С. 69-75.

28. Самаркин А.И., Солнышкин Н.П. К вопросу о динамике зубофрезерования / Солнышкин Н.П., Самаркин А.И. Материалы научной и научно-методической конференции «Актуальные вопросы образования, науки и-техники», Псков, ППИСП6ГТУ.1995, 62 с, с 38.

29. Полохин О.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Определение динамических характеристик процесса нарезания зубьев инструментами червячного типа//Известия ОрелГТУ. Машиностроение и приборостроение. — Орел: ОрелГТУ, 2000. -№4.С. 156-160.

30. Брусов С.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Комплексный пораметр лехвийной обработки винтовых поверхностей / Под ред. А.С. Тарапанова. М.: Машиностроение 1, 2006. 128 е.: ил.

31. Самаркин А.И. Влияние динамики зубофрезирования на параметры микрогеометрии рабочего профиля эвольвентных зубчатых колес // Дис. к.т.н. Санкт-Петербург 2003. 182с.

32. Тайц Б.А. Точность и контроль зубчатых колес. — М., Машиностроение, 1972, 368с.

33. Фарбер A.M. Технологическая точность зуборезных станков и способы ее повышения ГНТИМЛ Украинское отделение МАШГИЗ 1981 г. 190 с. Ил.

34. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин/А.Г. Суслов. М.: Машиностроение, 2000. - 320с.

35. Семенченко И.И. Режущий инструмент. Т. 3' // М.: Машгиз, 1944.512 с.

36. Полохин О.В., Тарапанов А. С., Харламов Г.А. Влияние параметров инструментов червячного типа на шероховатость зубьев. // Известия ОрелГТУ. Машиностроение и приборостроение. Орел: ОрелГТУ, 2003. - №2 с. 50-54

37. Адам Я.И., Овумян Г.Г. Справочник зубореза М.: Машиностроение, 1971.-232 с. Ил.

38. Калашников С.Н., Калашников А.С., Коган Г.И. Производство зубчатых колес: Справочник. Под общ. ред. Б.А. Тайц. — 3-е изд., перераб. и допол. М.: Машиностроение - 1, 1990. 464 е.: ил.

39. Назаров А.А., Сухарский И.Н., Тарапанов А.С. «Анализ процесса обработки зубчатого колеса спироидной передачи с помощью математического отображения процесса резания

40. Сухарский И. Н., Полохин О. В., Тарапанов А. С., «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности: VI Международная научно-техническая конференция» // Силы резания при обработке червячных колес. Брянск: БГТУ, 2008. с. 409-410.

41. Сухарский И.Н., «Силы резания при обработке червячных колес с тангенциальной подачей // «Фундаментальные и прикладные проблемы техники технологии» Известия ОрелГТУ. Орел: ОрелГТУ, 2008. №3-3/271, с.14-18.

42. Колев К.С. Точность обработки и режимы резания. Колев К.С., Горчаков JI.M. 3-е изд., перераб. и допол. М.: Машиностроение, 1976, 145 е.: ил.

43. Филатов В.П. Жесткость зуборезных станков. М.: Машиностроение, 1969, 120с.

44. Суслов А.Г. Технология машиностроения: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. М.: Машиностроение, 2004. -400с.

45. Litvin F.L. Development of Gear Technology and Theory of Gearing. NASA Reference Publication 1406, 1998. 124 p.

46. Литвин Ф.Л., Рыбаков В.И. Локализация пятна контакта в цилиндрических червячных передачах. // Изв. ВУЗов. Машиностроение, 1974, №8, с. 57-61.

47. Зак П.С., Тройнин В.А. Об эффекте локализации пятна контакта в цилиндрических червячных передачах, // Вестник машиностроения, 1973, №8, с.12-15.

48. Парубец В.И. О выборе зон силовой локализации в червячных передачах.// Вестник машиностроения, 1982, № 9, с. 9-14.

49. Vintila H. et al., Numerical Research Regarding Contact Localization at Cylindrical Worm Gears.// Proc. of 9-th World Congress on the TMM, Milano, 1995, Vol.1, pp.442-446.

50. Goldfarb V.I., Kuniver A.S., Koshkin D.V. Investigation of Spiroid Gear Tooth Tangency under Action of Errors.// Proc. of Intern. Conference "Gearing, Transmissions & Mechanical Systems", Nottingham, 2000, pp. 99-108.

51. Трубачев E.C. Метод расчета параметров станочного зацепления с геликоидной производящей поверхностью.// Сб. "Современные информационные технологии. Проблемы исследования зубчатых передач", Ижевск, 2001. С. 163-169.

52. Лагутин С.А. Пространство зацепления и синтез червячных передач с локализованным контактом.// Труды Международной конференции "Теория и практика зубчатых передач", Ижевск, 1998. С. 185-192.

53. Lagutin S.A. Local Synthesis of General Type Wormgearing and its Applications. // Proc. Of 4th World Congress on Gearing and Power Transmissions, Paris, 1999, vol.1, pp.501-506.

54. Лагутин C.A., Сандлер А.И. Шлифование винтовых и затылованных поверхностей. М.: Машиностроение. 1991.110 с.

55. Лагутин С.А., Долотов С.В. «Теория и практика зубчатых передач научно-технической конференции» // Подбор фрез для нарезания червячных колес с локализацией контакта. Ижевск. 2004 г.

56. Дерли А.Н., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Определение кинематических параметров зубодолбления с помощью пространственного математического отображения схемы резания // Справочник. Инженерный журнал, 2000. -№ 7. С. 17-21.

57. Полохин О.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Разработка и анализ математического отображения кинематической схемы резания зубьев инструментами червячного типа// Справочник. Инженерный журнал, 2000. — № 8. С. 11-14.

58. Тарапанов А. С., Разработка метода комплексного анализа процессов и управление лезвийной обработкой конструкционных материалов // Дис.д.т.н. Орел 2002.

59. Сухарский И.Н.,Тарапанов А.С., Полохин О.В., Гордиенко А. П. Алымов А В. Системный анализ процесса получения червячных зубчатых колес // «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» Известия ОрелГТУ. Орел: ОрелГТУ, 2007. №4-3, с.75-79.

60. Сухарский И.Н. Прогнозирование величины шероховатости профиля червячных колес // «Фундаментальные и прикладные проблемы техники технологии» Известия ОрелГТУ. Орел: ОрелГТУ, 2008. №3-3/271, с.14-18.

61. Лашнев СИ., Юликов М.И. Расчет и конструирование металлорежущих инструментов с применением ЭВМ,

62. М. Машиностроение, 1968 Г.-165 с.

63. Вейц В.Л. Динамика и управление процессом стружкообразования при лезвийной механической обработке/ Вейц В.Л., Максаров В.В. -СПб.: СЗПИ, 2000. -160 с: ил. Библиогр.: с.151-157 (94 назв.)

64. Ничков А.В. К вопросу об оптимизации параметров заборного конуса червячной модульной фрезы. //Всероссийская НТК «Аэрокосмическая техника и высокие технологии 2002». ПГТУ, РАЕН. Пермь, 2002. с. 196.

65. Ничков А.В., Жуков Ю.Н. Червячная фреза с заборной частью тороидальной формы //Научные труды IV отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ: Сборник статей. 41. Екатеринбург, 2003. С.426-428.

66. Ничков А.В. Применение червячных фрез с заборным конусом в технологических схемах зубофрезерования //Технология производства машин /Межвузовский сб. науч. трудов. Вып. 1. УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2003. С. 16-23.

67. Ничкова С.А., Ничков А.В. Управление износом червячных фрез при диагональном зубофрезеровании //Технология производства машин /Межвузовский сб. науч. трудов. Вып. 1. УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2003. С. 36-39.

68. Ничков А.В., Жуков Ю.Н. Износ червячной фрезы с заборным конусом при радиальном и осевом врезании. //Научные труды V отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ //Сб.статей, Екатеринбург, 2004. С.46-48.

69. Филатов В.П. Жесткость зуборезных станков. М.: Машиностроение, 1969, 120с.

70. Рабиновичем А.Н. Автоматизация технологических процессов в машиностроении. К.: Гостехиздат 1955, 410 с.

71. Адам Я.И. Силы резания и мощнооти при зубофрезерова-нии: СбЖЦИИТ-Маш., кн.82, 1957.

72. Хардин Ю.П., Лоскутов В.В., Батов Б.П. Усилия резания при зубофрезеровании червячных колес //Станки и инструмент.- 1967. №2, - С.27-29.

73. Аленин М.П. Динамометрические оправки для измерения крутящих моментов при зубофрезеровании //Станки и инструмент.-1966. №10.

74. Иноземцев Г.Г. Червячные фрезы с измененной геометрией //Станки и инструмент. 1961. - №4 - С.20-23.

75. Овумян Г.Г., Адам Я.И. Справочник зубореза. М.: Машиностроение, 1983, 223с.

76. Фатрелл Р.Т., Шафер Д.Ф., Шафер Л.И. Управление программными проектами Вильяме 2003, 1125 с.

77. Медведицков С.Н., Смирнов Н.Н. Исследование износа многозаходных червячных фрез с различными схемами резания //Прогрессивное резание и инструмент / Межвузовский тематический сборник. Волгоград, 1981. С 44-45.

78. Родин П.Р. Основы проектирования режущих инструментов. К.: Выща шк., 1990. 424 с.

79. Ушаков М.В., Ушакова И.В., Илюхин С.Ю. Оценка сил резания при фрезеровании зубчатых колес червячными фрезами // Техника машиностроения, №4(22), ТулГУ, Тула, 1999. С. 88-90.

80. Мартыненко В.А. Исследование мгновенных сил резания при фрезеровании прямозубых колес червячными фрезами // Дис.канд.техн.наук. Свердловск, 1970.

81. Комаров А.А. Повышение точности и производительности зубообработки крупномодульных колес путем стабилизации упругих отжатий системы СПИД // Автореферат дис.канд.техн.наук. Курган, 1985.

82. Степанов Ю.С., Михайлов Г.А., Анохин О.Н. Определение размеров срезаемых слоев металла червячной фрезой // Справочник. Инженерный журнал №6, 1999. С.9-12.

83. Ohtubo Takehiro. Расчет площади срезаемого слоя при зубофрезеровании // Nihon kikai gakkai rombushu/ С. = Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. C- 1989. 55. #511.-с.818-819.-Яп.;рез, (англ).

84. Башкиров В.H. Программа расчета параметров сечения срезов и составляющих силы резания при зубофрезеровании // 5 межгос. симп. Курган, 1993. С.47-48.

85. Бараболя С.Я., Бараболя А.С. Радиальное зубофрезерование цилиндрических зубчатых колес стандартными червячными фрезами // Технол. и автоматиз. машиностр. №35. Киев, 1985. С. 12-26.

86. Калашников А.С. Обкатное зубофрезерование с радиальной, диагональной, тангенциальной и другими подачами //Справочник. Инженерный журнал №11, 2000. С. 13-16.

87. Шунаев Б.К., Кусова Е.В. Особенности использования червячных фрез при диагональном фрезеровании косозубых колес // Повышение производительности труда и степени точности механической обработки /Тр.УПИ. Свердловск: изд. УПИ, 1975. Сб.238. С. 102-107.

88. Рябинин С.С. Исследование комбинированных схем зубофрезерования с осевым врезанием червячной фрезы // Дис.канд.техн.наук. Свердловск, 1973.

89. Коновалов Е.Г., Сакулевич Ф.Ю. Диагональное зубофрезерование. Минск: изд. "Наука и техника", 1968. 104с.

90. Кистьян А.Г. Методика расчета зубчатых передач на. прочность. ЦНИИТМаш. М.: Машгиз. - Книга, 1965.-107.

91. Патент РФ № 2332282 «Способ зубоиглофрезерования червячной иглофрезой-летучкой». Сухарский И.Н., Степанов Ю.С., Киричек А.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А., Афанасьев Б.И., Фомин Д.С., Брусов С.И. Опубликовано 27.08.2008.

92. Патент РФ № 2332283 «Червячная иглофреза-летучка». Сухарский И.Н., Степанов Ю.С., Киричек А.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А., Афанасьев Б.И., Фомин Д.С., Брусов С.И. Опубликовано 27.08.2008.

93. А. с. СССР № 107509, МПК В 23 F 21/18. Червячная фреза -летучка для нарезания червячных колес. И. С. Сахно. Заявка 7102/455163, 05.07.1955 прототип.

94. Справочник1 технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.-5-е изд., перераб. и доп.-М.: Машиностроение. 2001. С. 912.

95. Гавриленко И. Г. Способ совмещения предварительной и окончательной иглофрезерной зачистки цилиндрических деталей // Автоматизация и современные технологии.-1992.-№ 9.-С.27-30.