автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Разработка и исследование методов повышения производительности чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес дисковыми обкаточными инструментами

Р Г Б ОД MimcrepcTBO освгга Украши

Нащональний техшчний ушверситет Укршни ! ^ СЕН 19S5 "Кшвський полп-ехшчний шститут"

На правах рукопису

Палагута ЕНктор Андршович

РОЗРОБЬСА ТА ДОСЛ1ДЖЕННЯ МЕТОД1В ШДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТ1 4HCTOBOÏ ОБРОБКИ ЦИЛШДРИЧНИХ ЗУБЧАСТИХ KOJTIC ДИСКОВИМИ ОБКАТОЧНИМИ 1НСТРУМЕНТАМИ

Спещальшсть 05.03.01 Процеси мсхатчно! обробки, в ер стати та шструменти

Автореферат дисертацп на здобуття наукового ступеня кандидата техшчних наук

Khïb - 1995

Дисертащею е рукопис

Робота виконана на кафедрi "ТехнолоПя машинобудування" Дншродзержинського державного техн1чного ун1верситету

Науковий кер1вник

доктор техн1чних наук, професор С.П. Радзевич 0ф1ц1йн1 опоненти:

1. доктор техн1чних наук, професор Ю.М. Сухоруков

2. кандидат техн!чних наук A.B. Кривошея

Пров1дне п1дприемство

Ав1ац1йний науково-техн!чний комплекс "Антонов"

зас1данн1 сцещал130ван01 вчешп ради д их. и*:. 09 при Национальному техн1чному унгверситет! Украши "Ки1вський пол1техн1чний Шститут"

за адресою: 252056, м. КИ1В-56, пр. Перемоги, 37, корпус 1

В1дгук на автореферат у двох прим1рниках, як! зав1ряються печаткою, просимо надсилати за вказаною адресою на 1мя в'ченого секретаря спец1ал1зовано! ради

3 дисертац1ею можна ознайомитися у б1бл1отец! ун1верситету Автореферат роз1сланий с*¡п* 1995 р.

годин! на

Вчений секретар спец1ал1зовано! вчено! ради доктор технгчних наук, професор

Н.С. Равська

Шдписано до. друку_ Формат бОхвО1/^. nanip друк. N 2.

Ум. др.арк. 1,0. Облш.-вид. арк. 1,1 Тираж 100 пр. Заказ N ДЦТУ, 322618, м. Дн1продзержинськ, вул. Дншробуд1вська, 2.

- 3 -

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальн1сть проблеми. В 61льшост1 сучасних машин та мехашз-м!в, верстат1в та приладИз для передавання крутного моменту вико-ристовуються цил!ндричн1 зубчаст1 колеса. Зб1льшення бистрох!днос-т1, передаточного крутного моменту, зниження шуму та в1брацп за-лежать в1д р3.вня технолог!! 1х чистово! обробки. Одним з прогре-сивних технолог!чних методхв чистово! обробки щШндричних зубчас-тих кол1с е шев!нгування, зубохоьангування та чистове розмгрне ка-л1брування (оброблення боково! поверхт зубЩв методом поверхнево-го пластичного деформування). Ш процеси зд1йснюються при беззазорному зачепленШ зубчастого колеса що обробляеться та дискового шструменту в умовах обкату, вШ обертання яких перехрещуються в простор:.. Широке застосування чистова обробка колю обкатними 1нс-трументами дискового типу отримала в Щлому ряду галузей спещаль-ного машинобудування, особливо в автомоб1льн1й, л1такобудуванн!, тракторобуд!вн1й та верстатобуд1вн1й.

Важливою задачею п!двищення експлуатац!йних характеристик ци-лгндричних зубчастих кол!с,' на виршення якох спрямована дисерта-ц!йна робота, е проблема п1двищения ефективност! чистових зубооб-робних операцш шляхом використання 1нструмент1в з оптимальними геометричними 1 конструктивними параметрами та за рахунок вдоско-налення кшематики процесу формоутворення робочих поверхонь зубц!в

к0л1с.

Мета робота. ГИдвищення ефективност! чистових зубообробних операц!й шляхом синтезу процесу обробки дисковими обкаточними 1нс-трументами з оптимальними конструктивними параметрами та к1немати-ки формоутворення що в1дображае геометричну сторону процесу обробки на основ1 досл1дження диференщальних характеристик геометрП дотикаючихся в верстатному зачепленн1 бокових поверхонь зубцхв де-тал1 та вихгдно! инструментально! поверхн1 з урахуванням обмежень, що накладаються типом шструменту та способом обробки.

Наукова новизна. 3 Щллю досл!дження процесу формоутворення робочих поверхонь зубЩв колес дослужена внутр1шня та зовн1шня локальна геометр1я поверхонь Д зубц1в як! оброблюються, для котрих перша та друга основн1 квадратичих форми (перша та друга диферен-ц!альн1 форми Гауса), задан1 через конструктив^ параметри цилшд-ричного зубчастого колеса. Знайдена допомгжна тв1рна поверхня у вигляд1 косозубо! рейки, з використанням яко! одержано р1вняння вих1дно! шструментально! поверхн! (В1П). Зд1йснено детальне дос-л1дження геометр!! дотику поверхонь Д та 1 в диферешцальн1й око-

лиц1 точки IX дотику в локалыпй рухом1й систем! координат, початок яко! поеднаний з точкою дотику. Утворений замкнений цикл пос-л1довних перетворень систем координат (в прямому та зворотному напрямках), пов'язаних з зубчастим колесом, дисковим зубообробним Злютрументом, точкою дотику бокових поверхонь зубшв детал1 та !нструменту та т. 1. Детально проанал1зован1 умови взаемно! локально! ор1ентац11 евольвентних гвинтових бокових поверхонь зубив детал1 та 1нструменту. Визначений напрямок найвиг1дн1шого в!днос-ного миттевого перем1щення поверхонь детал1 та !нструмента, котре забезпечить найб1льшу гранично досягаему продукт!вн!сть формоутво-рення. 0триман1 р1вняння для погодження частота обертання дискового 1нструменту з вектором руху подач1, яке забезпечить напрямок вектору шв!дкост1 р1зання перпендикулярно напрямку м1н1мального Д1аметру д1йсних г!лок !ндикатриси конформност1 поверхонь Д та I. На основ1 проведених досл!джень виконаний синтез технолог1чних па-раметр1в процесу зубообробки.

Практична цгшасть. Розроблений метод чистово! обробки ци-л1ндричних зубчастих кол!с дисковими 1нструментами в умовах обкату дозволяе для кожного конкретного колеса спроектувати новий 1нстру-мент з оптимальними конструктивними параметрами, або вибрати рац1-ональний з номенклатури тих, що е в наявност1. В подальшому вирЬ шена задача синтезу технологгчних параметр!в процесу обробки ци-лшдричних зубчастих колю дисковими 1нструментами в умовах обкату. Розроблен1 та впроваджен1 у виробництво способи зубообробки. дисков! 1нструменти та способи 1х переточування та контролю зубчастих кол1с - б1льша к1льк!сть виконаних розробок визнана як винаходи та захищена авторськими св!дотцтвами СРСР.

Апробац1я робота. 0сновн1 положения та окрем1 розд!ли дисер-тац!йно! робота допов1дались та обговорювались на: Всесоюзн!й кон-ференц!! "Интенсификация технологических процессов механической обработки" (м. ЛенХнград, 1986 р.); XII конференцЛ молодих вчених 1нститута надтвердих матер!ал1в АН УРСР "Получение и применение сверхтвердых материалов" (м.Ки!в, 1987р.); Всесоюзна конференцП "Лезвийная обработка закаленных зубчатых колес" (м. Москва,1987р); наукових конферешцях Волгоградського пол1техн1чного !нституту (1987р., 1989 р.); школ1~сешнар1 "Применение прогрессивных технологий и инструментов для финишной обработки материалов" (м. Одеса, 1987 р.); семшар! "Высокопроизводительные сложнопрофильные инструменты из сверхтвердых материалов в технологии машиностроения" (м. Ки!в, 1988 р.); науково-техн!чн1й конференцП "Совершенствова-

ние конструкций и процессов изготовления режущего и мерительного инструментов и технологической оснастки" (м. KipoB. 1988 р.); рес-публ1канськ1й науково-техн1чн!й конференцП "Сверхтвердые материалы и инструменты в ресурсосберегающих технологиях"(м. Ки!в, 1989р.) науково-техтчних конференЩях Дн1продзержинського 1ндустр1ального 1нституту (1989 р., 1990 р.); науково-техн!чн1й конференцП "Ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии в машиностроении" (м. Одеса, 1994 р.); науково-техн1чн1й конференцП "Новые технологии и системы обработки в машиностроении" (м. Севастополь,1994 р).

Окрем! робота експонувались на р1зних виставках та ярмарках i в1дзначен! дипломом II ступеня та медаллю ВДНГ Украши.

ПублшацП. По результатам виконаних дослхджень опубл1ковано 28 робот, серед яких 2 брошури та 11 авторських св1доцтв на вина-ходи, решта - науков! стаШ, допов1д1, тези допов1дей.

Структура та обсяг робота. Дисертац1я складаеться 1з вступу, п'яти глав, основних висновк1в. списку використано.1 л1тератури, який включае 125 найменувань, додатку. та викладена на 220 стор1н-ках машинописного тексту з 37 рисунками та 66 таблицями.

ОСНОВНИЙ 3MICT РОБОТИ

Багатор1чна практика використання зубчастих кол1с сприяла створенню та вдосконаленню р1зноман!тних способ1в формоутворення робочих поверхонь зубц1в 1 Ix ф1н1шно1 обробки: шеверами, зубчас-тими хонами, накатниками методом ППД.

Над розробкою теоретичних основ процесу ф1н1шно! обробки ци-л1ндричних зубчастих кол!с дисковими 1нструментами та над вдоско-наленням технолог!! процесу пл1дно працювали Адам Я.I.,Ананьев Н.Т. Бабак В. Ф., epixoB М.Л., Калашн1ков С.Н., Клеп1ков В. Д.. Копф I.A., Кривошея A.B., Кузоватов B.C., Л1тв1н Ф.Л., М1льштейн М.3., Петру-xiHC.C., Род1н П. Р., Романов В. Ф., Сахаров Г. Н., Сторчак М. Г., Сухоруков Ю. М., Тайц Б. А. та 1нш1.

В робот1 виконано анал1з способгв обробки цшпндричних зубчастих кол1с та прогресивних конструкцш дискових обкаточних 1нс-трумент1в, що використовуються у промисловост1. Зазначено, що прочее фШшно! зубообробки досл1джений ще не в достатн1й Mlpi. На п1дстав1 проведеного анал1зу сформульована ц1ль робота 1 показано, що для II реал1зацП потр1бно вир1шити так! задач!: визначити еле-менти внутр!шньо1 та зовн1шньо1 локально! геометр!! поверхн1 Д ци-л!ндричного зубчастого колеса яке оброблюеться та вих!дно! !нстру-ментально! поверхн! I !нструменту; утворити замкнений цикл посл1-

довних перетворень систем координат; досл1дити умови дотику та взасмно! ор1ентацП евольвентних гвинтових поверхонь детал1 та гнструменту; установити оптимальний напрямок взаемних перемщень поверхонь деталл та 1нструменту; розробити систему автоматизовано-го проектування технологичного процесу чистово! обробки цилхндрич-них зубчаотих кол1с дисковими шструментами.

Щоб скористатися диферешнально-геометричним методом формоут-воутворення поверхонь при механ1чн1й обробц! деталей (цей метод, розроблений проф. С. П. Радзевичем, дае можливхсть виршення задач1 синтезу найвигЛдншого методу та засоб!в формоутворення поверхонь деталей), для задано! пари поверхонь Д та I визначен1 коеф!ц1енти першо! та друго! основних квадратичних форм (першо! та друго! диф-ерешдальних форм Гауса). Використання першо! основно! квадратично! форми Ф дозволяс в простгй. наочн1й 1 компактн1й форм1 роз-рахувати необх1дн1 для синтезу параметри процесу обробки. Гаусов! коеф1ц1енти квадратично! форми Ф мають вигляд:

Е = 1, д

Fa= ш z cosa/2sinfi cosfJ , (1)

G = m^ z2 (sin2asín26 -cos2a)/4sin2B cos2В . д д д 'д кд нд

Для досл1джуемого випадку вираз (2) можно записать так:

Ф, => dU2 + (m z cosa/2cosp sing )dU dV +

о ян кд *д д д „ „

+ (пг z (sirrasin р -cos¿a)/4sin 6 cos В )üV . (2)

д д ж д л л

FaycoBi коефиценти квадратично! форми Ф2д дають можлив1сть в кожн!й точщ поверхн! Д розраховувати елементи зовмшньо! геомет-pii 11 локально! д!льниц1: головн! та нормально. кривизни довыьних плоских nepepi3iB та íh. Для евольвентно! гвинтово! поверхн1 Д зубчастого колеса коеф1Щенти форми Ф2д знайдено:

L = О, М = О, N = (га z sina)/2. (3)

д д д л д

Таким чином отримано, що для поверхн1 Д щШндричного зубчастого колеса друга диферещцальна форма гауса мае вигляд:

Ф„ => ((га z sina)/2)dV2 . (4)

2д д д д

Кривизна noBepxHi Д детал1 в дов1льн1й точщ К на н!й розгля-даеться як кривизна в1дпов1дно! лшИ на н!й. Рад1уси кривизн по-BepXHi Д визначимо за наведении квадратним р!внянням:

(L N - М2 )R2 + (Е N - 2F М + G L )R + Е G - F2 = 0, (5)

ДД дд дд дд.дд ддд д

де: R = К-1. R = К , R = К

Д Д 1д 1Д 2д 2д

1з р!вняння (5), визначимо tojiobhí рад1уси кривизни поверхн1 Д: R = «., R„ = U ctgx . (6)

1Д 2 д д д

Для дов1льного плоского нормального перер!зу поверхн1 Д, плотина Сд якого утворюе кут гр з площиною С першого головного нор-

- 7 -

мального nepepi3y, справедлива формула Ейлера:

R = R, /cos2i|) + R /sin2ib. (7)

Д 1Д т 2д r

При розв'язанн! задач1 синтезу параметр1в процесу формоутво-рення цшпндричних зубчастих кол1с шструментами дискового типу необх1дно врахувати вих1дне обмеження, зг1дно якого В1П шструмен-ту е евольвентною гвинтовою поверхнею. Неодмшною умовою правильного зачеплення щШндричного зубчастого колеса i дискового зубо-обробного мструменту при обробт методом обкату е правильне зачеплення кожного з них i3 своею допом1жною тв1рною рейкою.

Щоб скласти р1вняння, яке опише поверхню зубц1в допом1жно! TBipHOl рейки Т котра сполучена з зубчастим колесом, запровадже-Hi так! системи координат: Хдс Уд° гдс - нерухома система координат, зв'язана 3i ст!йкою детал!; Хд Уд гд - рухома система координат, зв'язана з деталлю; Хдр Удр Zдр - система координат, зв'язана з рейкою Тд детал!..

Для розв'язання задач! синтезу сполученого зачеплення повер-хонь Д та I необх1дн1 аналог!чн1 системи координат: X^ Yx° Ъ*. Xj Yj Z , X е Y с Z1°, зв'язан! з инструментом. Bici обертання детал! Д та !нструменту I перехрещуються п1д деяким кутом I 1 выстоять одна в1д одно! на довжину м1жв!сьового перпендикуляру А.

Встановлено, що р1вняння боково! поверхнх зубц1в допом1жно! TBipHOl рейки Тд буде мати вигляд:

X psina +Y ptgx (cos2a +l)/sina -z p+ r (it + inva ) = 0. (8)

д д д ° д v я яд в.д' д'

rioBepxHi Д детал1 та I 1нструменту можуть бути утворен! при допомоз1 двох однакових тв1рних рейок Тд та Tt, форма запису piB-нянь бокових поверхонь кожно! 1з них в cboíx системах координат в1др1зняються лише !ндексами "д" та "i". 3 урахуванням цього можна зазначити, що коефЩенти першо! та друго! квадратично! форми по-BepxHi I в систем! координат, пов'язанш з дисковим зубообробним iHcrpyMeHTOM будуть мати вигляд, аналог1чний р!внянням (1) та (3) i в1др1знятимуться лише !ндексами.

Для створення матаматично! модел1 процесу формоутворення ро-бочих поверхонь зубЩв, запропоновано досл!джувати геометр1ю дотику поверхонь Д та I в диференщйшй околиц! точки К !х дотику в рухом1й локальн1й систем! координат, початок яко! зв'язаний з точкою дотику поверхонь Д та I (рис. 1).

ílepexifl Bifl системи координат Хд Уд Z , до локально! системи координат X к Y к Z к здшснюеться так:

Рис.1. Системи координат, сполучеш з деталлю Д, шструментом I та точкою К дотику

-sint.

д

о

COST

А В С

О 1

Встановлено, що в локальних системах координат коеф!ц1ен' квадратичних форм Ф, „, „, та Ф, будуть мати вигляд:

1 Д (. К £ Д 1 К )

X к

/к

Z* д

1

COST SlnV д д -cosV

д

sint SinV д д

о

-cost cosV д д -SinV д

-SinT cosV д д

о

1

(S

Ек = 1 FK

Ь д(1) Д (1)

Iк = п мк

L Д(1) U' М д(1)

= 0. GK = 0, N*

Д(1 ) Д(1)

1.

2cosz|3

д ( i ) /тд ( i ) 2д (1)

(1(

sina. . (1:

Для анал!тичного описания процесу чистово! обробки щШндрич-них зубчастих юте дисковими !нструментами в умовах обкату необ-х1дно знати вгдносну ор1ентац!ю поверхонь Д та I у точц! К дотику евольвентних гвинтових бокових поверхонь зубц!в детал! Д та вих1дно1 шструментально! поверхн1 I. Отримано, що кут в!дносно! локально! ор1ентацП цповерхонь Д та I визначаеться по формул!: sinji = sinaslr\I/(/ 1 - cos2 asir\z рд ■ / l - cos2 asín2 ). (12) В точц1 К дотику noeepxHi Д зуба детал1 та евольвентно! вих1дно1 1нструментально1 поверхн! I в кожному нормальному пе-pepi3l маемо дв! дотичн! крив!. Умови дотику поверхонь Д та I однозначно визначаються при допомоз! 1ндикатриси кон-формност!, котра пов'язана з основними квадратичними формами цих поверхонь. 1ндикатриса конформност! - це характеристична крива, що в!дображае повноту прилягання поверхонь Д та I в дов!ль-ному нормальному перер1з1. Рхвняння 1ндикатриси конформност! для загального- випадку в розгорнутому вигляд! записуеться так:

rK=^Gs/(LaGacos2$+Mal^G^ з!п2ф+1УдЕдз!п2ф) х sign(®1 д/Ф2д) +

,, , . - • ... , ч (13)

4/E1G1 /[Ц Gt cos2 (ф+ji) +Mtsin2(ф+)1) +NXE1 sin2 (<p+jA) ]xsignx/Фгt) де: гк - рад!ус-вектор поточно! точки 1ндикатриси конформност! поверхонь Д та I, ф- центральний кут пом!ж поточним плоским нормаль-ним nepepi30M та першим головним перер!зом С поверхн1 Д детал!.

Для досл!дженого випадку встановлено, що хндикатриса конформност! мае вигляд: ____

гк = / И2д/ эШф + / R21'/ sln(|i -Ф). (14)

На рис. 2.3 показана 1ндикатриса конформност! для випадку дотику двох евольвентних гвинтових поверхонь Д та I (рис. 2.1), як! в локальн!й околиц! точки К дотику зображаються як контакт двох випуклих параболгчних цил1ндр1в (рис. 2.2).

1з властивостей 1ндикатриси конформност! в1домо, що в дифе-ренц!альн!й околиц! точки К ор!ентац!я м!н!мального д!аметру d , д1йсних г!лок 1ндикатриси конформност! показуе напрямок

к . m 1 п

найб!льш повного взаемного прилягання поверхонь Д та I. Отже про-дуктивн1сть формоутворення робочих поверхонь Д зубЩв детал! до-сягне свого найб!льшого значения т1льки в тому випадку, коли напрямок BiflHocHoro перем1щения поверхонь Д та I в кожну мить буде перпендикулярним напрямку м1н1мального д!аметру д1йсних г1лок !н-дикатриси конформност!. При цьому ширина строки проходу сягне свого найб!лыиого гранично досягаемого значения i як насл1док зросте

продуктивность формоутворення поверхн! Д.

При обробц! цил1ндричних зубчастих кол1с дисковими !нструмен-тами в умовах обкату верстатне зчеплення деталь-1нструмент можно розглядати як гвинтову зубчасту передачу. Вектор швидкост! р1зання складаеться з двох складових - швидкост1 выносного ковзання по-верхонь зубЩв детал! Д 1 шструменту I, та швидкост! в!дносного 1х ковзання вздовж проф1лю зубц!в детал1.

В робот1 розглянуто випадок, коли точка К дотику поверхонь Д та I спхвпадае з полюсом верстатного зчеплення. Вектор швидкост! розання розташований в сп!льШй площщп дотику поверхонь Д та I, яка сп!впадае з боковою поверхньою зубЩв допом1жно! тв!рно! рейки. В1н складаеться з вектору швидкост! в!дносного ковзання зубц1в детал! Д та мструменту I та з вектору в!дносного перем!щення де-тал! та 1нструменту в напрямку, параллельному площин!, що проходить через точку К та е дотична до !х початкових цил1ндр1в. Друга

складова являе собою вектор швидкост! подач1. Отримано систему р1внянь. яка пов'язуе величини та напрямки швидкост! р1зання, швидкост! ковзання та швидкост! подач1: |\грк со5ф=-\'сксо8Г1д-)\/;; (соз(6+Рд )созт1д-зш(8+Рд) эШПд э1па); |з!пф= \/скз1пг\д-\,с. (соз(9+Рд )зтт1д-з1п(в+Рд )созт\дэ1па); (15) Розв'язуючи систему (15) в1дносно V та 8. визначимо т! значения вектора подач1, при яких вектор швидкост! р!зання буде спря-мований перпендикулярно мШмальному д1аметру 1ндикатриси конформ-ност! -цим забезпечуеться зб!льшення продуктивное^ формоутворення.

Як приклад, ощкювати ефективн1сть формоутворення цилшдрич-них зубчастих кол!с дисковими шструментами можна за допомогою одного з критерПв - продуктивност! формоутворення. Запропонований п1дх1д оц1нки ефективност! е правомхрним, тому що зубообробна опе-рац1я е чистовою, а ефективн1сть чистових операций оцХнюють по продуктивност! формоутворення. Продуктивн1сть формоутворення буде там б1льше, чим ширше строка формоутвореного рядка Б . Для розра-хунку величини Бпр виведена формула:

Б' = 21? агссоэШ (И ) + №] (К +0, 5№]))/( Ш +й. ) (К +№]))., (16)

пр Д Д Д 1 Д Д 1 д

де: Г?д(1) - нормальный рад1ус кривизни поверхн1 зуба Д детал1 та 1нструмента I в перер1з1, що проходить через точку К перпендикулярно напрямку 1х в1дносного перем1щення;[Ы - величина допуску на точн!сть обробки

В результат! виконаних досл1джень розв'язана задача синтезу найвигодн1шого процесу формоутворення бокових поверхонь зубЩв <при обробц1 щШндричних зубчастих кол1с дисковими !нструментами. Основою математичного забезпечення системи автоматизованого проекту-вання технолопчного процесу фШшно! обробки кол!с в диференщ-ально-геометричний метод формоутворення поверхонь при механ1чн1й обробц! деталей, котрий адаптований та розвинений стссовно до обробки цшиндричних зубчастих кол1с в умовах обкату.

Г0Л0ВН1 висновки В дисертацП на основ! диферешдально-геометричного методу формоутворення поверхонь при механ!чн1й обробц1 деталей розробле-но метод чистово! обробки цил1ндричних зубчастих кол!с дисковими !нструментами в умовах обкату, який дозволяе для кожно! конкретно! детал1 анал!тичним шляхом вир1шити задачу синтезу конструктивних параметр1в 1нструменту. рац1ональних технолог!чних наладок та виз-начити шляхи подальшого п1двищення ефективност1 процесу фшшно! обробки. Для цього:

1. Анал!тично описана та досл1джена геометр!я поверхонь зубц1в що

обробляються цил1ндричних зубчастих кол1с; встановлен! перша та друга основы! квадратичн! форми (диференц1альн! форми Гауса), записан! через конструктивн! параметри поверхн! Д детал1. котрх дозволяють в прост1й та наочн1й форм! визначати елементи внут-р1шпьо1 та зовн1шньо! локально! геометр!! поверхн1 Д зуба детал1.

2. На основ1 другого способу утворення вих1дних шструментальних поверхонь знайдена допомШга тв!рна поверхня у вигляд! косозубо! рейки. 3 використанням цього р1шення анал!тично отримано узагаль-нене р1вняння вих1дно! !нструментально! поверхн! дискового зубооб-робного !нструменту. Ран!ше под1бна задача розв'язувалась для ви-падку обробки прямозубого колеса, що дао ршення частково! задач1.

3. Виконано детальне досл!дження локально! геометр!! вих!дно1 1нс-трументально! поверхн1 в диференц1альн1й околиц! поточно! точки дотику поверхонь Д та I. яке використовуеться для анал1зу умов формоутворення та синтезу найвиПдн!шого процесу чистово! зубооб-робки цил1ндричних зубчастих кол1с.

4. Вперше запропоновано досл1джувати верстатне зачеплення де-таль-1нструмент в локальн1й рухом1й систем! координат з початком в точц1 дотикання евольвентних гвинтових бокових поверхонь зубщв детал1 Д та 1нструмента I. Це дозволяе на баз! даференц!ально-ге-ометричного методу формоутворення поверхонь при механ1чн1й обробц! деталей створити математичну модель процесу формоутворення робочих поверхонь зубщв кол1с в прост!й форма.

5. Виведення залежностей для розрахунку локальних характеристик геометрП дотику поверхонь Д та I, умов формоутворення поверхонь зубц1в колеса та !ша питания синтезу в рухом!й систем1 координат, вимагае виконання багаторазових переход1в в1д рухомого репера до нерухомих систем координат та 1нш1. Для цього створений замкнений цикл послШвних перетворень систем координат (в прямому та зво-ротному напрямках), пов'язаних з зубчастим колесом, !нструментом, з крапкою дотику бокових поверхонь !х зубцов ст1йками детал1 та инструменту та 1нше.

6. Встановлена та дослужена взаемна локальна ор1ентац1я евольвентних гвинтових бокових поверхонь зубц1в детал1 та 1нструменту в диференцаальний околиц1 точки !х дотику. Визначений кут вхдносно! локально! ор1ентац1! поверхонь Д та I. Це дозволяе розраховузати конструктивн! параметри дискового !нструменту, при яких забезпечу-еться найб1льша ступ1нь конформност1 (повнота прилягання) у в1дпо-в1дному нормальному перер!з! поверхонь Д та I.

7. Розв'язана задача анал1тичного описания геометр!I дотику по-

верхи детал1 та вих!дно! Инструментально! поверхн! по ступеню конформност1 цих поверхонь у в1дпов1дному плоскому нормальному пе-рер1з1. Ступшь конформност1 визначаеться по поточному значению рад1усу гк д1йсних г!лок 1ндикатриси конформност!. В плоскому нормальному перер1з1 поверхонь детал1 Д та 1нструменту I, в якому ра-д1ус 1ндикатриси конформност1 мнпмальний, дотичн! поверхн1 максимально конформн1.

8. Визначено кут м1ж напрямком першого головного перер1зу детал1 С та напрямком, сШвпадаючим з м1н!мальним рад1усом д1йсних гЬ лок 1ндикатриси конформност!. Цим кутом обумовлюеться напрямок найвиг!дн1шого миттевого в!дносного перемИцення поверхонь Д та I.

9. Установлен! залежност1 для в!дпов1дного погодження частота обертання дискового шструменту з вектором руху подач1, яке забез-печить напрямок вектору швидкост! р!зання перпендикулярно м1н!-мальному д!аметру <!к д1йсних г1лок Хндикатриси конформност!. При цьому ширина рядка проходу буде максимальна ! як насл!док про-дуктивн!сть формоутворення зросте.

10. Досл1джен! законом!рност! зменшення точност1 параметров виход-но! 1нструментально1 поверхн! дискового зубообробного 1нструменту внасл!док його спрацювання, на основ! цього розроблено спос1б ста-б1л1зац11 точност! зубчастих кол1с що обробляються по м1р1 зменшення д!аметральних розм1р1в !нструменту в процес! переточок. Це дае змогу п1двищити точн!сть обробки.

И. Проанал1зован1 умови формоутворення поверхонь при чистовш об-робц! цил!ндричних зубчастих кол!с дисковими обкаточними шстру-ментами ! установлен! обмеження на конструктивн! парамётри шстру-мента та парамётри наладок технолоПчного процесу при яких умови формоутворення гарантовано виконуються.

12. На основ! диференц!ально-геометричного методу формоутворення поверхонь при механочниг обробщ деталей розроблена потенц1йно повна система автоматизованого проектування технолоПчного процесу чистово! обробки щшндричних зубчастих кол1с дисковими 1нструмен-тами в умовах обкату, котра дае змогу доповнюватись та розвиватися у в1дпов1дност! з результатами нових досл!джень.

13. Проведен! експерименталып досл!дження процесу чистово! обробки зубчастих кол1с на цил1ндричних моделях п!дтвердили в!рн1сть теоретичних розробок.

14. Результата дослоджень впроваджен1 у виробництво, що дае змогу йдвищйти продуктивнЮть чистово! обробки цшпндричних зубчастих кол1с дисковими 1нструментами в умовах обкату приблизно в 1,5-2

рази. Деяк! положения розробленного методу обробки використовують-ся у навчальному процес1 п!дготовки 1нженер1в-механ1к1в по спецЬ альност1 технолоПя машинобудування в Дн1продзержинському державному техн1чному ун1верситет1.

Зм1ст дисертацП опубл1кований в 28 роботах, основн1 з них наведет нижче.

1. Радзевич С.П.. Палагута В.А. Новые достижения в области чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес.М. :ВНИИТЭМР, 1988.52с. Пошукувач самост1йно п1дготував два розд!ли оглядово! 1нформац11.

2. Радзевич С.П., Палагута В.А. Основные направления оптимизации процессов обработки металлов резанием на этапе технологической подготовки производства. М.: ВНШТЭМР, 1991. 72 с. Здобувачев1 на-лежить тдготовка матер1ал1в та написания двох розд1л1в.

3. Палагута В.А. Исследование элементов геометрии станочного зацепления дискового инструмента и цилиндрического зубчатого колеса на отделочных операциях // Повышение эффективности процессов резания материалов. Волгоград: ВолгПИ, 1987, с. 52-59.

4. Радзевич С.П., Палагута В.А. Дисковые инструменты для отделки цилиндрических зубчатых колес//Малшностроитель, 1988, N9, с.22-23. Пошукувач розробляв конструкцП дискових зубообробних 1нструмент1в.

5. Радзевич С.П., Палагута В.А. САПР чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес // Механизация и автоматизация производства, 1988, N 10, с. 13-15. Здобувачев1 належить розробка математично! моделЗ. розроблено! блок-схеми алгоритму САПР.

6. Радзевич С.П., Палагута В.А., Пелых С.Б. Устройство для строгания стружечных канавок червячных шеверов // Технология и организация производства, 1989, N 1. с. 29-30. Пошукувач проектував та ви-готовляв пристр1й для стругания канавок черв'ячних шевер1в.

7. Радзевич С.П., Палагута В.А. Совершенствование технологии чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес дисковыми инструментами на основе использования особенностей геометрии контактирующих поверхностей и оптимизации кинематики формообразования // Самолетостроение. Техника воздушного флота. Харьков: Техн1ка, 1989, N 56, с. 88-95. Здобувачев! належить визначення елемент1в внутр1шньо1 та зовн1шньо1 геометрП поверхн1 деталь яка оброблюеться.

8. Радзевич С.П., Палагута В.А. Повышение эффективности процессов чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес дисковыми инструментами // Металлорежущие станки. К.: Техн1ка, 1990, с. 96-102. Здобувач проанаЛ1зував умови формоутворення бокових поверхонь зуб-ц1в колю та визначив оптимальний напрямок взаемних перемщень де-

тал1 та 1нструменту.

9. Палагута В.А. Повышение эффективности зубохонингования цилиндрических зубчатых колес // Технология механической обработки и сборки. Тула: ТулШ, 1991, с. 21-24.

10. A.c. 1335388 (СССР) Способ шевингования цилиндрических зубчатых колес / Радзевич С.П., Палагута В.А. - Заявл. 30.12.85, N 4026262/31-08; Опубл. 07.09.87, Бюл. N 33.

И. A.c. 1388210 (СССР) Инструмент для чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес / Радзевич С.П., Палагута В.А. - Заявл.

18.03.86, N4037313/31-08; Опубл. 15.04.88, Бюл. N14.

12. A.c. 1514516 (СССР) Дисковый шевер / Палагута В.А. и др. - Заявл. 27.11.86, N4152148/25-08; Опубл. 15.10.89, Бюл. N38.

13. А.с. 1527476 (СССР) Способ контроля косозубых цилиндрических колес с эвольвентным профилем зубьев / Палагута В.А. и др.- Заявл.

02.12.87, N4337897/25-28; Опубл. 07.12.89, Бюл. N45.

14. A.c. 1530354 (СССР) Способ чистовой обработки зубчатых колес7 Палагута В. А. и др. - Заявл. 17.02.87, N 4219972/31-08; Опубл. 23.12.89, Бюл. N 47.

15. A.c. 1537426 (СССР) Дисковый шевер / Палагута В.А. и др.- Заявл. 17.11.86, N4147758/31-08; Опубл. 23.01.90, Бюл. N3.

16. A.c. 1632662 (СССР) Чистовой зуборезный инструмент / Радзевич С.П., Палагута В.А,- Заявл. 30.03.89, N 4669761/31-08; Опубл. 07.03.91, Бюл. N9.

17. A.c. 1646725 (СССР) Способ затачивания дискового шевера / Радзевич С. П., Палагута В.А.- Заявл. 13.12.88, N 4618613/31-08; Опубл. 07.05.91, Бюл. N 17.

18. Палагута В.А. Методы моделирования процессов отделки цилиндрических зубчатых колес дисковыми инструментами // Исследования в области формообразования поверхностей при механической обработке деталей. Днепродзержинский индустриальный и-т. / Деп. в УкрНИИНТИ

22.03.88, с. 137-142.

19. Палагута В.А. Повышение точности затачивания дисковых шеверов/ Деп. в ГНТБ Украины 08.07.93, N 1425 Ук 93, 11 с.

В роботах 10, И, 12, 13, 14, 15, 16, 17, пошукачев1 належать cyTTSBi ознаки, по яким ц! роботи визнан1 винаходами.

Palaguta V.A."Development and Stady of Increasing of the Cylindrical Gear Finish Operation Productivity by Disk-Type Cutting Tools Operating by the Generating Principle"

The given thesis is submitted for the degree of Doctor of Philosophi of Techical Sciences on 05.03.01 speciality -Processes of mechanical manufacturing, machine-tools and metal cutting tools. National Ukrainian Technical University "Kiev Politechnical Institute", Kiev, 1995.

Seventeen scientific papers and eleven patents on invention In the field of gear finishing operation are defencing; the main goal of the investigation is fo increase the efficiency of gear manufacturing by application of disk-type finish gear cutting tools (gear shaving cutters, gear honning cutters etc.) works in accordance with generating principle; synthesis of an optimal de- sigu of finish gear cutting fool and an optimal cinematics of gear finish operation based on the results of investigation of diffe- rential parameters of contact part surface and machining surfase of the finish gear cutting fool is made. As a result the CAD/CAM system of most profitable gear finish machining is created.

Палагута В.А. Разработка и исследование методов повышения производительности чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес дисковыми обкаточными инструментами. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - процессы механической обработки, станки и инструменты, Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт, Киев. 1995.

Защищается 17 научных работ и 11 авторских свидетельств, которые содержат основное содержание работы посвященной вопросам повышения эффективности процесса чистовой обработки цилиндрических зубчатых колес дисковыми инструментами в условиях обката путем синтеза наивыгоднейшего процесса формообразования инструментами с оптимальными конструктивными параметрами и кинематики формообразования на основе исследования дифференциальных характеристик геометрии контактирующих в станочном зацеплении боковых поверхностей зубьев детали и исходной инструментальной поверхности.

Ключов1 слова: . формоутворення. дисковий зубообробний 1нстру-мент, дотик поверхонь, квадратична форма, зубчасте колесо, евольвентна гвиитова поверхня, система координат, кривизна.

Пошуюжач ~ В. А. Палагута