Аналіз конструкції інструменту та кінематики при обробленні зубчастого колеса методом power skiving

Анотація

Зубчасті колеса є одними з найпоширеніших деталей машин, які використовуються для передачі руху та крутного моменту. В одно час, вони відносяться до деталей середньої групи складності. Від продуктивності виготовлення та якості отриманої деталі буде залежати надійність та вартість готової продукції. Серед різних методів обробки зубчастих коліс на світових провідних підприємствах все частіше можна зустріти зуботочіння Power Skiving. За останні кілька десятиліть він став висококонкурентним процесом виготовлення зубчастих коліс. Це пов'язано, перш за все, з прогресом в інструментальному машинобудуванні та вдосконаленням верстатів з числового програмного керування. У даному дослідженні розглянуто деякі з основних тем, а саме: нові конструкції інструментів та нове розуміння кінематики процесу. У цій статті представлено всебічний огляд літературних джерел і тенденції розвитку нових розробок конструкцій інструменту – скайвера. Показано інший підхід до опису схеми різання, відмінний від прийнятого, який відповідає реальній кінематиці процесу Power skiving. Під час роботи інструменту робочі, кінематичні або фактичні кути різання постійно змінюються. Величини цих кутів визначаються напрямком вектора швидкості різання, а не початковими площинами інструменту. Встановлено, що фактичний передній кут на бічній вхідній ріжучій кромці зуба стає від’ємним  і змінюється вздовж усієї траєкторії різання, тим самим збільшуючи інтенсивність деформації зсуву на цій кромці. Подібний ефект спостерігається і для заднього кута на бічній вихідній ріжучій кромці, який також досягає від’ємного значення, що, як наслідок, призводить до збільшення сил тертя вздовж задньої поверхні. Сукупний вплив цих несприятливих явищ призводить до суттєвого збільшення сили різання та, що більш критично, до прискореного зносу вершин зубів скайвера. Було проаналізовано кожну групу скайвінг-різців, при цьому акцент зроблено на перевагах і недоліках кожного типу інструменту. З урахуванням кінематичної схеми, проаналізовано процеси різання з використанням скайвера з різною конструкцією та геометрією леза. Проаналізовано конструктивні недоліки комбінованих зубів інструмента. Проаналізовано конструкційні недоліки комбінованих Super Skiving зубів.