расчет. Удк 621. 919 Р
 Скачать 1.09 Mb.
|
|
УДК 621.9-1/-9 РАСЧЕТ ДИСКОВОЙ МОДУЛЬНОЙ ФРЕЗЫ ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ КОСОЗУБОГО КОЛЕСА КЛАССИЧЕСКИМ (В SOLIDWORKS) И ДИСКРЕТНЫМ ТВЕРДОТЕЛЬНЫМ ТИПАМИ МОДЕЛИРОВАНИЯ Введение. Для изготовления небольших партий косозубых колес и шлицевых валов с эволь-вентным профилем применяются дисковые фрезы. В отличие от прямозубых колес, когда профи-ли инструмента и впадины зубчатого колеса практически совпадают, в случае фрезерования ко-созубых колес такие профили никогда не совпадают ни в каком из возможных сечений. Послед-нее обстоятельство связано с явлением обката, вследствие чего расчет профиля инструмента требует применения сложных методик и математических зависимостей. Решению этой задачи посвящены сотни публикаций во всем мире, включая книги [1, 2]. Нередко сложность расчетов и трудности с их автоматизацией, обусловленные наличием трансцендентных уравнений, тригоно-метрических зависимостей с множеством реальных и мнимых корней, вызывают неприятие их у проектировщиков инструментов. Несмотря на это, подобные методы расчета продолжают разви-ваться и находят свое отражение в публикациях [3–12].  Другим способом расчета профиля подобных инструментов является применение графиче-ских подходов. Появившиеся компьютерные программы геометрического моделирования позво-ляют облегчить применение этих подходов [13]. Очевидно, что наиболее простым и привычным в настоящее время подходом для проектировщиков является применение классического твердо-тельного моделирования [14–20]. С использованием его решаются простые задачи [14, 15]. Поя-вилась возможность формировать сложные трехмерные объекты путем протягивания простых тел вдоль заданной кривой линии и решать, например, задачи зубодолбления прямозубых колес [14]. Такая возможность в частности появилась в такой распространенной программе, как Solidworks с начала прошедшего десятилетия. Соответственно профиль дисковой фрезы можно было бы определить поворотом образуемой ею впадины вокруг оси фрезы. Далее применением операции твердотельного моделирования, а именно: разности тела в форме кругового цилиндра («заготовки» фрезы) и указанного трехмерного объекта, позволило бы получить тело фрезы, ог-раниченное его исходной инструментальной поверхностью. Последующее формирование в таком теле стружечных канавок и затылованных задних поверхностей позволило бы получить модель фрез, близкую к требуемой форме. Однако попытки реализовать такой подход все еще сопряжены определенными трудностями и недостатками современных графических ядер указанных CAD-программ. В частности, опера-ция «Вырез по траектории», аналогичная вырезанию впадины зубчатого колеса дисковой фрезой, не может быть реализована для тел, не удовлетворяющих определенным условиям. В числе таких условий выпуклость профиля фрезы и его тривиальная форма – прямые линии или дуги окруж-ностей. Дисковые модульные фрезы при решении обратной задачи или впадины зубчатого колеса при решении прямой задачи не удовлетворяют таким условиям: они имеют как выпуклые, так и вогнутые участки и имеют криволинейный, в том числе эвольвентный профили. Таким образом, задача профилирования указанных инструментов с применением CAD-программ типа Solidworks все еще требует своего решения. Как пример, можно отметить работы, в которых используется как классическое твердотельное моделирование, так и альтернативные методы, например с ис-пользованием множеств профилирующих линий [16]. Зачастую решения связаны с определением сил резания [17, 18] или влиянием на геометрию задних углов [19, 20] . Исходя из этого, целью настоящего исследования была разработка методики расчета с при-менением CAD-программ профиля дисковой модульной фрезы для обработки косозубого колеса. |