Розмір шрифту: 

Задачі моделювання процесів оптимального управління параметрами точності, якості і продуктивності зубооброблення крупномодульних зубчастих коліс пропонується вирішувати методами впливу з урахуванням специфічних умов формоутворення зубчастих коліс [1, 2]. Аналіз причин виходу з ладу зношених і відновлюваних крупномодульних их зубчастих коліс показав, що в 90 % руйнування крупномодульних зубчастих коліс починається з поверхневого шару через появу мікротріщин, абразивного зносу, викришування активних поверхонь зубів, відшаровування поверхневого шару зубів, прогресуючого заїдання, пластичних деформацій зубів [3].
При зубофрезеруванні евольвентної поверхні зубчастого колеса переміщення ріжучого леза інструмента з початкового положення в кінцеве положення під дією керуючих впливів може бути здійснено за різними траєкторіями в рамках техніко–економічних обмежень. Кожній траєкторії відповідає певне значення критерію оптимальності. Геометрія проектованої передачі визначається параметрами початкового контуру інструмента і його зміщеннями при нарізанні коліс передачі. Тому при проектуванні, перш за все, слід задати початковий виробляючий контур інструменту і вибрати розрахункові зміщення. Якщо циліндричне зубчасте колесо, що обробляється рейковим інструментом, то верстатне зачеплення розглядають в торцевій площині, перпендикулярній осі зубчастого колеса. Таке зачеплення є зачепленням рейкового початкового виробляючого контуру з колесом, що нарізується.
Задача оптимального управління процесом зубооброблення крупномодульних зубчастих коліс диференційно апроксимується на два етапи: перший пов'язаний з обґрунтуванням вибору значень параметрів режиму різання, що задовольняють заданому критерію якості, параметрів формування товщини зрізаного шару (глибини різання); другий передбачає управління режимами різання з метою підтримки оптимального значення показника критерію якості в умовах дії на процес збурюючих впливів.
Для управління параметрами зубооброблення зношених і відновлених крупномодульних зубчастих коліс з урахуванням режимів різання, розрахункових параметрів ріжучого леза, радіуса округлення різальної кромки, розрахункових параметрів коефіцієнта усадки стружки в I блоці, розрахункових зусиль різання і пластичних деформацій в зоні обробки, розрахунку залишкових напружень і глибини наклепаного шару матеріалу, температур, швидкостей зносу різальних кромок зуба фрези в зоні обробки в II блоці і розрахунку стану параметрів шорсткості обробленої поверхні зношених і відновлених крупномодульних зубчастих коліс розроблений алгоритм багатокритеріальної оптимізації формоутворення зношених і відновлених крупномодульних зубчастих коліс.
У тому випадку, коли основними показниками оцінки режимів різання є забезпечення точності обробки та якості поверхневого шару, як критерій оцінки процесу використовують коефіцієнт функціонального формування поверхневого шару – Kρ.
Період стійкості (Т) інструменту визначається глибиною різання t, подачею S0, швидкістю V і радіусом округлення різальної крайки зубів фрези ρ, тобто параметрами режиму різання і умовами формування з урахуванням параметра функціонального формування поверхневого шару при зубофрезеруванні Kρ = f ( α/ρ, Rz, tm(k), Н, μ0, σ0, h, H, μ) і оброблюваності матеріалу Сν.
Враховуючи, що зустрічне зубофрезерування нестабільне через переривчастого характеру різання, товщини зрізаного шару (аi), що постійно змінюється, зі зміною кута ковзання (Ψков) товщина шару, що знімається, виходить змінною по перетину зрізу [4].
Товщина шару, що зрізається:
a_i=S_Z sin⁡〖Ψ_ков 〗 sin⁡φ , (1)

де Sz − подача на зуб; φ − кут профілю зуба фрези в нормальному перерізі
Мінімальні значення кутів ковзання без мастильно–охолоджуючої рідини (МОР):

Ψ_ков=arcsin 0,5ρ/(S_Z sin⁡φ ) , (2)


Мінімальні значення кутів ковзання із застосуванням МОР:

Ψ_ков=arcsin 0,31ρ/(S_Z sin⁡φ ) , (3)

Проведені теоретичні та експериментальні дослідження дозволяють визначити оптимальні кути ковзання Ψков, при яких забезпечуються стабільність процесу зубофрезерування, необхідні умови стійкості інструмента і якість оброблюваної поверхні по відношенню до найбільшого куту контакту зуба фрези Ψmax з оброблюваним зубчастими вінцем для найвищої продуктивності.

Література: 1. Гасанов М.И., Клочко А.А., Черкашина Г.И., Перминов Е.В Групповые маршрутные технологические процессы восстановления крупногабаритных зубчатых колес на основе имитационого моделирования с учетом прогрессирующих видов износа // Надійність інструменту та оптимізація технологічних систем: зб.наук. пр. – Краматорськ : ДДМА, 2018. – Вип. 42. – С. 28–36. 2. Гасанов М.І., Пермяков О.А.1, Шелковий О.М., Клочко О.О., Набока О.В., Охрименко О.А. Функціональний аналіз процесу експлуатації і пов'язані з ними проблеми відновлення експлуатаційних властивостей крупномодуульних зубчастих коліс / Комплексне забезпечення якості технологічних процесів та систем (КЗЯТПС – 2020): матеріали тез доповідей X Міжнародної науково-практичної конференції (м. Чернігів , 29–30 квітня 2020 р.): у 2-х т. / Національний університет «Чернігівська політехніка» [та ін.]; – Чернігів : ЧНТУ, 2020. – Т. 1. – С. 43 –44. 3. Kovalov, V.D.; Vasilchenko, Y.V.; Klochko, A.A. & Gasanov, M.I.: Chapter 10: Technology of restoration of large gear boxes. In: Modern Manufacturing Processes and Systems, Vol.2: Fundamentals. Vrnjačka Banja (Serbia): SaTCIP Publisher Ltd. & Belgrade (Serbia): Faculty of Information Technology and Engineering (FITI), 2020, pp. 223–246.. 4. Беловол А.В., Гасанов М.І., Клочко О.О., Набока О.В., Скоркин А.О., Шелковой О.М. Імітаційне моделювання в задачах машинобудівного виробництва: навч. пос. / за ред. О.М.Шелкового. Харків: НТУ «ХПИ», 2019. 500 с. ISBN 978-617-05-0284-1.

Зубчасті колеса, зубооброблення, товщина зрізуваного шару