ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ТОЧНОСТЬ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ЗУБООБРАБОТКЕ

Б. П. Тимофеев СПбГУ ИТМО, Россия

Подавляющее большинство работ посвященных точности и контролю зубчатых колес и передач рассматривает в качестве основных геометро - кинематические источники погрешностей изготовления. Вместе с тем, динамика процесса зубообработки такова, что до 80% всех погрешностей происходят от усилий резания при данных жесткостях (линейных и крутильных) основных узлов технологической системы станка. Причем речь здесь идет лишь о взаимных упругих отжатиях инструмента и заготовки в ходе обработки, т. е. выбор параметров технологического процесса происходит из условия минимизации динамического воздействия на деталь в процессе обработки.

В настоящее время произошли существенные изменения в масштабе производства зубчатых колес. Вместо серийного и массового производства доминирует единичное и мелкосерийное. Следовательно, ушли в прошлое методы зубообработки связанные с предварительной выемкой основной массы материала из впадины зубьев высокопроизводительными методами - горячей накаткой, долблением методом «Shear-speed», обработкой фрезерованием по методу копирования и т.д. Получение высокоточных зубчатых колес при этом связывалось с оставлением при предварительной обработке неравномерного припуска. Припуск должен остаться таким, чтобы минимизировать разность усилий резания на обеих сторонах зубьев инструмента при последующей обработке методом обкатки - вот основной принцип, сформулированный в 80-х гг. прошлого века автором настоящей работы. Сейчас предварительная выемка основной массы материала из впадин производится редко. В основном идет обработка по целому металлу. Отсюда большие усилия и большие разности усилий на разноименных режущих кромках инструмента. Поиск параметров технологических процессов, позволяющих получить зубчатые колеса необходимой точности, приводит к банальным (конечно при вербальном, а не числовом выражении) результатам: получение более высоких значений точности связано со снижением припусков на каждой стадии обработки и одновременным уменьшением скоростей подач.

Другая из проблем повышения точности связана с дискретностью лезвийной обработки. Неточным инструментом (скажем, червячной фрезой со значительной погрешностью винтовой линии) можно нарезать достаточно точное колесо, если рассчитать колебательное движение заготовки и инструмента таким образом, чтобы формирующие резы происходили в момент, когда взаимное положение взаимодействующих объектов близко к теоретически точному. В работе показано, что коэффициент переноса погрешности лезвийного инструмента на изделие зависит от параметров технологической системы станка и используемого процесса, причем во всех случаях этот коэффициент <1. Предложенный метод особенно эффективен при обработке колес с малым числом зубьев1215.