Modelowanie procesu kształtowania ślimaków przekładni spiroidalnej *

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono metodę kształtowania ślimaków walcowych przekładni spiroidalnych o zarysach niesymetrycznych za pomocą dwóch narzędzi. Zwoje ślimaków nacina się na tokarkach CNC wyposażonych w rewolwerową głowicę narzędziową, za pomocą ostrzy w postaci standardowych płytek skrawających. Zaprezentowano model geometryczny i technologiczny obróbki ślimaka walcowego przekładni spiroidalnych na tokarce CNC. Poprawność wyników numerycznych otrzymanych w opracowanym programie sprawdzono przez badania doświadczalne procesu nacinania ślimaków o zadanych parametrach. Nacięcie zwoju ślimaka wykonano na tokarce CTX210 z zastosowaniem nakładki ShopTurn – w module do nacinania gwintów. W procesie użyto standardowego noża tokarskiego z wymiennymi płytkami skrawającymi oraz noży tokarskich o specjalnie zaprojektowanej konstrukcji. Badania przeprowadzono dla różnych parametrów skrawania i różnych materiałów płytek skrawających.

SŁOWA KLUCZOWE: przekładnia spiroidalna, ślimaki walcowe, toczenie

ABSTRACT: The article presents various methods of shaping cylindrical spiroid worm gear of asymmetrical outline using two tools. Cutting thread of worm gears is made on CNC lathes with blades in the form of universal inserts. Shows the geometric model and technological machining cylindrical worm gear spiroid on a CNC lathe. The correctness of the test results obtained in numerical developed program was tested through experimental studies of the process of cutting worm gears given parameters. Cutting process of worm gears was made on a lathe CTX210 using overlay ShopTurn in module for threading. The process uses a standard turning tool with interchangeable inserts and turning tools with a specially designed geometry. Studies performed on various cutting parameters and for a various materials of cutting inserts.

KEYWORDS: spiroid gear drive, cylindrical worm gears, turning

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Frąckowiak P. „Ślad zazębienia w płaskiej przekładni spiroidalnej”. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji. 29, 4 (2009): s. 59–71.
• Frąckowiak P. „Modelowanie procesu technologicznego kształtowania uzębień stożkowej przekładni spiroidalnej”. Modelowanie Inżynierskie. 40 (2010): s. 61–69.
• Litvin F.L., Nava A., Fan Q., Fuentes A. “New geometry of worm gear drives with conical and cylindrical worm: generation, simulation of meshing, and stress analysis”. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 191 (2002): s. 3035–3054.
• Saari O. “The mathematical backgroud of spiroid gear”. Industrial Mathematics Series. Detroit: Detroit Wayne state University Press, 1956.
• Goldfarb V. “Theory of design and practice of development of spiroid gearing”. Proc. of Congress “Gear Transmissions 95”. Sofia, 1995.
• Grajdek R. „Uzębienia czołowe: podstawy teoretyczne kształtowania i nowe zastosowania”. Poznań: Politechnika Poznańska, 2000.
• Grajdek R. „Podstawy teoretyczne kształtowania uzębień czołowych metodami skrawania”. Rozprawy nr 233. Poznań: Politechnika Poznańska, 1990.
• Staniek R. „Stoły obrotowe sterowane numerycznie: podstawy teoretyczne, konstrukcja, technologia i badania”. Poznań: Politechnika Poznańska, 2005.
• http://www.nikken-world.com/Downloads/nikken-cnc-rotary-table-catalogue.pdf (dostęp: 20.09.2017 r.).
• Frąckowiak P. „Modelowanie współpracy ślimaka stożkowego z kołem o uzębieniu czołowym w przekładni spiroidalnej”. Modelowanie Inżynierskie. 24, 55 (2015): s. 27–33.
• Frąckowiak P., Netter K. Patent nr 220063, Sposób ustawienia położenia kątowego i osiowego ślimaka do obróbki wykańczającej, 2015 r.
• Marciniak T. „Przekładnie ślimakowe walcowe”. Warszawa: PWN, 2001.
• Skoczylas L. „Geometria zazębienia przekładni ślimakowej przy zmodyfikowanym zarysie ślimaka Archimedesa”. Mechanik. 2 (2007).
• Ochęduszko K. „Koła zębate – konstrukcja”. Tom I. Warszawa: WNT, 1985.
• Dudik K. „Poradnik tokarza”. Warszawa: WNT, 1985.
• Abu Shreehah T.A., Abdullah R.A. “Mathematical aspect for worm grinding using a toroidal tool”. Journal of Applied Sciences. 4 (4) (2004): s. 526–530.
• Rasheed A. Abdullah, Tareq A. Abu Shreehah. “Finishing the concave shape of the worm thread”. Machining Science and Technology: An International Journal. 9:4 (2007): s. 589–599.
• Dudás I., Bodzás S., Dudás I.Sz., Mándy Z. “Development of spiroid worm gear drive having arched profile in axial section and a new technology of spiroid worm manufacturing with lathe center displacement”. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 79 (2015): s. 1881–1892.
• Mohan L.V., Shunmugam M.S. “Geometrical aspects of double enveloping worm gear drive”. Mechanism and Machine Theory. 44 (2009): s. 2053–2065.
• Faydor L. Litvin, Ignacio Gonzalez-Perez, Kenji Yukishima, Alfonso Fuentes, Kenichi Hayasaka. “Design, simulation of meshing, and contact stresses for an improved worm gear driver”. Mechanism and Machine Theory. 42 (2007): s. 940–959.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2018.1.3

 

* Artykuł recenzowany