Вопрос 3: Конструирование дисковых зуборезных шеверов.

Шевингование – процесс чистовой обработки зубчатых прямозубых и косозубых , наружного и внутреннего зацепления колес после предварительного их нарезания, м-ду дисковым шевером и обраб-м зубчатым колесом. Они являются инструментом, исправляющим в некоторой степени неточности предварительной обработки Дисковый шевер (наиб распрост) представляет собой корегированное зубчатое колесо с простроганными поперек зуба канавками для образования режущей кромки (мелкий модуль-прорез. канавки, с крупн. мод. – выдалбл-ся). Резание создается за счет установки инстр-та и заготовки с перекрещивающимися осями, в рез-те получ-ся винтовая зубчатая передача с повышенным удельным скольжением за счет чего осущ-ся резание. Дисковый шевер представляет собой цилинд-е зубчатое колесо с косыми зубьями. Исходными данными для расчета явл.: размеры обр-го зубчатого колеса в нормальном сечении к направлению зуба, модуль, шаг, угол профиля α_д, угол наклона зубьев β₀, размер зубьев, толщина зуба, высота головки зуба , высота нохки зуба, величина среза вершины профиля зубьев, число зубьев, сопряженной пары, параметры для шенингования и т.д.

При расчете в нормальном сечении имеем:

• угол наклона зубьев шевера β_И = φ_СКР ± β

• угол наклона зубьев обрабатываемого колеса

• угол скрещивания осей шевера и колеса φ_СКР=10…20

• угол профиля

• шаг t_И = t₁

• модуль m_И= m₁

• толщина зуба по делительной окружности в торцевом сечении

• диаметр делительного цилиндра шевера d_ди = m_Иz_И

• ширина шевера принимается постоянной величиной ; число зубьев шевера zu=d_ди/m_uΣ

Канавки выполняются: с боковыми поверхностями в плоскостях параллельных к торцевой плоскости шевера, с боковыми поверхностями нормальными к направлению зуба и наклоненные к ней. От типа канавок зависит передний угол.

Из-за малых размеров зубьев и впадин трудно изготовить шеверы малых модулей (меньше m = 1,0 мм) с долбленными канавками. Поэтому мелкомодульные шеверы изготавливаются со сквозными прорезными канавками кольцевыми или винтовыми. Канавки для упрощения изготовления делаются трапециевидной формы с углом 8-10. У шеверов m = 0,3-0,7 мм канавки могут изготавливаться с параллельными сторонами. Шаг канавок принимается равным t_К = 1,75-2,0 мм. Глубина канавки больше высоты профиля зубьев шевера и приблизительно равна h_К = 4-3 мм. Ширина основания канавки трапециидальной формы 0,6-0,7 мм. Ширина канавки на вершине зуба 0,45t_К.

Билет 13

Вопрос 1: Характерные законы распределения случайных погрешностей в машиностроении. Методы оценки надёжности технологических систем по параметрам точности.

В процессе обр-ки партии заг-к на настроенных станках их р-ры непрерывно колебл-ся в определенных границах, отличаясь друг от друга и от настроенного р-ра на величину случ. погр-ти. Систематические-пог-ть, кот. для всех деталей рассматриваемой партии остается постоянной (напр. Отверстия у всей партии об-ны разверткой, имеющей неправильный размер, то погрешность в размере, полученном при обработке этой разверткой, явл.систематической с постоянным характером) или закономерно изменяется при переходе от каждой детали к следующей (т.к. развертка в процессе работы изнашивается и вследствие этого диаметр её уменьшается, то и диаметр отверстия у поочередно обрабатываемых деталей также будет уменьшаться-систематическая с переменным характером) Систематические погрешности можно заранее предвидеть и учесть соответствующими расчетами.

Случайная погр-ть — это такая погр-ть, которая для разных заг-к рассматриваемой партии имеет различ. знач-ия, причем ее появление не подчиняется никакой видимой законо- мерности. В рез-тате возник-ния случ погреш-тей происходит рассеяние р-ров заг-к, обраб-ных при одних и тех же усл-ях. Рассеяние р-ров вызыв-ся совокуп-тью многих причин случ. хар-ра, не поддающихся точному предварит-му опр-ию и проявляющих свое действие одновременно незав-мо друг от друга. Причины: колеб-ия твер-ти обраб-мого мат-ла и вел-ны снимаемого припуска; изменения полож-ия исход. заг-ки в приспособ-ии, связанные с погреш-ми ее базир-ия и закреп-ия или обуслов-ые неточ-тями присп-ия и т. п.

В рез-те возник-ия случ.погр-тей при обр-ке партии заг-к на настроенном ст-ке истин. р-р каждой заг-ки явл-ся случ.вел-ной и может принимать любое знач-ие в границах опред-го интервала. Совокупность знач-ий истинных р-ров заг-к, обрабо­т-ых при неизменных усл-ях и располож-ных в возраст. порядке с указанием частоты повторения этих р-ров наз-ся распределением размеров заготовок.Распределение р-ров заг-к можно представить в виде табл. или графиков. На практике измеренные знач-ия истин. р-ров заг-к разбивают на интервалы или разряды т.о., чтобы цена интервала (разность между наиб. и наи­м. р-рами в пределах одного интервала) была неск-ко > цены деления шкалы измерит-го устр-ва. Этим компенсир-ся погреш-ти измер-ия. Распределение измеренных р-ров таких заг-к можно представить в виде графика. По оси абсцисс откладывают интервалы р-ров, а по оси ординат соответ-щие им частоты. В рез-тате по­строения получается ступенчатая линия, называемая гистограммой распределения. Если последовательно соединить между собой точки, соот-щие середине каждого интервала, то образ-ся ломаная кривая, кот. наз-ся эмпирической кривой распределе­ния. При значит-ном кол-ве замеренных заг-к и большом числе интервалов р-ров ломаная эмпирич-кая кривая приближ-ся по форме к плавной кривой, именуемой кривой распределения. Для построения гистограм. распределения рекомендуется измеренные р-ры разбивать не менее чем на шесть интервалов при общем числе измеряемых загото­вок не меньше 50 шт. При разных усл-ях обр-ки заг-к рассеяние их истин­ных р-ров подчиняется различ. матем-ким з-нам. В ТМС большое практическое знач-ие имеют след. з-ны: нормального распределения (з-н Гаусса), равнобедренного треугольника (закон Симпсона), эксцентриситета (закон Релея), законы равной вероятности и ф-ции распределе­ния, представляющие собой композицию этих законов.

Закон нормального распределения (з-н Гаусса). Проф.Яхин.

Результирующая погрешность обработки формируется в результате одновременного воздействия большого числа погрешностей, зависящих от станка, приспособления, инструмента, заготовки.Влияние каждой из них на результирующую погрешность имеет один порядок, поэтому распределение результирующей погрешности обр-ки, а значит, и распределение действ.р-ров обрабат.заготовок подчиняются закону нормального распределения.

Уравнение кривой нормального распределения:

, где

L_i-текущий действительный р-р; L_ср-среднее взвешенное арифметическое значение действ.р-ров заготовок для одной партии.

,m_i-частота (кол-во заг-к данного интервала р-ро n-кол-во з-к в партии.

Среднее арифмитическое L_ср действительных размеров заготовок данной партии характеризует порожение центра группирования р-ров. Кривая распределения симметрична относительно оси ординат. Значениям –х и +х соответствует одинаковая вел-на ординат у. При L_i=L_ср кривая имеет

максимум, равный . На расстоянии ±σ от вершины кривая имеет две точки перегиба. Ордината точек перегиба

ω-поле рассеяния=6σ. При увеличении σ значение ординаты у_max увел., а поле рассеяния возрастает; в результате этого кривая становится более пологой и низкой, что приводит к большому рассеиванию р-рови меньшей точности.

Закон нормального распределения справедлив при мех.об-ке заг.с точностью 8,9,10-го квалитетов и грубее.

З акон равнобедренного треугольника (з-н Симпсона). Прм об-ке заг-к с точностью 7и 8-го квалитетов распределение их р-ров. Этот з-н фактически выражается равнобедренным треугольником с полем рассеяния

Величина среднего квадратического отклонения

Закон равной вероятности. Если рассеяние р-ров зависит только от переменных систематических погрешностей (напр.от износа реж.ин-та), то распределение действительных р-ров партии обраб.заг-к подчиняется закону равной вероятности.

Например, при установившемся износе реж.ин-та уменьшение его р-ров во времениподчиняется прямолинейному з-ну, что соответственно увеличивает (при об-ке валов) или уменьш.(при об-ке отверстий) диаметры обрабатываемых заготовок.

Естественно, что изменение р-ров обрабат.заг-к на величину 2l=b-a за период Т₂-Т₁ в этом случае тоже происходит по закону прямой линии (рис1).Распределение р-ров заг-к в интервале от a до b по закону равной вероятности выражается прямоугольником (рис2) с основанием 2l и высотой (ординатой) 1/2l.

Площадь прямоугольника равна единице, что означает 100%-ную вероятность появления р-ра заготовки а интервале от a до b.

Среднее арифметическое значение р-ра: L_ср=(a+b)/2.

Среднее квадратическое Фактическое поле рассеяния

Э тот закон распространяется на распределение р-ров заготовок повышенной точности (5-6 квалитеты и выше)при их об-ке по методу пробных ходов. Из-за сложности получения р-ров очень высокой точности вероятность попадания р-ра з-ки в узкие границы допуска по среднему, наибольшему или наименьшему его значению становится одинаковой.

Закон эксцентриситета (з-н Релея ). Распределение таких существенно положительных величин, как эксцентриситет, биение, разностенность, непараллельность, неперпенд., овальность, конусообразность и др., характеризующихся их абсолютным значениями (т.е. без учета знака), подчиняется закону распределения эксцентриситета.