Дослідження впливу процесу зубохонінгування алмазними черв'ячними хонами на параметри шорсткості зубчастих коліс

Заголовок (російською): 
Исследование влияния процесса зубохонингования алмазными червячными хонам на параметры шероховатости зубчатых колес
Заголовок (англійською): 
Investigation of the influence of the process of gear honing by diamond worm honing tools on the roughness factor of gear wheels
Автор(и): 
Кривошея А.В.
Пащенко Є.О.
Мельник В.Є.
Щербина К.К.
Автор(и) (англ): 
Krivosheya A.V.
PaschenkoE.O.
Melnyk V.Ye.
Shcherbyna K.K.
Ключові слова (укр): 
шорсткість, зубчасті колеса, зубохонінгування, черв'ячний хон, фінішна обробка, надтверді матеріали
Ключові слова (рус): 
шероховатость, зубчатые колеса, зубохонингование, хон, финишная обработка
Ключові слова (англ): 
roughness, gears, teeth honing, honing tools, finishing, superhard materials
Анотація (укр): 
У представленій статті більш детально розглянуто новий спосіб обробки –зубохонінгуванняциліндричних шестерень. Аналіз літературних джерел показує, що найбільш проблематичною технологічною операцією є фінішна обробка зубчастих коліс та, зокрема, хонінгування. Показана різниця між традиційним хонінгуванням циліндричних шестерень дисковим абразивним хоном та новим способом обробки алмазним черв'ячним зубчастим хоном. Головною перевагою цього способу є те, що він може бути реалізований на фрезерних верстатах. Запропоновано нові інструменти - алмазні черв'ячні зубчасті хони та технологія їх виготовлення. Наведено режими обробки циліндричних шестерень різними алмазними черв'ячними зубчастими хонами та описаний сам спосіб обробки. Зубчасті колеса, які оброблялись використовуються в гідравлічних насосах та гідромоторах. В якості критерію оцінки використовували параметри шорсткості Rmax (найбільша висота нерівності профілю або відстань між лінією виступів і лінією западин), Rz (висота по 10 точках), Rq (середня квадратична шорсткість), які відповідають українському та європейському стандарту ДСТУ ISO 4287:2012. Як відомо, міцність, зносостійкість, довговічність та інші параметри залежать від шорсткості робочих поверхонь зубців зубчастих коліс. Шорсткість впливає на знос контактних поверхонь і шум під час роботи при роботі зубчастих коліс, а також на момент їх запуску. Поверхні, що оброблялись порівнювали до та після обробки. Криві розподілу були побудовані для візуалізації експериментальних даних. При використанні нового способу обробки показано виправлення дефектів попередніх методів обробки. На підставі результатів проведених досліджень можна зробити висновок, що параметри шорсткості Rmax, Rz, Rq покращуються в середньому в 1,5-2 рази. Цей спосіб можна рекомендувати для чистової обробки циліндричних зубчастих коліс, оскільки він ефективний і не вимагає нового обладнання, замінивши традиційні способи хонінгування зубчастих коліс, його можливо реалізувати без значних витрат на більшості українських підприємств.
Анотація (рус): 
Предложены новые инструменты. Проведена оценка величины шероховатости при зубохонинговании алмазными червячными хонами цилиндрических эвольвентных зубчатых колес. Проведено сравнение поверхностей до и после обработки.
Анотація (англ): 
In the presented article, a new method of finishing is considered in more detail - gear honing of cylindrical gears. Analysis of literature sources shows that the most problematic technological operation is the finishing of gear wheels and gear honing in particular. The difference between the traditional honing of cylindrical gears with disc abrasive honing and the new method of processing with diamond worm honing is shown. The main advantage of this method is that it can be implemented on milling machines. New tools are proposed - diamond worm gears and the technology of their manufacture is described. The modes of processing cylindrical gears with various diamond worm gears are given and the processing method itself is described. The gear wheels that were processed are used in hydraulic pumps and in hydraulic motors. Roughness parameters Rmax (total height of profile), Rz (irregularity height at 10 points), Rq (root mean square deviation of the assessed profile), which correspond to the Ukrainian and European DSTU ISO 4287 standard, were used as a criterion for assessing the quality of gear processing: 2012. As you know, the strength, wear resistance, durability and other parameters depend on the roughness of the working surfaces of the teeth of the gear wheels. Roughness affects the wear of contact surfaces and noise during operation when running in gears, as well as at the time of their starting. The surfaces were compared before and after treatment. Distribution curves were plotted to visualize the experimental data. When using the new processing method, the correction of defects of the previous processing methods is shown. Based on the results of the studies carried out, it can be concluded that the roughness parameters Rmax, Rz, Rq improve on average by 1.5-2 times. This method can be recommended for the finishing of cylindrical gears, as effective and not requiring new equipment, replacing the traditional methods of honing gears, which can be implemented without significant costs at most Ukrainian enterprises.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2021, номер 106
Назва журналу, номер, рік випуску (рус): 
Сопротивление материалов и теория сооружений, 2021, номер 106
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2021, number 106
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
23-106_krivosheya_.pdf
Дата публікації: 
28 Май 2021
Номер збірника: 
106
Університет автора: 
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України ; Державний науково-дослідний інститут МВС України ; Центральноукраїнський національний технічний університет
Литература: 
  1. Технології формоутворення сучасних складнопрофільних деталей [Електронний ресурс] : навч. посіб. для студ. спеціальності 131 «Прикладна механіка» спеціалізацій «Технології виготовлення літальних апаратів», «Технології машинобудування» / КПІ ім. Ігоря Сікорського ; уклад.: Ю.В. Петраков, С.В. Сохань, В.К. Фролов, В.М. Кореньков. – Електронні текстові данні (1 файл: 22,5 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – 379 с.
  2. Сторчак М.Г. Синтез технических систем для отделочной обработки зубчатых колес: дис. докт. техн. наук. – Киев, 1994. – 466 с.
  3. Гулида Э.Н. Технология отделочных операций зубообработки цилиндрических колес. – Львов: Вища школа, 1977. – 168 с.
  4. Сухоруков Ю.Н., Евстигнеев Р.И. Инструменты для обработки зубчатых колес методом свободного обката. – Киев: Техника, 1983. – 120 с.
  5. Калашников А.С., Моргунов Ю.А., Калашников П.А. Современные методы обработки зубчатых колёс. Издательский дом «Спектр», Москва, 2012, 238 с.
  6. Производство зубчатых колес: справ. / С.Н. Калашников [и др.]; под общ. ред. Б.А. Тайца. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 464 с.
  7. Зубохонингование [Електронний ресурс] : [Веб-сайт]. – Режим доступу: https://www.gleason.com/ru/products/machines/cylindrical/gear-honing
  8. Ряд оборудования [Електронний ресурс] : [Веб-сайт]. – Режим доступу: www.kapp-niles.com › RU_KAPP_NILES_product_line
  9. Зубообрабатывающие станки [Електронний ресурс] : [Веб-сайт]. – Режим доступу: https://www.liebherr.com/ru/rus/продукты/зубообрабатывающие-станки-и-системы-автоматизации/зубообрабатывающие-станки/зубообрабатывающие-станки.html
  10. Gear honing [Електронний ресурс] : [Веб-сайт]. – Режим доступу: www.daetwyler.com › Prospekte
  11. Machines [Електронний ресурс]: [Веб-сайт]. – Режим доступу: https://www.samputensili.com/machines/?type=machines
  12. Hard machining [Електронний ресурс] : [Веб-сайт]. – Режим доступу: https://www.koepfer.com/en/production/hard-machining/
  13. Кривошея А.В. Финишная обработка цилиндрических зубчатых колес алмазными эластичными червячными хонами / А. В. Кривошея, В. Е. Мельник, В. В. Возный, С. В. Рябченко, В.Н. Бычихин, Т.Е. Третьяк // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент - техника и технология его изготовления и применения. - 2016. - Вып. 19. - С. 444-450.
  14. ДСТУ ISO 4287:2012. "Технічні вимоги до геометрії виробів (GPS). Структура поверхні. Профільний метод. Терміни, визначення понять і параметри структури".
  15. Тополянский П.А. Повышение стойкости прецизионных зубчатых колес. РИТМ. Металлообработка. Сварка. 2014, № 4. - С. 22-27.
  16. ДСТУ 2413-94 "Основні норми взаємозамінності. Шорсткість поверхні. Терміни та визначення".
  17. Математическая статистика в технологии машиностроения. Солонин И.С. М., Машиностроение, 1972, стр. 216.
  
References: 
  1. Tekhnologi`yi formoutvorennya suchasnikh skladnoprofi`l`nikh detalej [Elektronnij resurs] (Technologies shaping today's complex profile parts): navch. posi`b. dlyastud. speczi`al`nosti` 131 «Prikladna mekhani`ka» speczi`ali`zaczi`j «Tekhnologi`yi vigotovlennya li`tal`nikh aparati`v», «Tekhnologi`y i mashinobuduvannya» / KPI` i`m.I`gorya Si`kors`kogo; uklad.: Yu.V. Petrakov, S.V. Sokhan`, V.K. Frolov, V.M. Koren`kov. – Elektronni` tekstovi` danni` (1 fajl: 22,5 Mbajt). – Kiyiv : KPI` i`m. I`goryaSi`kors`kogo, 2018. – 379 s.
  2. Storchak M.G. Sintez tekhnicheskikh sistem dlya otdelochnoj obrabotki zubchaty`kh koles (Synthesis of technical systems for gear finishing): dis. dokt. tekhn. nauk. - Kiev, 1994. - 466 s.
  3. Gulida E`.N. Tekhnologiya otdelochny`kh operaczij zuboobrabotki czilindricheskikh koles (Technology of finishing operations of gear machining of cylindrical wheels). – L`vov: Vishhashkola, 1977. – 168 s.
  4. Sukhorukov Yu.N., Evstigneev R.I. Instrumenty` dlya obrabotki zubchaty`kh koles metodom svobodnogo obkata (Tools for machining gears by the free running). – Kiev: Tekhnika, 1983. – 120 s.
  5. Kalashnikov A.S., MorgunovYu.A., Kalashnikov P.A. Sovremenny`e metody` obrabotki zubchaty`kh kolyos (Modern processing techniques gears). – Izdatel`skij dom «Spektr», Moskva, 2012. – 238 s.
  6. Proizvodstvo zubchaty`kh koles (Manufacturing the gears): sprav. / S.N. Kalashnikov [i dr.]; pod obshh.red. B.A. Tajcza. – 3-e izd.,pererab. idop. – M.: Mashinostroenie, 1990. – 464 s.
  7. Zubokhoningovanie [Elektronnij resurs] (Gearhoning): [Veb-sajt]. – Rezhim dostupu: https://www.gleason.com/ru/products/machines/cylindrical/gear-honing
  8. Ryad oborudovaniya [Elektronnij resurs] (Range of equipment): [Veb-sajt]. – Rezhim dostupu: www.kapp-niles.com › RU_KAPP_NILES_product_line
  9. Zuboobrabaty`vayushhie stanki [Elektronnijresurs] (Gear cutting machines): [Veb-sajt]. – Rezhimdostupu: https://www.liebherr.com/ru/rus/produkty`/zuboobrabaty`vayushhie-stanki-i-sistemy`-avtomatizaczii/zuboobrabaty`vayushhie-stanki/zuboobrabaty`vayushhie-stanki.html
  10. Gear honing [Elektronnijresurs]: [Veb-sajt]. – Rezhim dostupu: www.daetwyler.com › Prospekte
  11. Machines [Elektronnijresurs] : [Veb-sajt]. – Rezhim dostupu: https://www.samputensili.com/machines/?type=machines
  12. Hard machining [Elektronnijresurs] : [Veb-sajt]. – Rezhim dostupu: https://www.koepfer.com/en/production/hard-machining/
  13. Krivosheya A.V. Finishnaya obrabotka czilindricheskikh zubchaty`kh koles almazny`mi e`lastichny`mi chervyachny`mi khonami (Finishing of spur gears with elastic diamond worm gears) / A. V. Krivosheya, V. E. Mel`nik, V. V. Vozny`j, S. V. Ryabchenko, V. N. By`chikhin, T. E. Tret`yak // Porodorazrushayushhij i metalloobrabaty`vayushhij instrument – tekhnika i tekhnologiya ego izgotovleniya i primeneniya. – 2016. –Vy`p. 19. – S. 444-450.
  14. DSTU ISO 4287:2012. "Tekhni`chni` vimogi do geometri`yivirobi`v (GPS). Strukturapoverkhni`.Profi`l`nijmetod.Termi`ni, viznachennya ponyat` i` parametri strukturi" (Geometrical Product Specifications (GPS) – Surface texture: Profile method – Terms, definitions and surface texture parameters).
  15. Topolyanskij P.A. Povy`shenie stojkosti preczizionny`k hzubchaty`kh koles (Improving the durability of precision gears). – RITM. Metalloobrabotka. Svarka. 2014, #4.– S. 22-27.
  16. DSTU 2413-94 "Osnovni` normivzayemozami`nnosti`. Shorstki`st` poverkhni`.Termi`ni ta viznachennya" (Basic norms of interchangeability. Surface roughness.Terms and Definitions).
  17. Solonin I.S. Matematicheskaya statistika v tekhnologii mashinostroeniya (Mathematical statistics in mechanical engineering technology).– M., Mashinostroenie, 1972. – 216 s.