بحث حول تطبيق تقنية طحن التروس المشطوفة المستقيمة

بالمقارنة مع التروس المائلة الحلزونية ، تتمتع التروس المائلة المستقيمة بمزايا نضج التصنيع العالي والتكلفة المنخفضة نسبيا والمعالجة الأبسط ، وتستخدم على نطاق واسع في منتجات الفضاء. تأخذ هذه الورقة الترس المائل المستقيم المستخدم في مخفض السرعة الزاوية لنظام الرفع العالي للطيران ككائن بحثي ، وتعتمد طريقة تصنيع الطحن لمواضع القاطع العلوية والسفلية لقاطع طحن القرص علىغليسون فينيكس II التصنيع باستخدام الحاسب الآلي شطبة معدات طحن العتاد. تم الانتهاء من معالجة معدات الشطب المستقيم ، ويتم إجراء تحليل مفصل من جوانب المعالجة والقياس وتطبيق البرامج وما إلى ذلك ، والتي لها أهمية مرجعية جيدة لتحسين جودة المعالجة وكفاءة معالجة معدات الشطب المستقيمة.

في ناقل الحركة المتقاطعة ، يتم استخدام التروس المائلة على نطاق واسع ، ومعالجةتحفيز التروس المائلةلا يزال يهيمن عليها مستوي التروس. تتأثر دقة المعالجة بالمعدات والمعالجة الحرارية ، وهي في الأساس على مستوى GB7 ، كما أن تحسين كفاءة التشغيل الآلي له قيود معينة.

في السنوات الأخيرة ، تتمتع آلة طحن التروس المشطوفة PHOENIX II CNC التي طورتها Gleason بوظيفة معالجة التروس المشطوفة المستقيمة والتروس المشطوفة الحلزونية. تكنولوجيا الأسنان ، مع تطبيق أدوات شفرة الكربيد ، تم تحسين كفاءة التشغيل الآلي ودقة التشغيل الآلي للتروس المائلة المستقيمة بشكل كبير.
 

1. تطوير طرق المعالجة للتروس المائلة المستقيمة

بالمقارنة مع تقنية معالجة التروس المائلة الحلزونية سريعة التطور ، تطورت تقنية معالجة التروس المشطوفة المستقيمة ببطء نسبي. تشمل طرق المعالجة الشائعة الاستخدام لتروس الشطب المحفزة طحن معامل الطحن على شكل قرص ، والطرح الدائري ، وقاطع المستوي المقترن ، وطحن رأس القاطع المزدوج ، إلخ. من بينها ، يتم استخدام عملية تخطيط الأسنان على نطاق واسع. تعتمد عملية تخطيط الأسنان على مبدأطريقة هواية الأسنان. يتم استخدام سكاكين تخطيط مستقيمة كأدوات لمعالجة الحافزالعتاد شطبة. نسبيا ، فإن كفاءة المعالجة ليست عالية ، ومن الصعب التأكد من أن أسنان أسطوانة التروس المائلة المحفزة هي متطلبات معالجة سطحية. تستخدم طريقة طحن توليد القرص المزدوج اثنين من قواطع طحن الأقراص المقترنة لقطع أسطح الأسنان في وقت واحد على جانبي فتحة أسنان معينة من الأسنان الفارغة في عملية واحدة لإكمال معالجة التروس المائلة المستقيمة. تعتمد آلة طحن التروس PHOENIX II. CNC طريقة عملية جديدة لطحن الترس المشطوف المستقيم باستخدام قاطع طحن قرص واحد ، والذي يمكن أن يقصر بشكل كبير وقت دورة المعالجة للترس المشطوف المستقيم. بالمقارنة مع أداة الآلة الميكانيكية ، فإن الكفاءة أعلى.


ترس مستوي ، آلة طحن تروس مزدوجة القرص ، آلة طحن PHOENIXII.

بمقارنة طرق المعالجة الثلاث ، فإن معدات معالجة تخطيط الأسنان وقاطع طحن القرص المزدوج تولد سلسلة النقل الميكانيكية المستخدمة في آلة طحن التروس ، والتي تقتصر على معالجة التروس المشطوفة المستقيمة. مزايا PHOENIXII. آلة طحن التروس CNC أكبر.

(1)ميزة تكلفة المعداتتتم إضافة وظيفة معالجة التروس المشطوفة المستقيمة إلى معدات معالجة طحن التروس المشطوفة الحلزونية ، ويتم استخدام آلة واحدة لأغراض متعددة.: تكلفة التحول التقني للمعدات.

(2)ميزة الدقةتحتوي حافة القطع الرئيسية لقاطع طحن القرص على زاوية ميل سلبية معينة ، والتي يمكنها بسهولة تحقيق معالجة سطح الأسنان المحفز للترس المشطوف.: يمكن أن يحسن شكل منطقة التلامس دقة التلامس للترس المشطوف المستقيم ، ويتجنب بشكل فعال الضرر الناجم عن ملامسة حافة الترس. بعد التحقق من معالجة الدفعات ، يمكن أن تصل بشكل ثابت إلى دقة المعالجة لمستوى GB6.

(3)مزايا كفاءة الإنتاجمن الواضح أن كفاءة التروس المائلة المستقيمة قد تحسنت مقارنة بالأدوات الآلية الميكانيكية بواسطة الطحن باستخدام الحاسب الآلي.:
 

2. على التوالي شطبة العتاد أداة طحن

شكل أداة الطحن:

Gleason PHOENIX II CNC آلة طحن التروس المشطوفة على التوالي باستخدام مسحوق المعادن Coniflex رؤوس القطع الصلبة وقواطع Coniflex ® ® Plus مع إدراج كربيد Pentac®.


السمات الهيكلية لقاطع الطحن:

المعلمات الرئيسية للأداة هي:

(1) زاوية ضغط الأداة

فيما يتعلق بزاوية طبق الأداة ، فإن زاوية المغزل في PHOENIXII. آلة طحن التروس CNC 275HC هي قيمة ثابتة تبلغ 23 درجة. وهو يساوي مجموع زاوية ضغط الأداة وزاوية الطبق. زاوية الطبق هي الزاوية المقعرة لحافة القطع الرئيسية لقاطع طحن القرص ، والتي تؤثر على الكمية المنتفخة لسطح السن المعالج عندما يقوم قاطع طحن القرص بتطوير سطح السن. تؤثر كمية التتويج على حجم منطقة التلامس للترس المشطوف. عادة ، يتم استخدام برنامج حساب الترس المائل المستقيم للمحاكاة النظرية لمنطقة التلامس ، ويتم تحديد حجم زاوية الضغط لقاطع طحن القرص بشكل مبدئي. لا يتم تحديد حجم زاوية الضغط لقاطع الطحن بشكل تعسفي ، ولكن يتم تحديده وفقا لسلسلة زاوية الضغط.

(2) فيليه الزاوية

عادة ما يتم حسابها وتوليدها وفقا للمعلمات الرئيسية للعتاد المشطوف. حركة الطحن تجعل شرائح الجذر التي شكلها الجزء الميكانيكي أكبر قليلا من شريحة أنف الأداة. يمكن التأكد من أن قيمة التصميم الاسمية لشريحة أنف الأداة تساوي أو أكبر قليلا من قيمة الأداة. الحد الأدنى لنصف قطر الشرائح المحدد في الرسم ، تتم معالجة الجزء الأول من ترس الشطب المستقيم وتصحيحه باستخدام اكتشاف إسقاط شاشة WANGONG لمنع حدوث مشاكل مثل القطع الزائد أثناء المعالجة.

(3) أداة إزاحة المسافة

يتم تحديد عرض الأداة الموضحة في الشكل 4 من خلال عرض La للنهاية الكبيرة وعرض Li للطرف الصغير للترس المراد تشكيله. تحتاج أداة إزاحة المسافة إلى تلبية شرط أن تكون أكبر من نصف La وأقل من Li في نفس الوقت. تم تصميم العرض وتوليده بواسطة برنامج حساب الترس المائل المستقيم وفقا لمعلمات الترس المشطوف. إذا كانت مسافة اختلال محاذاة الأداة غير مناسبة ، تجاوز النهاية الصغيرة أو ستبقى النهاية الكبيرة. على نطاق واسع جدا ، سيؤدي إزاحة السكين إلى قطع قوس جذر السن ، ومن المرجح أن تتسبب فتحة الأسنان الضيقة في النهاية الصغيرة في الإفراط في القطع. إذا كان إزاحة السكين صغيرة جدا ، فسوف يتسبب ذلك في بقاء جذر السن ، ومن المرجح أن يبقى عرض فتحة الأسنان الكبيرة الطرفية. يمكن حلها عن طريق الحساب والقطع التجريبي للتحقق مما إذا كانت مسافة خطأ السكين صحيحة.


حساب الحد الأقصى لمسافة إزاحة الأداة هو كما يلي

في الصيغة: طن هو سمك الأسنان القوس كبير النهاية من الترس المطابق. بو هو ارتفاع جذر الأسنان الكبير. φ هي زاوية الضغط. FW هو عرض سطح السن. Ao هي المسافة المستدق الخارجي.


في الصيغة: WT ، الحد الأقصى هو الحد الأقصى لمسافة إزاحة الأداة ؛ السماح بالمخزون هو بدل الآلات.

مواد أداة طحن العتاد:

المواد شائعة الاستخدام لقواطع طحن الأقراص المتكاملة للتروس المائلة المستقيمة ، مثل ASP2023 و ASP2030 ، مغلفة: TiN ، TiAlN ، إلخ. مادة الترس المائل المحفز هي 18Cr2Ni4WA ، وهو فولاذ مكربن متوسط السبائك عالي القوة. يمكن أيضا أن تكون نتريدية ومخففة. أداء القطع لأداة طلاء ASP2030 TiAlN أفضل قليلا من أداء طلاء ASP2023 TiN. .

تتميز مواد الطيران بخصائص الصلابة العالية والقوة العالية والصلابة العالية. كما أنها تواجه مشاكل ضعف أداء المعالجة، وصعوبة المعالجة العالية، وانخفاض كفاءة المعالجة، وارتفاع تكلفة الأدوات في الإنتاج والتجهيز، مما يطرح متطلبات أعلى لأدوات المعالجة. إن تعزيز واستخدام أدوات قطع كربيد الأسمنت لا يحسن خطة المعالجة فحسب ، ويحل مشاكل تصلب العمل وتشوه المعالجة ، ولكنه يحسن أيضا عمر خدمة أدوات القطع ويضمن اتساق نتائج المعالجة على نطاق واسع. في تصنيع التروس المائلة المحفزة ، تحل أدوات Coniflex Plus المجهزة بإدراج كربيد Pentac® تدريجيا محل رأس القاطع الصلب Coniflex®® المعدني المسحوق ، والذي يدفع أيضا تصنيع تروس الشطب المحفزة إلى سرعة عالية.

 

3. تكنولوجيا الآلات منمستقيم شطبة والعتادطحن

تم تطوير طحن التروس المائلة Spur استنادا إلى تروس الشطب المحفزة المصممة بواسطة برنامج التروس المشطوف الاحترافي ، ويتم إنشاء برامج التشغيل الآلي وبرامج الاختبار بواسطة البرنامج ، والتي يتم استيرادها إلى آلة طحن التروس وكاشف التروس على التوالي. لمعالجة وتعديل طحن التروس المشطوفة المستقيمة ، قم أولا بقص سن واحد ، وضبطه بشكل منفصل لضمان تأهيل ملف تعريف السن الفردي وسماكة السن وعمق السن لزوج من أزواج التروس المشطوفة المستقيمة ، ثم قطع سن كامل بالكامل. تأكد من أن ملف تعريف الترس ، وسماكة الأسنان ، وعمق الأسنان ، وانحراف الملعب FPT ، وانحراف الملعب Fpt ، و Fr الجريان والخصائص الأخرى للعجلة الكبيرة والعجلة الصغيرة مؤهلة على التوالي ، وعلى هذا الأساس ، يتم إجراء الفحص المتداول لمنطقة الاتصال.

عند ضبط طحن التروس المشطوفة ، بعد معالجة الزوج الأول من التروس المشطوفة واختبارها على آلة فحص الدرفلة ، غالبا ما لا تكون منطقة التلامس الفعلية التي تم الحصول عليها متسقة تماما مع منطقة التلامس المثالية المحاكاة. بعد استبعاد عوامل مختلفة مثل التركيبات ، اضغط على ضبط منطقة التلامس وفقا للوضع الفعلي.

بشكل عام ، يتم توزيع منطقة التلامس السيئة بشكل أساسي على طول اتجاه ارتفاع السن والتوزيع على طول اتجاه طول السن ليس مثاليا. يحدث التوزيع غير المرضي في اتجاه ارتفاع السن بشكل رئيسي بسبب خطأ في شكل السن. يمكن تعديله عن طريق تغيير زاوية الضغط. تزداد زاوية الضغط وتتحرك منطقة الاتصال. نحو طرف السن ، تنخفض زاوية الضغط وتتحرك منطقة التلامس نحو جذر السن. يحدث التوزيع غير المرضي لاتجاه طول السن بشكل رئيسي بسبب خطأ اتجاه السن. يتم ضبطه عن طريق تغيير زاوية الحلزونية. تزداد زاوية الحلزون ، وتتحرك منطقة التلامس إلى النهاية الصغيرة ، وتنخفض زاوية الحلزون ، وتتحرك منطقة التلامس إلى النهاية الكبيرة. يستخدم الشكل 6 برنامج حساب الترس المشطوف لضبط وتصحيح موضع منطقة الاتصال.

في عملية طحن التروس المائلة المستقيمة ، يكون لحافة القطع الرئيسية لقاطع طحن القرص زاوية ميل معينة مع الوجه النهائي لقاطع الطحن ، أي أن شكل الأسطوانة يشكل زاوية. في هذا الوقت ، تعادل حافة القطع سطحا مخروطي بزاوية تفتق داخلية. يمكن لقاطع طحن القرص معالجة سطح الأسنان بسهولة للترس المائل المستقيم ، وهو أيضا الميزة الفريدة لقاطع طحن القرص. بالمقارنة مع طرق المعالجة مثل تخطيط الأسنان ، من الأسهل ضمان متطلبات معالجةتحفيز العتاد شطبةأسنان الأسطوانة ، شكل منطقة التلامس بيضاوي ، وحالة التلامس أفضل. ومع ذلك ، فإن قاطع طحن القرص لا يتحرك على طول السن ، والجزء السفلي من فتحة السن مقعر قليلا. ترتبط قيمة هذا التقعر بنصف قطر وعرض الأسنان لقاطع طحن القرص. يظهر أقصى عمق للقوس المقعر في أسفل أخدود الطحن في الصيغة (3):


في الصيغة: ΔH هو أقصى عمق للقوس المقعر في الجزء السفلي من أخدود الأسنان. Fw هو عرض الأسنان من العتاد. φ هي زاوية الضغط. Du هو قطر قاطع طحن القرص.
 

4. حلول لتصنيع الحلقة المغلقة للتروس المائلة المستقيمة

تتكون وحدة معالجة التروس المشطوفة المستقيمة من آلة طحن التروس CNC للترس المشطوف ، وآلة شحذ التروس المائلة ، ومركز اختبار التروس ، وآلة الكشف عن العتاد المشطوف وغيرها من المعدات. جنبا إلى جنب مع تطبيق تصميم التروس المشطوفة وبرامج المعالجة والقياس ، يتم تشكيل ترس مشطوف مغلق الحلقة. تقلل عملية المعالجة من صعوبة معالجة وضبط التروس المائلة ، وتحسن كفاءة الإنتاج ودقة معالجة التروس المائلة المستقيمة.

يتضمن برنامج التروس المشطوف من Gleason وحدات وظيفية متعددة ، مثل وحدة التروس المشطوفة الحلزونية في القفص ، وبرنامج التروس المشطوف المستقيم [الميكانيكي] ، وتحليل العناصر المحدودة FEA وغيرها من الوحدات الوظيفية. ويبين الشكل 7 وحدات البرمجيات المستخدمة في تطوير التروس المائلة المحفزة.

يستخدم الشطب المستقيم [الميكانيكي] لتصميم التروس المائلة المستقيمة ، ويحسب معلمات الترس المائل المستقيم ، ويحدد معلمات أداة القطع ، ويعمل لتوليد بطاقة معلمة التصميم الخاصة بالعتاد المائل المستقيم ومعلمات تصميم الأداة ، ويستخدم لتوليد السكاكين والتحضير لها. يستخدم UNIICAL لتحليل وتعديل منطقة التلامس من التروس المشطوفة مستقيمة ، وتعديل سمك الأسنان ورد الفعل العنيف ، وتحديد القطع الزائد لجذر الأسنان ، وتحليل التوقيت ، وتوليد برامج فحص CMM ، وبرامج المعالجة. يستخدم مدير الملخص لتحويل برنامج التشغيل الآلي الذي تم إنشاؤه بواسطة عملية برنامج UNICAL إلى برنامج الأداة الآلية المعترف به بواسطة الأداة الآلية ، ولتحليل ومحاكاة التحقق من محاكاة السفر الزائد للأداة الآلية الناجم عن طول الأداة ، وارتفاع التركيبات ، وما إلى ذلك ، لتقليل خطر تصحيح الجزء الأول من التروس المائلة المستقيمة. يستخدم GAGE لقياس الترس المائل ، ويولد معلمات مقاومة لضبط الترس المشطوف وفقا لنتائج القياس. ويمكنها أيضا إنشاء برنامج قياسي لفحص التروس لفحص التروس المشطوفة لضمان اتساق معالجة التروس المشطوفة المستقيمة وقابلية التبادل الأفضل.

PHOENIXII. تستخدم آلة طحن التروس CNC لمعالجة التروس المشطوفة المستقيمة ، المجهزة بمبراة لشحذ قواطحن التروس المشطوفة المستقيمة ، ويستخدم مركز فحص التروس لفحص واحد للتروس المشطوفة ، وتستخدم آلة الفحص المتداول لمنطقة الاتصال يشكل الفحص الشامل للعديد من الوظائف المستقلة وحدة تصنيع التروس المشطوفة. استخدم برنامج التروس المشطوف الاحترافي لإكمال تصميم أجزاء التروس المشطوفة ، وتصميم معلمات الأدوات ، وتوليد برامج المعالجة وبرامج التفتيش. يتم إدخال برنامج التشغيل الآلي في آلة طحن التروس. بعد اكتمال قطع التروس ، يستخدم مركز فحص التروس برنامج الفحص الوارد لإكمال قياس الترس المشطوف. في نفس الوقت الذي يتم فيه الحصول على تقرير الفحص ، يتم إنشاء بيانات الضبط العكسي لمعالجة ضبط الترس المشطوف ، ويتم إدخال بيانات الضبط العكسي في آلة طحن التروس ، أي أنه يمكن معالجتها وتعديلها لتحقيق متطلبات دقة أفضل للتروس المشطوفة. تشكل العملية برمتها حلا مغلقا للتصنيع من التصميم والمعالجة والقياس وملاحظات بيانات القياس ثم تصحيح الأخطاء. وعملية المعالجة والتصحيح أكثر كفاءة وأكثر تلقائية وذكاء ، مما يقلل من العمليات التي تعتمد على الخبرة البشرية ، ويحسن بشكل كبير من كفاءة الإنتاج ودقة معالجة التروس المائلة المحفزة.
 

5. التحقق من صحة طحن التروس المائلة المستقيمة لمنتج الطيران

مع أخذ مجموعة من التروس المشطوفة المستقيمة في نظام الرفع العالي للطيران كمثال ، تم تغيير طريقة معالجة تخطيط التروس المشطوفة التقليدية إلى طريقة معالجة طحن قطع قطع القرص الصلب عالية السرعة لمسحوق المعادن ، ثم تم تغيير الأداة إلى أداة قطع كربيد أسمنتي لتصنيع التروس المشطوفة المستقيمة. من خلال التحسين ، تم تحسين كفاءة المعالجة ودقة التروس لهذه المجموعة من التروس المائلة المحفزة بشكل كبير.

طريقة التشغيل الآلي لتحفيز العتاد المائل

وللمقارنة، استخدمت أداة القرص المعدني المسحوق قبل التحسين، وترد في الجدول 1 والجدول 2 بيانات معالجة أداة الكربيد الأسمنتي بعد التحسين.

تم تغيير هذه المجموعة من التروس المشطوفة المحفزة من المعالجة ذات الدورتين للتدحرج المزدوج إلى المعالجة الواحدة للتدحرج المزدوج من خلال تحسين طريقة معالجة الأجزاء. ثانيا ، مع تطبيق تقنية الأداة ، يتم تحسين معلمات القطع بالمقابل ، ويتم زيادة سرعة الأداة من 80-100r / min إلى 400r / min ، ويتم زيادة سرعة الخط من 55-80m / min إلى أكثر من 200m / min ، ويتم تقصير وقت القطع من 60-90min إلى 400r / min. 15min أو نحو ذلك. في الوقت نفسه ، يتم ضمان دقة ملف تعريف الأسنان للأجزاء لتكون مستقرة ، ويتم زيادة عمر الأداة ، ويتم تقليل الوقت الإضافي مثل شحذ الأداة وتعديل المعالجة ، ويتم تقصير دورة معالجة الترس الشطب المستقيم ، وتحسين كفاءة المعالجة ، وتقليل تكلفة المعالجة ، وإرضاء أجزاء التروس المائلة من منتجات الطيران. تطوير متطلبات الإنتاج قصيرة الدورة.


يوضح الشكل 10 تحسين جودة التشغيل الآلي ، مع أخذ ترس مشطوف مستقيم كمثال.

قبل التحسين ، تم استخدام المعالجة الشاملة للأداة لمسحوق المعادن الفولاذية عالية السرعة. تأثرت دقة ملف تعريف الأسنان بتآكل الأدوات وأسباب أخرى ، وكانت دقة ملف تعريف الأسنان غير مستقرة. بعد طحن 5 ~ 10 أجزاء في المرة الواحدة ، يتغير ملف تعريف السن ويحدث اتصال جذر السن ، والذي يحتاج إلى إعادة شحذ. سكاكين. يتم شحذ الأداة عدة مرات ، ووقت تصحيح الأخطاء للأجزاء بعد كل شحذ طويل ، ومعدل الرفض مرتفع.

بعد التحسين ، يتم تحسين دقة ملف تعريف الأسنان ، ويتم استخدام أداة شفرة الكربيد ، وعدد الأجزاء التي تتم معالجتها في وقت واحد أكثر من 500 ، ويتم تقليل عدد الأجزاء التي تتم معالجتها وتعديلها ، ويتم تقصير وقت المعالجة والتصحيح ، والجودة أكثر استقرارا ، وكفاءة المعالجة أعلى.

بعد التحقق من معالجة الدفعات ، يمكن أن يصل ترس الشطب المستقيم المحسن بثبات إلى دقة التشغيل الآلي لمستوى GB6 ، وفي الوقت نفسه ، يمكن ضمان سطح سن الأسطوانة المعدل. منطقة التلامس بيضاوية مع مخطط واضح ، ومنطقة الاتصال في حالة أفضل. يمكن لسطح الأسنان على شكل أسطوانة تجنب الضرر الناجم عن ملامسة حافة الترس بشكل فعال ، وتقليل تأثير زوج تروس التحفيز على تغيير الحمل في ناقل الحركة الشبكي وحساسية زوج التروس المستقيم لخطأ التثبيت.

 

6. ملاحظات ختامية

استنادا إلى تقنية طحن التروس المشطوفة CNC من Gleason ، تأخذ هذه الورقة التروس المشطوفة المستقيمة المستخدمة في منتجات مخفض السرعة المتغيرة الزاوية لنظام الرفع العالي للطيران ككائن بحثي. ، والقياس والجوانب الأخرى لبحوث التطبيق، من خلال معالجة أجزاء التروس المائلة المستقيمة والتحقق منها، والتراكم المستمر لبيانات معالجة التروس المائلة المحفزة، وتشكيل حلول المعالجة لأنظمة التروس المائلة المحفزة، والتي تساعد على تحسين كفاءة الإنتاج وجودة معالجة التروس المائلة المحفزة. قيمة مرجعية معينة.