Геометричне моделювання процесу Power Skiving для нарізання зовнішнього зубчастого вінця

А. М. Сліпчук

doi:10.31471/1993-9965-2023-2(55)-31-39

Автор(и)

А. М. Сліпчук ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9965-2023-2(55)-31-39

Ключові слова:

моделювання, недеформована стружка, зуботочіння, Power Skiving, чашковий різець, різак, зубчасте колесо

Анотація

Операції зубонарізання є одними з найбільш працемістких. На сьогоднішні прогресивним методом, який все частіше використовується у провідних компаніях світу, що спеціалізуються на виробництві зубчастих коліс, є Power Skiving. Розвиток техніки та нові удосконаленнями процесу нарізання розширюють сферу застосування цього методу. Створено модель заготовки та різального інструменту для процесу Power Skiving та побудовано 3D модель недеформованої стружки для практичного випадку нарізання зовнішнього зубчастого вінця колеса. Описане у цих дослідженнях моделювання може бути застосоване як для внутрішнього, так і для зовнішнього зубчастого вінця. Геометрію отриманого зубця колеса можна проаналізувати та отримати морфологію боків, форми ніжки зуба, а також застосувати для аналізу силових та теплових процесів різання. Результати показали здатність моделі надійно та точно імітувати процес різання Power Skiving. Інформація, отримана з моделі, може покращити розуміння процесу різання та сприяти його оптимізації.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Monden T., Kikuchi T., Yoshikawa K., Fujimura N., Georgoussis A. Super Skiving Cutter: An Innovative Process Modification for Gear Skiving. Mitsubishi Heavy Industries Technical Review.2019. Vol. 56(1). P. 1-7. https://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/e561

/e561110.pdf

Olivoni E., Vertechy R., Parenti-Castelli V. Power skiving manufacturing process: A review. Mechanism and Machine Theory. 2022. Vol. 175. P. 104955. https://doi.org/10.1016/ j.mechmachtheory.2022.104955

Nagata E., Tachikawa T., Nakahara Y., Kurita N., Nakamura M., Iba D., Moriwaki I. Gear skiving for mass production. The Japan Society of Mechanical Engineers. In The Proceedings of the JSME international conference on motion and power transmissions. 2017. P. 02-13. https://doi.org/10.1299/jsmeimpt.2017.02-13

Inui M., Huang Y., Onouka H., Umezu N. Geometric simulation of power skiving of internal gear using solid model with triple-dexel reprerentation. Procedia Manufacturing. 2020. Vol. 48. P. 520-527.

Bergs T., Georgoussis A., Löpenhaus C. Development of a numerical simulation method for gear skiving. Procedia CIRP. 2020. Vol. 88. P. 352-357. https://doi.org/10.1016/ j.promfg.2020.05.078

Bauer R., Dix M.. Novel method for manufacturing herringbone gears by power skiving. Procedia CIRP, 2022. Vol. 112. P. 310- 315. https://doi.org/10.1016/j.procir.2022.09.003

Vargas B., Zapf M., Klose J., Zanger F., Schulze V. Numerical modelling of cutting forces in gear skiving. Procedia CIRP. 2019. Vol. 82. P. 455-460. https://doi.org/10.1016/ j.procir.2019.04.039

Guo Z., Mao S. M., Huyan L., Duan D. S. Research and improvement of the cutting performance of skiving tool. Mechanism and Machine Theory. 2018. Vol. 120. P. 302-313. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2017. 08.004

Fang Z., Ren Z., Shu L., Kizaki T., Sugita N. A parametric modeling for fast radial infeed planning process in gear skiving. Mechanism and Machine Theory. 2022. Vol. 174. P. 104909. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2022. 104909

Huang K., Yu J., Wang J., Zhang C., Wan L. A vectorization model to closed-form solution for cutting forces prediction during face-hobbing of hypoid gears. Mechanism and Machine Theory. 2022. Vol. 173. P. 104824. https://doi.org/10.1016/ j.mechmachtheory.2022.104824

Antoniadis A., Vidakis N., Bilalis N. A simulation model of gear skiving. Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vol. 146(2). P. 213-220. https://doi.org/10.1016/ j.jmatprotec.2003.10.019

Apprich T., Brenner J., Dambacher M., Dreher F., Fischer G., Greiner G., Hochstatter A. Tabellenbuch für Zerspantechnik. In Europa- Fachbuchreihe für Metallberufe. Verlag Europa- Lehrmittel. 2020. https://bsz.ibs-bw.de/ aDISWeb/app?service=direct/0/Home/$DirectLink &sp=SOPAC15&sp=SAKSWB-IdNr1727857992

Li J., Wang P., Jin Y. Q., Hu Q., Chen X. C. Cutting force calculation for gear slicing with energy method. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2016. Vol. 83. P. 887-896. DOI: 10.1007/s00170-015-7630-0

Klocke F., Brecher C., Löpenhaus C., Ganser P., Staudt J., Krömer M.. Technological and simulative analysis of power skiving. Procedia Cirp. 2016. Vol. 50. P. 773-778. https://doi.org/ 10.1016/j.procir.2016.05.052

Hrytsay I., Stupnytskyy V., Slipchuk A. Simulation of a Power Skiving Gear Cutting Process. Strojnícky časopis-Journal of Mechanical Engineering. 2023. Vol. 73(1), P. 103-116. DOI: 10.2478/scjme-2023-0008.

Tapoglou N. Calculation of non-deformed chip and gear geometry in power skiving using a CAD-based simulation. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2019. Vol. 100(5). P. 1779-1785. DOI: 10.1007/s00170-018-2790-3

Antoniadis A. Gear skiving – CAD simulation approach. Computer-Aided Design. 2012. Vol. 44(7), P. 611-616. DOI: 10.1016/j.cad.2012.02.003.

Onozuka H., Tayama F., Huang Y., Inui M. Cutting force model for power skiving of internal gear. Journal of Manufacturing Processes. 2020. Vol. 56, P. 1277-1285. DOI: 10.1016/j.jmapro.2020.04.022

Hrytsay I., Slipchyk A., Bosansky M. Justification of the choice of parameters for the gear power skiving operation based on computer simulation. Journal of Mechanical Engineering – Strojnicky Casopis. 2023. Vol. 73(2), P. 33–44. DOI: 10.2478/scjme-2023-0020.