Моделювання теплових потоків у системі «збірна черв'ячна модульна фреза – стружка – зубчастий вінець» обробки великомодульних зубчастих коліс

Анотація

The temperature distribution on the working surfaces of the cutting edge of the carbide insert is one of the most significant characteristics defining the operating conditions of an assembled worm-type modular gear hob. It has a considerable influence on the wear patterns of these surfaces. The durability of assembled worm modular hobs can be increased not only by improving the heat resistance of the tool material but also by enhancing the heat dissipation conditions. The latter affects the removal of the heat generated during the cutting process at the insert’s cutting edge, which causes its heating to high temperatures. The efficiency of the gear hobbing process can be assessed based on the analysis of the temperature distribution on the contact surfaces of the assembled worm hob. The shape of the rake face of the carbide insert has the greatest impact on tool life during the cutting process. This study focuses on analyzing the distribution of heat fluxes during the hobbing of large-module gear rims of ore-grinding mills made of high-alloy steels using assembled worm modular hobs equipped with mechanically clamped polyhedral carbide inserts having a curvilinear rake face. The regularities of heat flux distribution during gear hobbing and the removal of large chip sections are investigated to gain insight into the physical nature of the cutting process. The influence of the temperature on the rake face of the carbide insert

Розподіл температури на робочих поверхнях різального леза твердосплавної пластини є однією з найважливіших характеристик умов роботи збірної черв’ячної модульної фрези  і має суттєвий вплив на закономірності зношування цих поверхонь. Збільшення працездатності збірних черв’ячних модульних фрез може бути досягнуто не тільки за рахунок підвищення теплостійкості інструментального матеріалу, а й завдяки поліпшенню умов відведення теплоти, що виділяється в процесі різання на лезі твердосплавної пластини і викликає її нагрівання до високих температур. Оцінка ефективності процесу зубофрезерування може бути проведена на основі аналізу температур на контактних поверхнях збірної черв’ячної фрези. Найбільший вплив на стійкість інструменту під час процесу різання має вибір форми передньої поверхні твердосплавної пластини. Це дослідження присвячено аналізу розподілу теплових потоків при зубофрезеруванні великомодульних зубчастих вінців рудорозмельних млинів з високолегованих сталей збірними черв'ячними модульними фрезами з механічним кріпленням твердосплавних багатогранних пластини з криволінійною передньою поверхнею. Досліджено закономірності розподілу теплових потоків при зубофрезеруванні вінців збірними черв’ячними фрезами в умовах зрізання шарів великого перерізу для розкриття фізичної сутності процесу різання. Вплив температури передньої поверхні твердосплавної пластини зростає при збільшенні товщини зрізаного шару. Розроблено математичну модель розподілу теплових потоків при фрезеруванні великомодульних зубчастих вінців рудорозмельних млинів збірними черв'ячними модульними фрезами з криволінійною формою передньої поверхні і знятті великих перерізів зрізу. Запропонована математична модель дозволяє прогнозувати при заданих режимах різання розподіл теплових потоків і температуру в системі: твердосплавна пластина збірної черв'ячної модульної фрези – стружка – зубчастий вінець. Температура нагрівання передньої поверхні твердосплавної пластини обмежує режими різання, допустимі зносостійкістю різальної частини збірної черв'ячної фрези.