Расчет дисковой модульной фрезы для нарезания косозубого колеса классическим (в solidworks) и дискретным твердотельным типами моделирования

Abstract

Проектирование дисковых модульных фрез для нарезания косозубых колес включает в себя определение профиля инструмента. Задача профилирования инструментов, работающих по методу обката, решалась в течение десятилетий с использованием аналитических, графоаналитических и графических подходов. Современная практика проектирования инструментов все более основывается на применении CAD/CAM/CAE-систем. Такие программы, как Solidworks позволяют формировать сложные объемные тела путем протягивания элементарного объемного тела вдоль некоторой направляющей линии. Это соответствует формированию вогнутой поверхности детали выпуклой поверхностью инструмента. Таким образом, в настоящее время появилась основа для решения задачи формообразования фасонных дисковых инструментов с использованием указанных CAD- или CAM-систем. Между тем примеров решения таких задач с использованием CAD-систем в литературе найти не удалось. В работе предложено решение данной задачи для случая профилирования дисковой модульной фрезы при обработке косозубого колеса. Решение прямой задачи выполнено с использованием одной из наиболее распространенных про-грамм – Solidworks. Обратную задачу удалось решить только с использованием метода дискретного твердотельного моделирования. Наложение исходного CAD-профиля впадины зубчатого колеса на полученную моделированием обработки рассчитанной фрезой подобную впадину колеса показало их качественное совпадение. Следовательно, данное моделирование позволяет применять указанные методы расчета в производственной практике проектных работ по зубообработке. Designing disk modular cutters for cutting helical gears includes defining the tool profile. The problem of profiling tools that work according to the form-generating method has been solved for decades using analytical, graphic-analytical and graphical approaches. The modern practice of tool design is increasingly based on the use of CAD/CAM/CAE systems. Programs such as Solidworks allow us to create complex solids by stretching an elementary solid along some guide line. This corresponds to the formation of a concave surface of the part by the convex surface of the tool. Thus, at present, a basis has appeared for solving the problem of shaping disk tools using the indicated above CAD or CAM systems. Meanwhile, examples of solving such problems using CAD systems could not be found in the literature. The paper proposes a solution to this problem for the case of profiling a disk cutter when processing a helical gear. The direct problem was solved using one of the most common programs – Solidworks. The inverse problem was solved only using the discrete solid modeling method. The imposition of the original CAD-profile of the gear on the similar wheel obtained by modeling the processing with the calculated cutter showed their qualitative coincidence. Therefore, theses simulation and calculation methods can be applied in the production practice of design work on gear cutting.