Search academic texts

Registration Number

0825U002959, PhD dissertation

Status

Доктор філософії, 131, Прикладна механіка

Date

10-09-2025

popup.evolution

o

Title

Improving the efficiency of high-speed gear milling processes bases on tribological and dissipative energy models

Author

Vitalii S. Fedorenko,

popup.head Oleksandr Klochko
popup.opponent Anton O. Skorkin
popup.opponent Liubomyr Y. Ropiak
popup.review Ihor Yakovenko
popup.review Oleksandr Rudniev

Description

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі машинобудівного комплексу України, яка полягає у формуванні технологічних основ ефективної обробки крупномодульних загартованих зубчастих коліс, а також у випробуванні та обґрунтуванні працездатності розроблених технологій в умовах серійного виробництва зубчастих передач важкого навантаження. Дисертаційна робота виконана на кафедрі «Інтегровані технології машинобудування ім. М.Ф.Семка» Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» Метою дисертаційної роботи є забезпечення зростання ефективності, точності та стабільної якості обробки загартованих крупномодульних зубчастих коліс шляхом удосконалення процесу та кінематичних схем зубофрезерування, а також завдяки розробці нового технологічного та інструментального забезпечення, що дозволяє формувати керовану структуру поверхневого шару зубців і підвищувати надійність роботи зубчастих передач. У вступі показана актуальність та важливість теми дослідження, визначена мета, предмет і основні завдання дисертаційної роботи. Висвітлена наукова но-визна і практична значимість одержаних результатів. У першому розділі проведено аналіз сучасного стану технологій обробки поверхневого шару зубців крупномодульних загартованих зубчастих коліс, з акцентом на можливість формування евольвентної поверхні, необхідної для забезпечення надійних експлуатаційних характеристик зубчастих передач у важкому машинобудуванні. Окрему увагу приділено існуючим рішенням для обробки крупногабаритних зубчастих передач з великою масою та розмірами. Встановлено, що подальше підвищення міцності таких коліс стримується недостатнім розвитком високоточних технологічних процесів чистової обробки після загартування. У другому розділі дисертації представлено підхід до підвищення ефективності управління якістю та продуктивністю обробки загартованих зубчастих коліс великого модуля. У третьому розділі обґрунтовано підходи до прогнозування структури та параметрів технологічних систем зубообробки важконавантажених загартованих зубчастих коліс на основі трибологічних і дисипативних енергетичних моделей. Виконано дисипативне та інформаційне моделювання процесів різання, що дало змогу встановити зв’язки між технологічними параметрами та станом оброблюваної поверхні. Запропоновано системну модель технологічного забезпечення експлуатаційної надійності зубчастих передач. У четвертому розділі подано моделювання взаємозв’язків між технологічними параметрами обробки та якістю зачеплення крупномодульних загартованих зубчастих коліс. Обґрунтовано вибір технологічного й метрологічного забезпечення, сформульовано комплексні показники стану поверхні та довговічності, а також досліджено вплив чистової обробки на якість поверхневого шару. У п’ятому розділі розглянуто інструментальне забезпечення високопродуктивної обробки загартованих крупномодульних зубчастих коліс. Проведено оптимізацію геометрії ріжучого інструменту, досліджено точність обробки з урахуванням профілювання твердосплавних фрез, а також обґрунтовано ефективність технології швидкісного зубофрезерування з подальшим її впровадженням у виробництво. У висновках наведено основні результати дисертаційної роботи при розв’язанні поставлених завдань. За результатами дослідження отримано наступні наукові результати: – Вперше сформульовано принципи забезпечення високої продуктивності, точності та якості чистового зубофрезерування загартованих крупномодульних коліс шляхом оптимізації параметрів технологічного впливу та інструментального оснащення з урахуванням обмежень на стан поверхневого шару. – Запропоновано нові технологічні рішення зубофрезерування ЗКЗК, раніше недоступні через неможливість зубошліфування на типовому обладнанні. – Розроблено альтернативну схему швидкісної обробки, яка замінює зубостругальну операцію, із врахуванням ролі радіуса округлення ріжучої крайки в формуванні якісного шару. – Проведено математичний опис взаємозв’язку між експлуатаційними властивостями зубців та параметрами якості обробки, що дозволило комплексно вирішити задачу забезпечення точності та довговічності. – Використано апарат відповідностей для вибору методів обробки на основі параметрів поверхневого шару, умов обробки та впливу хвилястості на експлуатацію. – Запропоновано комплексні показники оцінки стану поверхні, ресурсу та мінімізації пластичних деформацій зубів. – Побудовано структурно-параметричну модель, яка забезпечує керування формуванням властивостей поверхні під час обробки. – Вперше встановлено взаємозв’язок між технологічним впливом і якістю зачеплення у процесі двоступінчастої багатокритеріальної оптимізації. – Розроблено математичну модель залежностей між параметрами поверхневого шару та їх якісними характеристиками, що підтверджено експериментально.

popup.nrat_date

2025-07-15