Эрозионные станки и эвольвента

[Vitalij Lysanov]

Эрозионные станки и эвольвента

1     Если профиль зуба по эвольвенте, скорость выходного вала тоже постоянная.

2     И наоборот, если скорость выходного вала постоянная, значит и профили зуба в контакте с ответной парой тоже эвольвента. (Этот пункт вспоминаем постоянно)

3     Эрозионные станки обеспечивают полный спектр вариантов при взаимодействии вращающихся шестерен.
      -  Полярность определяет с какой шестерни будет больше снято металла.
       - Уменьшение амплитуды это чистовая обработка.
       - При разной величине положительного и отрицательного импульса получим работу на части эвольвенты. что эквивалентно коррекции передачи.
       - Еще можно изменять параметры импульса от угла поворота шестерни, это вообще и заготовок не нужно, с любого профиля обеспечит эвольвенту.

4     Позволю немного информации из потока сознания. Говорят, не знаешь что делать, лучше ничего не делать.  Тут еще главное не мешать естественным процессам. Я ничего не знаю про шестерни. Создаем условия для развития естественных процессов. Это еще можно назвать ограничениями.
       - Принудительное равномерное вращение заготовок шестерен.
       - Выбираем параметры амплитуды положительного и отрицательного импульса.
       - Зависимость амплитуды от угла поворота.

Включаем искру и ждем и одно из возможных решений это фрикционная передача.

5     Сейчас равномерное программно управляемое вращение шестерен, это шаговые двигатели с редуктором. На выходной вал редуктора еще ставим асинхронный мотор чтобы создавал момент убирающий люфт в редукторе.

6     Все это можно проверить в программе только все сложно и медленно движется.

7     Все это распространяется на любые передачи от гипоидных до цилиндрического профиля зубы. Если есть такое решение, при определенных заданных параметрах это решение всегда найдется. Поставить валы под заданным углом и ждать. И как запись в документации. Обеспечивается станком с такими параметрами импульса...

8     Была ЭВМ на воде которая решала дифференциальные уравнения. Так и эрозионный станок решает уравнения.

9.    Если на выходном валу закреплено сито которое нужно еще и трясти. Задаем такое движение для выходного вала и какой то профиль зуба получим.

10.  Шестерни менять только парами

11.   Это похоже как погоду предсказывают. Там тоже пару вихрей движется движется и потом...

[СВ]

Эрозионные станки и эвольвента
4     ...
Включаем искру и ждем и одно из возможных решений это фрикционная передача.
5     Сейчас равномерное программно управляемое вращение шестерен, это шаговые двигатели с редуктором. На выходной вал редуктора еще ставим асинхронный мотор чтобы создавал момент убирающий люфт в редукторе.
7     Все это распространяется на любые передачи от гипоидных до цилиндрического профиля зубы. Если есть такое решение, при определенных заданных параметрах это решение всегда найдется. Поставить валы под заданным углом и ждать. И как запись в документации. Обеспечивается станком с такими параметрами импульса
10.  Шестерни менять только парами

4. При чём здесь фрикционная?
5. 7. Лучше всего - двигатели прямого привода. Например, серводвигатели (с абсолютными датчиками). Нагрузки-то практически нет.
10. Где менять парами - в передачах? Не годится.

[Vitalij Lysanov]

4. При чём здесь фрикционная?
5. 7. Лучше всего - двигатели прямого привода. Например, серводвигатели (с абсолютными датчиками).
10. Где менять парами - в передачах? Не годится.

Сергей Васильевич

Спасибо за критику.
Хорошо что до подробностей дошли.

4. Фрикционная передача может получиться при определенных параметрах импульсов. Такое решение может удовлетворять ограничениям. Все движется, соприкасается. выходная скорость постоянная. Чтобы исключить это решение нужно изменять мощность импульса в зависимости от угла поворота. 

5.7. Это правильно. На производстве не любят шаговые двигатели, они могут пропустить шаг и молчат. С датчиками угла это надежней.

10. Гипоидные на автомобиль парами продаются и нормально.  По такой технологии получается только парами менять. Повторить идентичное изделие это нужно сильно постараться. И если точности до 0.01 его и проверить сложнее чем изготовить.


   

[СВ]

 Ваш станок позволит получать идеально точные детали, зачем пары...

[Vitalij Lysanov]

Ваш станок позволит получать идеально точные детали, зачем пары...

Детали точные в паре.

Что контролировать, если даже чертежа нет.

Контролировать можно допустим отключили искру, включили лампочку или светодиод.
Все вращается, ничего не светит.
Сблизили шестерни на 0.01 будет равномерный свет, (0.01 это конечно в идеале)

Чтобы заменить такую шестерню, нужен идентичный процесс для изготовления копии и с дополнительным контролем одной из шестерен? Это такая сложность, что легче изготовить пару. Бывают случаи когда это невозможно, но это скорее исключение.

[СВ]

 Что-то мы не туда. Что-то далеки мы от народа от производства.
- - - -
Наверное,идея продумана только до середины ... Нужно продолжить

[Kirilius83]

3     Эрозионные станки обеспечивают полный спектр вариантов при взаимодействии вращающихся шестерен.
      -  Полярность определяет с какой шестерни будет больше снято металла.
       - Уменьшение амплитуды это чистовая обработка.
       - При разной величине положительного и отрицательного импульса получим работу на части эвольвенты. что эквивалентно коррекции передачи.
       - Еще можно изменять параметры импульса от угла поворота шестерни, это вообще и заготовок не нужно, с любого профиля обеспечит эвольвенту.

5     Сейчас равномерное программно управляемое вращение шестерен, это шаговые двигатели с редуктором. На выходной вал редуктора еще ставим асинхронный мотор чтобы создавал момент убирающий люфт в редукторе.

Вы когда нибудь изношенные шестерни видели? Когда одна сьедает другую? И какой там профиль выходит?)))
Без обид, вникните сначала что такое эвольвента и как она работает, как получается, это прояснит многие моменты. А изобретать новый метод не зная нюансов - всеж таки не совсем умно, как мне кажется, тут все таки форум типа специалистов, а не самодельщиков-самоучек)))
Не, сама идея прожигать профиль другим профилем - норм. Но это по сути ничем не отличается от классической металлообработки - и там и там снимается метал, просто разными способами. Поэтому снимать его искрой - норм, но вопрос именно каким инструментом. Кстати, раньше профиль вообще не считали и он получался сам собой, какой-то. Так откуда взяться профилю, который загрузим в ЧПУ?))) Не, решение-то есть, но таки имейте виду что рассчитанный по какой-то формуле профиль - рассчитан с некоторой погрешностью, а получающийся автоматически - получается сам собой. А как же так происходит - подумайте сами) Тогда и сможете доработать вашу идею.

5 - норм способ, так и делают кста. раньше в станках механически пытались люфты выбрать, сейчас видел решения с двумя двигателями подачи, один в одну сторону перемещает другой в другую, в противоположную сторону подтормаживает. но в живую не щупал, хз как работает.

[Vitalij Lysanov]

Вы когда нибудь изношенные шестерни видели? Когда одна сьедает другую? И какой там профиль выходит?)))
Без обид, вникните сначала что такое эвольвента и как она работает, как получается, это прояснит многие моменты. А изобретать новый метод не зная нюансов - всеж таки не совсем умно, как мне кажется, тут все таки форум типа специалистов, а не самодельщиков-самоучек)))
Не, сама идея прожигать профиль другим профилем - норм. Но это по сути ничем не отличается от классической металлообработки - и там и там снимается метал, просто разными способами. Поэтому снимать его искрой - норм, но вопрос именно каким инструментом. Кстати, раньше профиль вообще не считали и он получался сам собой, какой-то. Так откуда взяться профилю, который загрузим в ЧПУ?))) Не, решение-то есть, но таки имейте виду что рассчитанный по какой-то формуле профиль - рассчитан с некоторой погрешностью, а получающийся автоматически - получается сам собой. А как же так происходит - подумайте сами) Тогда и сможете доработать вашу идею.

Изношенные шестерни получаются при нагрузке.

Если при контакте в паре и зацепление по эвольвенте, будет равномерное вращение вторичного вала.

Теперь равномерно вращаем два вала. Равномерный контакт может быть только по если профили по эвольвенте.
Если нет контакта то и икры не будет. И все постепенно превратится в эвольвенту. Выбирая соотношение амплитуд положительного и отрицательного импульса выбираем какая из шестерен будет больше обработана. Но все равно это будет часть эвольвенты.


Допустим изготовили точно шестерни, посадочные мета для подшипником, подшипники, валы и ...

Дальше нужно приработать на пониженной нагрузке чтобы увеличить площадь контакта. И если еще подать искру все только ускорится.

Для начала конечно нужно взять заготовки поточнее, и это ни чем не отличается от приработки, только займет больше времени.

Межцентровое расстояние между валами это оперативная информация при изготовлении, и его всегда можно измерить и учесть в программе.




Задания на изготовление это обороты первичного и вторичного вала и положение в пространстве первичного и вторичного вала. Дальше все определяется параметрами импульсов, величина положительного импульса, величина отрицательного импульса, зависимость амплитуд импульсов от угла поворота шестерен.
   
 
Нужно на модели все проверить.

Программа медленно работает.



Для одного из вариантов программы берем части шестерен по три зуба

Все это проворачиваем и сближаем, там где контакт убираем материал или обнуляем ячейки в двух массивах.

Есть два логических массива как в черно белом BMP формате. 10000*10000. Это при размере зуба 30 даст точность 0.003

Есть и специальные битовые массивы. Пока логические и битовые это одно и тоже       
.

[Kirilius83]

Если при контакте в паре и зацепление по эвольвенте, будет равномерное вращение вторичного вала.

Теперь равномерно вращаем два вала. Равномерный контакт может быть только по если профили по эвольвенте.
Если нет контакта то и икры не будет. И все постепенно превратится в эвольвенту. Выбирая соотношение амплитуд положительного и отрицательного импульса выбираем какая из шестерен будет больше обработана. Но все равно это будет часть эвольвенты.
   

С чего вдруг обязательно эвольвента? Есть множество разных зацеплений с совершенно разным профилем. Более того, профилей эвольвенты - тоже есть разных.
Вы не понимаете как минимум одной базовой вещи - есть исходный контур, и это - рейка! Две шестерни никак не дадут вам эвольвенту сами по себе. Вот сначала в это вникните, и тогда уже дорабатывайте идею.
Более того, в зацеплении распределение усилий по мере вращения неравномерно, потому и износ по зубу неравномерен. да, можно допытаться компенсировать это изменением токов, но это далеко не трививальная задача, это уже не гаражный уровень, а на производстве - в чем преимущество перед классикой? В плане изготовления.
И, кстати, то что в идеале колеса должны делаться парой - миф, вовсе не так! Это корректно только для изготовления новой пары в замен старой при неизвестных изначальных размерах, не более того, это что бы хоть как-то работало. А с точки зрения нового узла - это наоборот вредно по причине отсутствия взаимозаменяемости и вытекающих из этого проблем. Все должно просто собираться без всякой приработки - и это не такая уж утопия, вполне реально. И так и делают.

Дальше нужно приработать на пониженной нагрузке чтобы увеличить площадь контакта. И если еще подать искру все только ускорится.
Для начала конечно нужно взять заготовки поточнее, и это ни чем не отличается от приработки, только займет больше времени.
   

А вот приработка - другое дело. При условии минимального сьема металла профиль сильно измениться не успеет, а чистоту может и удастся повысить. Как альтернатива шевингованию - может и взлететь, а то и альтернатива шлифовке. Особенно с учетом того что на твердость пофиг.

[Vitalij Lysanov]

С чего вдруг обязательно эвольвента? Есть множество разных зацеплений с совершенно разным профилем. Более того, профилей эвольвенты - тоже есть разных.
Вы не понимаете как минимум одной базовой вещи - есть исходный контур, и это - рейка! Две шестерни никак не дадут вам эвольвенту сами по себе. Вот сначала в это вникните, и тогда уже дорабатывайте идею.
Более того, в зацеплении распределение усилий по мере вращения неравномерно, потому и износ по зубу неравномерен. да, можно допытаться компенсировать это изменением токов, но это далеко не трививальная задача, это уже не гаражный уровень, а на производстве - в чем преимущество перед классикой? В плане изготовления.
И, кстати, то что в идеале колеса должны делаться парой - миф, вовсе не так! Это корректно только для изготовления новой пары в замен старой при неизвестных изначальных размерах, не более того, это что бы хоть как-то работало. А с точки зрения нового узла - это наоборот вредно по причине отсутствия взаимозаменяемости и вытекающих из этого проблем. Все должно просто собираться без всякой приработки - и это не такая уж утопия, вполне реально. И так и делают.
А вот приработка - другое дело. При условии минимального съема металла профиль сильно измениться не успеет, а чистоту может и удастся повысить. Как альтернатива шевингованию - может и взлететь, а то и альтернатива шлифовке. Особенно с учетом того что на твердость пофиг.

Все правильно. Зацепление по части эвольвенты это как частный случай. Все зависит от импульсов. И если есть передача без скольжения с цилиндрическим профилем все получится. Можно задать и допустимое скольжение.

Это на все случаи жизни. Какие заготовки поставите такие и доведет до идеала. Идеал это равномерное вращение выходного вала.
Пробовать нужно. Со временем требования к качеству заготовок можно снизить до вообще отсутствия требований. Если в момент контакта отключать искру, с заготовкой ничего не произойдет. Высоту зуба можно получить, а профиль получится при соблюдении стабильных скоростей вращения.



Если просто вращать две детали из пластилина, ничего не будет. Тут нелинейность и ток идет только при определенном зазоре.

__

Тут только парой, получить идентичные для замены?
__

[Kirilius83]

Парой - не потому что нужны идентичные, а потому что неизвестно смещение второго колеса. и проще делать свою пару со своим смещением под замеренное межосевое, чем перемерять изношенную шестерню и вычислять какое же там было смещение. Только по этому, если есть чертеж оригинального колеса - не проблема менять по одному.

[СВ]

 Что-то сверх харизматичный стиль изложения вносит некую абсурдность в смысл излагаемого.
Можно ли данную идею пересказать, в стиле:
- А теперь, Федя, скажи Васе все, что ты ему сказал раньше, на нормальном, на гражданском языке.

Берётся заготовка-кругляк, берётся инструмент в виде образцовой шестерни, ставятся в эл.эроз-й станок типа "одна шестерня приводит во вращение другую", заготовка и инструмент синхронно вращаются и одновременно сближаются, при этом инструмент бесконтактно  электроэрозионно "выгрызает" металл из заготовки. Так?
Или иначе: в тот же станок ставятся две заготовки, куда-то подаются импульсы и почему-то (в зависимости - КУДА ИМЕННО подаются импульсы) из обеих заготовок получаются шестерни?

[Vitalij Lysanov]

Или иначе: в тот же станок ставятся две заготовки, куда-то подаются импульсы и почему-то (в зависимости - КУДА ИМЕННО подаются импульсы) из обеих заготовок получаются шестерни?

У меня такая картина

Одна заготовка кругляк подключена к корпусу станка.
На вторую заготовку кругляк подаем положительные или отрицательные импульсы.
Все принудительно вращается с заданными оборотами.

Если положительные импульсы на заготовке, металл убирается с этой заготовки.

Задача из кругляка получить зубья.

Для наглядности на одной из заготовок ставим метку.
Когда метка подходит к зоне контакта, на этой заготовке всегда будет положительный импульс, и эта заготовка возле метки будет разрушаться.
На ответной  шестерни будет формироваться зуб.

10 зубьев 10 положительных максимумов напряжения для искры за один оборот.

Дальше уже на модели нужно смотреть. Когда две заготовки изменяют форму сложно все представить.

Для конечного правильного результата тоже все совпадает. 
Это если готовые шестерни поставить в станок, приближать и смотреть на контакт.

В промежуточной стадии по любому алгоритму можно изменять напряжения, чтобы получить результат.

[Петрович-47]

Бредкакойто

[Vitalij Lysanov]

Никакого бреда.

3D принтеры нормально рисуют. Только тут материал заготовки немного получше.

Другой пример. Сварочный электрод движется по радиусу поверхности цилиндра. За один оборот 10 раз подаем ток на электрод меандром.

Получим или 10 впадин или 10 горок. 

Бред может быть дальше.

    1 ....     Непонятно как шестерни с косым зубом формировать, получается только заготовку нужно.

    2 .....    Контакт по площади и может на промежуточной стадии придется немного ускорить одну из шестерен, чтобы точнее рассчитать точку контакта и правильно включить импульс.

   3 .....     Расчет импульса ведем по большой шестерни,. маленькая как то подстроится.

   4......     Может один оборот подавать положительные импульсы, другой оборот отрицательные, это наверное на чистовой обработке. 


___

Как бы к металлу поближе продвинуться. И не такие прожекты проверяли. А то скоро на китайский язык переведут текст форума и....

侵蚀机器和evolvent

[Kirilius83]

Ох. Вы так и не поняли: выжигать надо не колесом, а червячной фрезой! Тогда и с косым зубом проблемы нет. Не просто же так её делают. И пока вы не вникните в этот процесс - ниче у вас на металле не выйдет, запорете эксперимент и все пальцем тыкать будут как в идиота, и поделом)))
Вприцнипе можно и образцовой шестерней, только под углом ставить для косого зуба, хотя вот тут не уверен - как там форма исказится и можно ли будет скорректировать.

ЗЫ Сама-то идея выжигать - проблем не вызывает, давно так делают (вообще с металлами), и проволокой по контуру и фасонными электродами. Технически сделать электрод по форме шестерни и им выжечь шестерню - нет проблем.
Вот с вращением электрода - надо додумывать нюансы, пока что этого не делается, есть сырая идея которую даже не пытаются отшлифовать - с таким подходом не взлетит, надо теорию сначала изучить.
Единственная проблема, которую я вижу - это то что сам по себе процесс выжигания очень не производительный, т.е. выжигать такой обьем металла - будет в разы, если не на порядки дольше чем фрезеровать, а значит и себестоимость выше. И нафига такой станок нужен, в чем его преимущества? Другое дело что эрозии пофиг на твердость материала, а значит можно выжигать хоть из карбида фольфрама! Но это не востребовано при изготовлении шестерни с нуля - из вольфрама не делают а из стали проще сначала фрезернуть а потом калить. Но вот на чистовой обработке, уже после закалки/цементации - вполне может быть востребовано, тут и твердости высокие а съем металла небольшой. Просто высокие точности подразумевают и высокий контроль процесса, качественную технологию, а это уже не гаражный уровень, на коленке точно вращать две шестерни и нужным образом подпвать точный ток не выйдет, нужно оборудование соответствующее. Организовать-то можно и в гараже, но на нормальном уровне))

[Петрович-47]

Только надо помнить что при обработке разрушается как заготовка так и электрод вызывающий это разрушение

[Vitalij Lysanov]

Только надо помнить что при обработке разрушается как заготовка так и электрод вызывающий это разрушение

В книгах пишут что для этого существует полярность импульса.
Разрушается положительный электрод.
Катодная защита это тоже на эту тему

Ох. Вы так и не поняли: выжигать надо не колесом, а червячной фрезой! Тогда и с косым зубом проблемы нет. Не просто же так её делают. И пока вы не вникните в этот процесс - ниче у вас на металле не выйдет, запорете эксперимент и все пальцем тыкать будут как в идиота, и поделом)))
Вприцнипе можно и образцовой шестерней, только под углом ставить для косого зуба, хотя вот тут не уверен - как там форма исказится и можно ли будет скорректировать.

ЗЫ Сама-то идея выжигать - проблем не вызывает, давно так делают (вообще с металлами), и проволокой по контуру и фасонными электродами. Технически сделать электрод по форме шестерни и им выжечь шестерню - нет проблем.
Вот с вращением электрода - надо додумывать нюансы, пока что этого не делается, есть сырая идея которую даже не пытаются отшлифовать - с таким подходом не взлетит, надо теорию сначала изучить.
Единственная проблема, которую я вижу - это то что сам по себе процесс выжигания очень не производительный, т.е. выжигать такой обьем металла - будет в разы, если не на порядки дольше чем фрезеровать, а значит и себестоимость выше. И нафига такой станок нужен, в чем его преимущества? Другое дело что эрозии пофиг на твердость материала, а значит можно выжигать хоть из карбида фольфрама! Но это не востребовано при изготовлении шестерни с нуля - из вольфрама не делают а из стали проще сначала фрезернуть а потом калить. Но вот на чистовой обработке, уже после закалки/цементации - вполне может быть востребовано, тут и твердости высокие а съем металла небольшой. Просто высокие точности подразумевают и высокий контроль процесса, качественную технологию, а это уже не гаражный уровень, на коленке точно вращать две шестерни и нужным образом подпвать точный ток не выйдет, нужно оборудование соответствующее. Организовать-то можно и в гараже, но на нормальном уровне))

Выжигать и убирать электрод это другой случай.

Управляемый полярностью износ вращающихся электродов
Конечно там может быть все что угодно, вплоть до автоколебаний. Автоколебания  это еще если хорошо постараться.
Даже если будет модель с теорией, всего не учтешь.
Это скорей нужно параллельно работать.
 

Могу даже поискать текст где рассказывают как одну шестерню на пяти координатном за одну смену изготавливают.
И еще много фрез выбрасывают, сразу вспоминается эрозионная обработка и становится легче это читать

[Петрович-47]

Разрушается... ещё как разрушается...
Именно для компенсации этого и протягивают проволоку при прожиге. Для обеспечения постоянного размера электрода (толщины проволоки) ибо это и есть залог точности будущей детали.

[Николай]

И ни одной картинки от инженеров... Суть идеи автора такова: Только при эвольвентном зацеплении вращение валов происходит плавно. Следовательно, выжигая одной круглой болванкой другую, синхронно вращающуюся, неотвратимо получим эвльвентное зацепление просто потому, что "деваться им некуда"?
Если можно, суть метода для чайников, пожалуйста...