Kúpos csiga továbbfejlesztett matematikai modellezése és gyártásgeometriai elemzése CAD Creo környezetben
Conical worm modelling and manufacturing geometry analysis with the CAD Creo design program
Keywords:
constructive geometric model, conical worm, tool profile, manufacturing geometry / konstruktív geometriai modell, kúpos csiga, szerszám profil, gyártásgeometriaAbstract
The article presents a complex manufacturing geometry investigation of the working surfaces of conical worms. The mathematical background of the research is based on a constructive geometric model, developed from an integrated mathematical model designed for the manufacturing geometry analysis of cylindrical and conical helicoid drive pairs. Simulation and visualization are implemented in the PTC Creo parametric design system, meeting modern industrial requirements. The investigation is conducted under a specific, technologically determined boundary condition, where the grinding wheel performs a feed motion parallel to the generatrix of the reference cone. During the production of the conical helicoid surface, the axial advance of the tool results in a continuous change in the centre distance between the tool and the workpiece due to the shape characteristics of the cone. The study provides a detailed analysis of the effect of this variable centre distance on the tool surface profile. This mathematically based procedure, executed in a CAD environment, allows for the precise tuning of manufacturing parameters, thereby minimizing geometric distortions. The results can be utilized in the design of conical worms and in optimizing manufacturing technologies for specified accuracy.
Kivonat
A cikk a kúpos csigák működő felületeinek bonyolult gyártásgeometriai vizsgálatát mutatja be. A kutatás matematikai háttere a hengeres és kúpos helikoid hajtópárok elemeinek gyártásgeometriai elemzésére kidolgozott integrált matematikai modellből továbbfejlesztett konstruktív geometriai modellben történik. A szimuláció és a vizualizáció a modern ipari követelményeknek megfelelő PTC Creo parametrikus tervezőrendszerben valósul meg. A vizsgálat egy speciális, technológiailag determinált peremfeltétel mellett kerül elvégzésre, melyben a megmunkáló köszörűkorong a referencia kúp alkotójával párhuzamos mozgást végez. A kúpos helikoid felület megmunkálása során a szerszám tengelymenti előrehaladása a kúp alaksajátosságaiból adódóan folyamatos tengelytáv-változást eredményez a szerszám és a munkadarab között. A tanulmány részletesen elemzi e változó tengelytáv hatását a szerszámfelület profiljára. A kidolgozott matematikai alapú, CAD környezetben végzett eljárás lehetővé teszi a gyártási paraméterek precíz hangolását, minimalizálva a geometriai torzulásokat. Az eredmények hasznosíthatók a kúpos csigák tervezése és a meghatározott pontosságú gyártás technológiájának optimalizálása során.
References
Tolvaly-Rosca F., Máté M., Hodgyai N. Kettős burkolás megközelítése és szimulálása CAD módszerrel, XXIX. Nemzetközi Gépészeti Konferencia OGÉT 2021, Kolozsvár, Románia, 167-170. old.
Szente J., Bihari Z.: Interaktív mérnöki kommunikáció és a tervezést támogató CAD rendszerek, „Korszerű anyag-, nano- és gépészeti technológiákhoz kapcsolódó műszaki képzési területeken kompetencia alapú, komplex digitális tananyag modulok létrehozása és online hozzáférésük megvalósítása” TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0001, 170 oldal
Dezső G., Szigeti F. A műszaki szimulációs módszerek helye a mérnökképzésben, Műszaki Tudományos Közlemények (HU) 6, 2017, ISSN 2393 – 1280, 63-71. old.
Felhő, Cs., Szentesi, A., Tóth, G. Geometrical Dimensioning of Worm Drives, Proceeding of the 11th International Conference on Tools: ICT-2004, Miskolc, Hungary, University of Miskolc, pp.: 177-182.
Bercsey, T., Horák, P. Modelling of the contact and tribological relations of spatial gear pairs, International Conference on Gears, München, ISBN: 3-18-091665-6, pp.: 91-105.
Dudás, L. The effect of worm profile on contact lines. microCAD, XXIV. International Scientific Conference 2010, ISBN:978 963 661 919 0, Miskolc, Hungary, pp. 39-44
Kelemen, Cs., Máté, M.: An Analysis of Manufacturing Precision of Involute Worms Using a Kinematical Model, Műszaki Tudományos Közlemények, 2021, Vol. 14. pp.: 44–50.
Dudás, I. The Theory Practice of Worm Gear Drives, Kogan Page US. Sterling, USA, 2000. p.: 314.
Mándy Z. Csavarfelületek előállításának intelligens gyártórendszere és geometriailag helyes megmunkálása, PhD disszertáció, Miskolc, 2022, 106 oldal
Bodzás, S. Kúpos csiga-, tányérkerék-, és szerszám felületek kapcsolódásának elemzése, PhD disszertáció, Miskolci Egyetem, Miskolc, Magyarország, 2016, 120 old.
Balajti Zs., Mándy Z. Proposed solution to eliminate pitch fluctuation in case of conical screw surface machining by apex adjustment, PROCEDIA MANUFACTURING 2021, 2351-9789, 55. pp.: 266-273.
Balajti, Zs. Generalization Process of the Integrated Mathematical Model Created for the Development of the Production Geometry of Complicated Surfaces, Symmetry, 2024, 16, 1618. https://www.mdpi.com/2073-8994/16/12/1618
F. Litvin, A. Fuentes Gear geometry and Applied Theory, New York, Cambridge University Press, ISBN-13 978-0-511-23000-4 p.:818. http://uigearlab.com/wp-content/uploads/gear-geometry-and-applied-theory.pdf
Tomori Z. Profileltolás-tényezők optimális megválasztása evolvens fogazatú hengeres fogaskerekekhez, PhD értekezés, Miskolci Egyetem, Miskolc, Magyarország, 2019; 93 old.
Ábel, J. Csigakerékpárok gyártásgeometriájának számítógépes konstruktív geometriai és analitikus fejlesztése. PhD értekezés, Miskolci Egyetem, Miskolc, Magyarország, 2023; 99. old.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Nemzetközi Gépészeti Konferencia – OGÉT
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
