Підвищення ефективності технологічної системи “Верстат-пристрійінструмент-деталь”
Loading...
Date
2021-12
Authors
Advisor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Abstract
Магістерська атестаційна робота на тему: «Підвищення ефективності
технологічної системи ”Верстат-пристрій-інструмент-деталь” складається з
124 аркушів формату А4 та містить 108 ілюстрацій, 27 таблиць. При
написанні роботи використано 41 літературне джерело, серед яких наукові
роботи, наукові статті, посібники.
Актуальність теми. За останні роки спостерігається значне
збільшення випуску продукції верстатобудування на машинобудівних
підприємствах Японії, Німеччини, Китаю, Італії, Південної Кореї, зростає
попит на більш високу точність виробництва із ще вищими допусками [1].
Продуктивність верстатів з точки зору точності верстатів (висока точність) та
продуктивність верстатів (висока ефективність роботи) багато в чому
залежить від статичної жорсткості технологічної системи та динамічних
характеристик верстатів. Тому сьогодні актуальною є тема оптимізації
конструкцій верстатів та забезпечення ефективності технологічної системи
“Верстат-пристрій-інструмент-деталь”(ВПІД), шляхом
розроблення
методології чисельного моделювання, за допомогою найкращого поєднання
технологічних параметрів налагодження верстату, пристрою, інструменту та
режимів різання, які дозволяють визначити зони оптимальної роботи
інструмента при мінімальному рівні вібрацій із максимальною
продуктивністю і стійкістю ріжучого інструмента і забезпечити задану
точність обробки. Відносно того, чи забезпечується задана на кресленні
точність, можна буде зробити висновок про ефективність системи ВПІД.
Мета і задачі дослідження.
Метою даної роботи є підвищення ефективності технологічної
системи “Верстат-пристрій-інструмент-деталь” на основі вивчення
закономірностей виникнення вібрацій в системі ВПІД та їх впливу на
жорсткість системи.
Для досягнення мети необхідно вирішити такі задачі:
1. Розробити конструкцію вертикально-фрезерного верстата.
2. Розробити технологію складання вертикально-фрезерного верстата.
3. Виконати чисельне моделювання в програмних продуктах ANSYS.
Дослідити напружено-деформований стан системи за допомогою модального
аналізу, гармонічного аналізу та статичного аналізу вузлів верстата.
4. Перевірити оптимальні умови оброблення, використовуючи які, ми
зможемо визначити оптимальний критерій точності для подальшої обробки,
не знижуючи продуктивності верстата і не підвищуючи собівартості
виготовленої деталі, а також при яких досягається задана на кресленні
точність та якість поверхні.
Об’єкт дослідження – процес фрезерування деталей.
Предмет дослідження – закономірності підвищення якості
оброблюваних деталей в процесі фрезерування.
Методи дослідження. Теоретичною базою виконаних досліджень є
фундаментальні положення теорії технічних систем та концепцій
проектування технічних систем. Достовірність наукових припущень,
положень, висновків, щодо правильності конструювання технічної системи
обумовлена використанням основних принципів, методів проектування
технічних систем та методів численного моделювання, міцнісний аналіз та
аналіз системи на зовнішній вплив у вигляді розподілених навантажень, а
також використання методів геометричного та кінцево-елементного
моделювання.
Наукова новизна одержаних результатів. Було проведено віртуальне
числове моделювання в системі ANSYS, за допомогою якого було
досліджено напружено-деформований стан системи, виконано модальний
аналіз, гармонічний аналіз та структурний аналіз верстата. На основі
отриманих даних запропоновано оптимальні умови оброблення,
використовуючи які, ми зможемо визначити оптимальний критерій точності
для подальшої обробки, не знижуючи продуктивності верстата і не
підвищуючи собівартості виготовленої деталі, а також при яких досягається
задана на кресленні точність та якість поверхні.
Апробація та публікації.
1. Besedin M., Pirogov D., Ivanov V., Vorontsov B., Pavlenko I., Seminsky
J. Assembling technology of vertical milling machine tool / Maksym Besedin,
Dmytro Pirogov, Vitalii Ivanov, Borys Vorontsov, Ivan Pavlenko, Jaroslav
Seminsky // Principia cybernetica 2020. Stretnutie ústavov a katedier
automatizácie, kybernetiky a informatiky technických vysokých škôl a univerzít z
Českej Republiky a Slovenskej Republiky. – 2 - 4 Septembra 2020. – Prešov,
Slovenská Republika. 2020. – P. 17-1 – 17-7.
2. Пірогов Д.О., Воронцов Б.С. Іванов В.О. Підвищення ефективності
системи верстат – пристрій – інструмент – деталь при обробленні деталей на
вертикально-фрезерному верстаті / Д.О. Пірогов, Б.С. Воронцов, В.О. Іванов
// Молода наука - роботизація і нано-технології сучасного машинобудування:
зб. наук. праць Міжнар. молодіжної наук.-техн. конф., 14-15 квітня 2021 р. –
Краматорськ : ДДМА, 2021. – С.203-207.
Конкурсна робота «Геометричне моделювання процесу складання
вертикально-фрезерного верстата». 2-е місце у II етапі Всеукраїнського
конкурсу студентських наукових робіт «Прикладна геометрія, інженерна
графіка та технічна естетика», Національний технічний університет
«Харківський політехнічний інститут» (НТУ «ХПІ»), 2021-04-26.
Акт впровадження результатів науково-дослідної роботи “Геометричне
моделювання процесу складання вертикально-фрезерного верстата” у
навчальний процес Сумського державного університету в рамках науководослідної
теми, при проведенні практичних робіт з дисципліни
Металообробне обладнання.
Description
Keywords
верстатобудування, станкостроение, machine building
Citation
Пірогов Д. О. Підвищення ефективності технологічної системи “Верстат-пристрійінструмент-деталь” : магістерська дис. : 131 - Прикладна механіка / Пірогов Дмитро Олександрович. – Київ, 2021. – 148 с.