Підвищення ефективності технологічної системи “Верстат-пристрійінструмент-деталь”
| dc.contributor.advisor | Воронцов, Борис Сергійович | |
| dc.contributor.author | Пірогов, Дмитро Олександрович | |
| dc.date.accessioned | 2022-02-18T09:49:16Z | |
| dc.date.available | 2022-02-18T09:49:16Z | |
| dc.date.issued | 2021-12 | |
| dc.description.abstracten | Master's certification work on the topic: "Improving the efficiency of the technological system" Machine-device-tool-part "" consists of 124 sheets of A4 format and contains 108 illustrations, 27 tables. 40 literary sources were used in writing the work, including scientific works, scientific articles, manuals. Actuality of theme. In recent years, there has been a significant increase in machine tool production at machine-building enterprises in Japan, Germany, China, Italy, South Korea, growing demand for higher accuracy of production with even higher tolerances [1]. Productivity of machines in terms of machine accuracy (high accuracy) and machine productivity (high efficiency) largely depends on the static rigidity of the technological system and dynamic characteristics of machines. Therefore, the topic of optimizing machine designs and ensuring the efficiency of the technological system "Machine-device-tool-part" is relevant today, by developing a methodology for numerical modeling, using the best combination of technological parameters of the machine, device, tool and cutting modes. to define zones of optimum work of the tool at the minimum level of vibrations with the maximum productivity and stability of the cutting tool and to provide the set accuracy of processing. As to whether the accuracy specified in the drawing is provided, it will be possible to draw a conclusion about the effectiveness of the technical system. The purpose and objectives of the study. The purpose of this work is to improve efficiency of the technological system "Machine-device-tool-part" based on the study of the laws of vibration in the VPID system and their impact on the rigidity of the system. To achieve this goal it is necessary to solve the following tasks: 1. Develop the design of a vertical milling machine. 2. To develop the technology of assembling a vertical milling machine. 3. Perform numerical simulation in ANSYS software products. Investigate the stress-strain state of the system using modal analysis, harmonic analysis and static analysis of machine components. 4. Check the optimal machining conditions, using which, we can determine the optimal criterion of accuracy for further processing, without reducing the productivity of the machine and without increasing the cost of the workpiece, as well as achieving the specified accuracy and surface quality. Object of research is the process of milling parts. The subject of research - patterns of improving the quality of machined parts in the milling process. Research methods. The theoretical basis of the research is the fundamental provisions of the theory of technical systems and concepts of technical systems design. The reliability of scientific assumptions, provisions, conclusions on the correct design of the technical system due to the use of basic principles, methods of designing technical systems and methods of numerical modeling, strength analysis and analysis of the system for external influences in the form of distributed loads, as well as geometric and finite element modeling methods. . Scientific novelty of the obtained results. Virtual numerical simulation was performed in the ANSYS system, with the help of which the stress-strain state of the system was investigated, modal analysis, harmonic analysis and structural analysis of the machine were performed. Based on the obtained data, the optimal processing conditions are proposed, using which we can determine the optimal criterion of accuracy for further processing, without reducing the productivity of the machine and without increasing the cost of the workpiece, and which achieves the specified accuracy and surface quality. Approbation and publications. 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. Meeting of Constitutions and Departments of Automation, Cybernetics and Informatics of Technical Colleges and Universities of the Czech Republic and the Slovak Republic. - 2 - 4 September 2020 - Prešov, Slovenská Republika. 2020. - P. 17-1 - 17-7. 2. Pirogov DO, Vorontsov BS Ivanov VO Improving the efficiency of the system machine - device - tool - part in the processing of parts on a vertical milling machine / D.O. Pirogov, BS Воронцов, В.О. Ivanov // Young science - robotics and nano-technologies of modern mechanical engineering: coll. Science. works International. youth scientific and technical Conf., April 14-15, 2021 - Kramatorsk: DSEA, 2021. - P.203-207. Competitive work "Geometric modeling of the process of assembling a vertical milling machine". 2nd place in the II stage of the All-Ukrainian competition of student research papers "Applied Geometry, Engineering Graphics and Technical Aesthetics", National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" (NTU "KhPI"), 2021-04-26. Act of implementation of the results of research work "Geometric modeling of the process of assembling a vertical milling machine" in the educational process of Sumy State University in the research topic, during practical work in the discipline of metalworking equipment. | uk |
| dc.description.abstractru | Магистерская аттестационная работа по теме: «Повышение эффективности технологической системы ”Станок-приспособлениеинструмент-деталь”» состоит из 124 листов формата А4 и содержит 108 иллюстраций, 27 таблиц. При написании работы использовано 40 литературных источников, среди которых – научные работы, научные статьи, пособия. Актуальность темы. В последние годы наблюдается значительное увеличение выпуска продукции станкостроения на машиностроительных предприятиях Японии, Германии, Китая, Италии, Южной Кореи, растет спрос на более высокую точность производства с еще более высокими допусками [1]. Производительность станков с точки зрения точности станков (высокая точность) и производительность станков (высокая эффективность работы) во многом зависит от статической жесткости технологической системы и динамических характеристик станков. Поэтому сегодня актуальна тема оптимизации конструкций станков и обеспечения эффективности технологической системы "Станок-приспособлениеинструмент-деталь" (СПИД), путем разработки методологии численного моделирования, с помощью наилучшего сочетания технологических параметров наладки станка, устройства, инструмента и режимов резки, которые позволяют определить зоны оптимальной работы инструмента при минимальном уровне вибраций с максимальной производительностью и стойкостью режущего инструмента и обеспечить заданную точность обработки. Относительно того, обеспечивается ли заданная на чертеже точность, можно будет заключить об эффективности системы СПИД. Цели и задачи исследования. Целью данной работы является повышение эффективности технологической системы "Станок-приспособление-инструмент-деталь" на основе изучения закономерностей возникновения вибраций в системе СПИД и их влияния на жесткость системы. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи: 1. Разработать конструкцию вертикально-фрезерного станка. 2. Разработать технологию сборки вертикально-фрезерного станка. 3. Произвести численное моделирование в программных продуктах ANSYS. Исследовать напряженно деформированное состояние системы с помощью модального анализа, гармонического анализа и статического анализа узлов станка. 4. Проверить оптимальные условия обработки, используя которые мы сможем определить оптимальный критерий точности для дальнейшей обработки, не снижая производительности станка и не повышая себестоимости изготовленной детали, а также при которых достигается заданная на чертеже точность и качество поверхности. Объект исследования – процесс фрезерования деталей. Предмет исследования – закономерности повышения качества обрабатываемых деталей в процессе фрезеровании. Методы исследования. Теоретической базой выполненных исследований есть фундаментальные положения теории технических систем и концепций проектирования технических систем. Достоверность научных предположений, положений, выводов относительно правильности конструирования технической системы обусловлена использованием основных принципов, методов проектирования технических систем и методов многочисленного моделирования, прочностной анализ и анализ системы на внешнее воздействие в виде распределенных нагрузок, а также использование методов геометрического и конечно-элементного моделирования . Научная новизна полученных результатов. Было проведено виртуальное числовое моделирование в системе ANSYS, с помощью которого было исследовано напряженно деформированное состояние системы, выполнен модальный анализ, гармонический анализ и структурный анализ станка. На основе полученных данных предложены оптимальные условия обработки, используя которые мы сможем определить оптимальный критерий точности для дальнейшей обработки, не снижая производительности станка и не повышая себестоимости изготовленной детали, а также при которых достигается заданная на чертеже точность и качество поверхности. Апробация и публикации. 1. Беседин М., 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 // Principia cybernetica 2020. Продолжение институтов и катедеров автоматизации, кибернетики и informatiky технических высших школ и universit z Slovenské Republiky a Slovenské Republiky. – 2 - 4 Сентября 2020. – Прешов, Slovenská Republika. 2020. – P. 17-1 – 17-7. 2. Пирогов Д.О., Воронцов Б.С. Иванов В.А. Повышение эффективности системы станок – устройство – инструмент – деталь при обработке деталей на вертикально-фрезерном станке / Д.О. Пирогов, Б.С. Воронцов, В.А. Иванов // Молодая наука – роботизация и нанотехнологии современного машиностроения: сб. наук. прать Междунар. молодежной науч.-техн. конф., 14-15 апреля 2021 г. – Краматорск : ДГМА, 2021. – С.203-207. Конкурсная работа «Геометрическое моделирование процесса сборки вертикально-фрезерного станка». 2-е место во II этапе Всеукраинского конкурса студенческих научных работ "Прикладная геометрия, инженерная графика и техническая эстетика", Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" (НТУ "ХПИ"), 2021-04-26. Акт внедрения результатов научно-исследовательской работы "Геометрическое моделирование процесса сборки вертикально-фрезерного станка" в учебный процесс Сумского государственного университета в рамках научно-исследовательской темы при проведении практических работ по дисциплине Металлообрабатывающее оборудование. | uk |
| dc.description.abstractuk | 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. | uk |
| dc.format.page | 148 с. | uk |
| dc.identifier.citation | Пірогов Д. О. Підвищення ефективності технологічної системи “Верстат-пристрійінструмент-деталь” : магістерська дис. : 131 - Прикладна механіка / Пірогов Дмитро Олександрович. – Київ, 2021. – 148 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/46605 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | КПІ ім. Ігоря Сікорського | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.subject | верстатобудування | uk |
| dc.subject | станкостроение | uk |
| dc.subject | machine building | uk |
| dc.subject.udc | 621 | uk |
| dc.title | Підвищення ефективності технологічної системи “Верстат-пристрійінструмент-деталь” | uk |
| dc.type | Master Thesis | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Pіrogov_magistr.pdf
- Розмір:
- 15.05 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 9.01 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: