Дослідження зміни силових характеристик системи "шпиндель-цанговий патрон-заготовка" за кутом повороту шпинделя

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorДанильченко, Юрій Михайлович
dc.contributor.authorБатура, Єгор Валентинович
dc.date.accessioned2026-09-24T08:34:56Z
dc.date.available2026-09-24T08:34:56Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractМагістерська дисертація: 71 с., 24 рис., 1 табл., 15 джерел. Об’єкт дослідження – процес пружного деформування системи «шпиндель – цанговий патрон – заготовка» під дією радіальних навантажень. Мета роботи – розробка експериментального стенда для дослідження кутової нерівномірності жорсткості цангових затискних механізмів за кутом повороту шпинделя та ідентифікація параметрів жорсткості системи «шпиндель – цанговий патрон – заготовка» залежно від кута повороту шпинделя, під дією радіальних навантажень. Методи дослідження – аналітичне моделювання взаємодії, чисельне моделювання напружено-деформованого стану методом скінченних елементів (ANSYS), натурні стендові випробування. У роботі розроблено математичну модель, яка враховує будову цанг типу ER (наявність конструктивних прорізів). Спроектовано та виготовлено експериментальний стенд для вимірювання радіальних відтисків заготовки. За допомогою МСЕ доведено теоретичне існування кутової нерівномірності жорсткості. На реальному обладнанні експериментально зафіксовано фактичну кутову нерівномірність жорсткості патрона ER32 на рівні 15% за один оберт шпинделя (зміна відтиску від 139 до 160 мкм при навантаженні 940 Н). Визначено емпіричні коефіцієнти контактної піддатливості (𝐶 та 𝑚) для різних зон цанги. Отримані результати доводять вплив конструктивної дискретності та експлуатаційного зносу на просторову жорсткість вузла, що дозволяє суттєво уточнити розрахунки статичної точності металорізальних верстатів.
dc.description.abstractotherMaster's Thesis: 71 p., 24 fig., 1 tabl., 15 sources. Object of research – the process of elastic deformation of the "spindle – collet chuck – workpiece" system under the action of radial loads. Purpose of the work – development of an experimental test rig for investigating the angular non-uniformity of stiffness in collet clamping mechanisms depending on the spindle rotation angle, and identification of the stiffness parameters of the "spindle – collet chuck – workpiece" system based on the spindle rotation angle under radial loads. Research methods – analytical modeling of interaction, numerical modeling of the stress-strain state using the finite element method (ANSYS), and full-scale test rig experiments. In this work, a mathematical model was developed that takes into account the design of ER-type collets (specifically, the presence of structural slots). An experimental test rig was designed and manufactured to measure the radial displacement of the workpiece. Using FEM, the theoretical existence of angular stiffness non-uniformity was proven. On the actual equipment, an actual angular nonuniformity of the ER32 chuck stiffness was experimentally recorded at the level of 15% per single spindle revolution (the displacement changed from 139 to 160 μm under a load of 940 N). Empirical coefficients of contact compliance (C and m) were determined for different zones of the collet. The obtained results prove the influence of structural discontinuity and operational wear on the spatial stiffness of the assembly, which allows for a significant improvement in the accuracy of static calculations for metalcutting machine tools.
dc.format.extent86 с.
dc.identifier.citationБатура, Є. В. Дослідження зміни силових характеристик системи "шпиндель-цанговий патрон-заготовка" за кутом повороту шпинделя : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Батура Єгор Валентинович. - Київ, 2026 - 86 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/83434
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectшпиндельний вузол
dc.subjectцанговий патрон
dc.subjectрадіальна жорсткість
dc.subjectкутова нерівномірність
dc.subjectконтактна піддатливість
dc.subjectекспериментальний стенд
dc.titleДослідження зміни силових характеристик системи "шпиндель-цанговий патрон-заготовка" за кутом повороту шпинделя
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Batura_magistr.pdf
Розмір:
4.08 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ККМ)
Магістерські роботи