Данильченко, Юрій МихайловичЛебенштейн, Євген Олександрович2025-10-162025-10-162025Лебенштейн, Є. О. Дослідження і ідентифікація динамічних характеристик підсистеми інструменту вертикально-фрезерного верстата з ЧПК : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Лебенштейн Євген Олександрович. - Київ, 2025. - 114 с.https://ela.kpi.ua/handle/123456789/76888Актуальність теми. Забезпечення високої якості оброблення деталей на металообробних верстатах є критично важливим завданням сучасного машинобудування. Одним із ключових факторів, що впливають на якість, є динамічні характеристики механічної системи, зокрема підсистеми інструменту. У зв’язку з цим дослідження вібраційних процесів, модальних характеристик і впровадження методів моделювання для прогнозування поведінки системи набуває особливої актуальності в умовах виробництва з високими вимогами до точності та стабільності процесів оброблення. Зв’язок дослідження з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в межах реалізації навчальної програми з підготовки фахівців зі спеціальності 131 «Прикладна механіка», що відповідає науковим напрямам кафедри конструювання машин НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Тема підтримує дослідження кафедри, пов’язані з підвищенням стійкості і точності обробки. Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є визначення динамічних характеристик підсистеми інструменту вертикально-фрезерного верстата та оцінка їх впливу на стабільність процесу оброблення. Задачі: – Провести аналіз сучасних методів визначення динамічних характеристик. – Побудувати модель підсистеми інструменту. – Провести модальний аналіз інструменту з використанням методів перехідних матриць і FEM. – Зіставити результати експериментальних і чисельних досліджень. Об’єкт дослідження. Об’єктом дослідження є підсистема інструменту вертикально-фрезерного верстата Bernardo BF 35 BDC, що включає шпиндель, оправку та інструмент. Предмет дослідження. Предметом дослідження є динамічні характеристики цієї підсистеми, зокрема власні частоти, коефіцієнти демпфування, форми коливань, жорсткість з'єднань, що впливають на стійкість оброблення. Методи дослідження. – Експериментальний модальний аналіз (EMA) – визначення FRF за допомогою ударного збудження молоточком. – Метод перехідних матриць – аналітичне моделювання балки з розподіленою масою. – Метод скінченних елементів (FEM) – чисельний аналіз динамічної поведінки конструкції. Наукова новизна. – Розроблені динамічні моделі підсистеми інструменту фрезерного верстату в складі механічної підсистеми «оправка-цанга-інструмент» із використанням методу перехідних матриць (МПМ) і методу скінченних елементів (МСЕ) – За результатами моделювання на розроблених МПМ і МСЕ моделях встановлено закономірності впливу окремих складових підсистеми на формування динамічних характеристик підсистеми загалом – Проведено експериментальне дослідження динамічних характеристик підсистеми інструменту в складі механічної підсистеми «шпиндельоправка-цанга-інструмент» – За результатами аналізу теоретичних і експериментальних досліджень уточнено межі використання теоретичних моделей Практичне значення. Отримані результати можуть бути використані для оцінки впливу окремих складових підсистеми інструменту фрезерного верстату в складі механічної підсистеми «оправка-цанга-інструмент» на формування динамічних характеристик підсистеми загалом на стадії проектування та технологічної підготовки при призначенні режимів різання.114 с.ukмодальний аналіздинамічні характеристикивласні частотискінченні елементиперехідні матриціфункція частотної відповідіфрезеруванняжорсткістьдемпфуваннявібраціїmodal analysisdynamic characteristicsnatural frequenciesfinite elementstransition matricesfrequency response functionmillingstiffnessdampingvibrationsMaster Thesis