Другий (магістерський) рівень

Permanent URI for this collection

https://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11807

Browse

Now showing 1 - 20 of 43

Проект токарного верстата з покращеними кінематичними характеристиками для обробки сферичних поверхонь
(ЦНТУ, 2024-01-31) Котюк, Роман Іванович; Kotiuk, Roman
Спроектовано токарний верстат з покращеними кінематичними характеристиками для обробки сферичних поверхонь шляхом забезпечення подачі виконавчого органу по точній коловій траєкторії при збереженні сталості орієнтації відносно дотичної в кожній точці зазначеної траєкторії. Розроблено поперечний супорт на основі силового модуля з двома коловими рухами подачі ексцентрично розташованих один в одному елементів. Даний поперечний супорт може працювати як в режимі точного відтворення колових траєкторій довільного радіуса, так і в режимі прямолінійних траєкторій. Очікуваний економічний ефект у виробника продукції в складає 28100 грн, у споживача – 19100 грн. Актуальність: застосування в якості поперечного супорта токарного верстата силового модуля з з двома коловими рухами подачі ексцентрично розташованих один в одному елементів дозволяє суттєво покращити процес обробки сферичних поверхонь при збереженні можливості відтворювати рух по прямолінійним траєкторіям, що значно розширює технологічні можливості токарного верстата. Практичне значення: розроблено проект токарного верстата з покращеними кінематичними характеристиками для обробки сферичних поверхонь та отриманні аналітичних залежностей для управління приводами супорта оригінальної конструкції. A lathe with improved kinematic characteristics was designed for machining spherical surfaces by ensuring the feed of the end effecter along a precise circular trajectory while maintaining constancy of orientation relative to the tangent at each point of the specified trajectory. A transverse support based on a power module with two circular motions of feeding eccentrically arranged elements was developed. This transverse support can work both in the mode of accurate reproduction of circular trajectories of arbitrary radius, and in the mode of rectilinear trajectories. The expected economic effect for the producer of products is UAH 28,100, for the consumer – UAH 19,100. Relevance: the use of a power module as a transverse support of a lathe with two circular feeding movements of eccentrically arranged elements allows to significantly improve the process of processing spherical surfaces while maintaining the ability to reproduce movement along straight trajectories, which significantly expands the technological capabilities of the lathe. Practical significance: the design of a lathe with improved kinematic characteristics for processing spherical surfaces and obtaining analytical dependencies for controlling the actuators of the calliper of the original design has been developed.
Рухові характеристики технологічного обладнання з паралельною кінематикою
(ЦНТУ, 2024-01-31) Плис, Юрій Сергійович; Plys, Yurii
В роботі розглянуто основні напрямки і тенденції розвитку технологічного обладнання з паралельною кінематикою, класифікацію основних компоновочних схем цього обладнання, а також особливості аналізу верстатів за критеріями гнучкості та рухових можливостей. Визначено показники рухових характеристик верстатів-гексаподів. Виконано оцінку переміщень виконавчого органу гексапода по осі симетрії та в напрямку, перпендикулярному до цієї осі. Визначено найбільш доцільні конструктивні виконання верстатів-гексаподів залежно від їх функціонального призначення. Виконано економічні розрахунки введення у виробництво верстатів з паралельною кінематикою. The paper examines the main directions and trends in the development of technological equipment with parallel kinematics, the classification of the main layout schemes of this equipment, as well as the peculiarities of the analysis of machines according to the criteria of flexibility and movement capabilities. The indicators of the movement characteristics of the hexapod machines were determined. The movement of the executive organ of the hexapod along the axis of symmetry and in the direction perpendicular to this axis was evaluated. The most expedient design implementations of hexapod machines depending on their functional purpose have been determined. Economic calculations of the introduction into production of machines with parallel kinematics have been performed.
Розробка конструкції та дослідження роботи стенда для обкатки кулько-гвинтових передач
(ЦНТУ, 2024-01-31) Чиркін, Олександр Олександрович; Chirkin, Oleksandr
Метою роботи є розробка конструкції стенду, що забезпечує проведення випробування передачі гвинт-гайка кочення при чистому розтягуванні (стисненні) при одночасному зниженні втрат на тертя, що в свою чергу забезпечує розширення технологічних можливостей запропонованого стенду. З метою розширення технологічних можливостей, стенд забезпечений втулками, призначеними для кріплення гайок випробовуваної передачі. Втулки встановлені в опорі з можливістю відносного переміщення уздовж осі та утворюють між собою замкнені кільцеві порожнини. У цих порожнинах розміщені пружні елементи з регулювальними гвинтами, пов'язаними з опорою. Усередині втулок розташована муфта, призначена для кріплення кінців гвинтів випробовуваної передачі. Актуальність: При проектуванні кулько-гвинтових передач, для ухвалення тих чи інших конструктивних рішень, необхідно використовувати результати численних експериментів. Тому питання експериментальних досліджень кулько-гвинтових передач залишаються актуальними і представляють безперечний інтерес, а значить і використання при цьому стендів для дослідження кулько-гвинтових передач є актуальною задачею. Практичне значення: Розроблений стенд дозволить, після обкатки, зменшити момент холостого ходу у два рази. The purpose of the work is to develop a stand design that provides testing of the transmission of the screw-nut rolling under pure tension (compression) while simultaneously reducing frictional losses, which in turn ensures the expansion of the technological capabilities of the proposed stand. In order to expand the technological capabilities, the stand is equipped with bushings intended for fastening the nuts of the test gear. The bushings are installed in the support with the possibility of relative movement along the axis and form closed annular cavities between them. Elastic elements with adjusting screws connected to the support are placed in these cavities. Relevance: When designing the ball-screw transmission, in order to adopt certain constructive decisions, it is necessary to use the results of numerous experiments. Therefore, the issues of experimental studies of ball-screw transmission remain relevant and are of indisputable interest, which means that the use of stands for research of ball-screw transmission is an urgent task. Practical significance: The developed stand will allow, after running in, to reduce the moment of idling by two times.
Дослідження способів обробки переривчастих отворів з розробкою технології виготовлення деталі корпус
(ЦНТУ, 2024-01-31) Купчевич, Євген Олександрович; Kupchevych, Yevhen
Метою роботи є покращення показників процесу механічної обробки переривчастих отворів у корпусних деталях та розробка технології виготовлення деталі корпус. У кваліфікаційній роботі здійснено класифікацію отворів корпусних деталей та аналіз сучасного стану методів їх лезової обробки. На основі аналізу розроблено методику, що дозволяє визначити подачу, при якій можна буде запобігти викришуванню різального клину при обробці переривчастих корпусних отворів. Було проаналізовано технологічний процес виготовлення корпусу, на його основі було запропоновано технічне рішення по підвищенню продуктивності обробки, здійснено підбір верстатів, комплекту різального, допоміжного та вимірювального інструментів. Виконано розрахунок припусків, режимів різання та норм часу, спроектовано затискний пристрій, різальний та контрольний інструмент, проведені всі необхідні економічні розрахунки. Актуальність. Точність та якість обробки функційних отворів деталей машин впливає на вихідні параметри кінцевого виробу. Тому покращення показників процесу механічної обробки отворів це завжди актуальна задача. Практичне значення. Приведено методику вибору подачі при розточуванні отворів з переривчастою поверхнею із забезпеченням міцності різального клину. Виведено рівняння, яке дозволяє розрахувати раціональну подачу з огляду на ці обмеження. розроблено удосконалений технологічний процес виготовлення корпусу шестеренного насосу, розроблено конструкції різального інструменту, верстатного пристрою та контрольного. The purpose of the work is to improve the parameters of the process of intermittent holes machining in housing parts and to develop the technology of manufacturing housing parts. The paper includes a classification of the holes of housing parts and the analysis of the modern state of their mechanical processing methods. Based on the analysis, a technique has been developed that allows you to determine the feed at which it will be possible to prevent the cutting wedge from breaking when processing intermittent housing holes. The technological process of manufacturing the housing was analyzed, on its basis a technical solution was proposed to increase the productivity of processing, the selection of clamping devices, a set of cutting, auxiliary and measuring tools was carried out. Allowances, cutting parameters and time rationing were calculated, a clamping device, a cutting and control tool was designed, and all necessary economic calculations were carried out. Relevance. The accuracy and quality of the mechanical processing of the functional holes of machine parts affects the initial parameters of the final product. Therefore, improving the parameters of mechanical processing of holes is always an urgent task. Practical value. The technique of choosing a feed when boring holes with a discontinuous surface, ensuring the strength of the cutting edge, is presented. An equation is derived that allows you to calculate the rational supply in view of these restrictions. An improved technological process for manufacturing a gear pump housing was developed, designs for a cutting tool, a clamping device, and a control device were developed.
Підвищення функціональних показників шестеренних гідромоторів гр. 3 з дослідженням процесу зубообробки
(ЦНТУ, 2024-01-31) Джус, Тетяна Павлівна; Dzhus, Tetian
Одним з основних показників який вдалось отримати, це можливість знизити момент зсуву та зменшення шуму під час функціонування гідромотору гр. 3. В роботі був виконаний аналіз діючих зубчатих зачеплень, а також був проведений теоретичний розрахунок. Проведено дослідження захисного покриття черв’ячної прецизійної фрези в процесі зубофрезерування. Розроблена конструкція гідромотору гр. 3 з бочкоподібним зубчатим профілем. Всі приведені зміни економічно обґрунтовані. One of the main indicators obtained is the ability to reduce the shearing moment and noise during the operation of the hydraulic motor of group 3. In this work an analysis of the existing gearing was carried out, as well as a theoretical calculation. A study of the protective coating of a worm precision cutter in the process of gear milling was carried out. The design of a group 3 hydraulic motor with a barrel-shaped tooth profile was developed. All these changes are economically justified.
Підвищення ефективності процесу механічної обробки шестерень гідравлічних машин роторного типу
(ЦНТУ, 2024-01-31) Шевченко, Валентина Миколаївна; Shevchenko, Valentyna
Метою роботи є підвищення ефективності процесу механічної обробки шестерень гідравлічних машин роторного типу, а саме шестеренних насосів, з огляду на те, що саме точність та якість шестерень відіграє ключову роль у формуванні вихідних характеристик гідравлічних машин. У роботі було проаналізовано основні способи механічної обробки шестерень гідравлічних машин, визначено основні сучасні напрямки підвищення ефективності. Проаналізовано базовий технологічний процес виготовлення шестерень, запропоновано заходи по підвищенню ефективності. Проведено підбор металорізального обладнання, різального, допоміжного та вимірювального інструменту, затискних пристосувань, виконано розрахунки припусків, режимів різання та проведено нормування операцій. Виконано проектування затискного верстатного та контрольного пристосування та різального інструменту. Проведено необхідні економічні розрахунки. Актуальність. Шестеренні насоси широко використовуються завдяки своїм численним перевагам. Підвищення ефективності механічної обробки шестерень для насосів, з метою покращення якості, підвищення точності і зменшення собівартості їх виготовлення це актуальна задача для досліджень. Практичне значення. Виконано аналіз основних сучасних напрямків підвищення ефективності технології механічної обробки зубчастих поверхонь, на його основі розроблено рекомендації щодо раціоналізації технологічного процесу виготовлення деталі шестерня ведуча; розроблено удосконалений технологічний процес, верстатне пристосування, різальний інструмент та контрольний пристрій. The purpose of the work is to improve the efficiency of the mechanical processing of the gears of the rotary type hydraulic machines, namely gear pumps, сonsidering that the accuracy and quality of the gears plays a key role in the formation of the output characteristics of hydraulic machines. The paper analyzed the main methods of mechanical processing of gears of hydraulic machines, identified the main modern directions for increasing efficiency. The basic technological process of manufacturing gears was analyzed, and measures to increase efficiency were proposed. Metal-cutting equipment, cutting, auxiliary and measuring tools, clamping devices were selected, allowances, cutting parameters were calculated, and time rationing of operations were done. The design of a clamping device, control device and a cutting tool has been completed. Necessary economic calculations have been carried out. Relevance. Gear pumps are widely used due to their many advantages. Increasing the efficiency of mechanical processing of gears for pumps, with the aim of improving quality, increasing accuracy and reducing the cost of their production, is an urgent task for research. Practical value. An analysis of the main modern directions for increasing the efficiency of the technology of mechanical processing of gear surfaces was performed, based on it, recommendations were developed for the rationalization of the technological process of manufacturing the driver gear part; an improved technological process, a clamping device, a cutting tool and a control device were developed.
Дослідження кінематичної структури промислових роботів із знаходженням найбільш доцільних їх варіантів
(ЦНТУ, 2024-01-31) Балаклеєнко, Дмитро Олександрович; Balakleenko, Dmytro
У роботі виконано обґрунтування кінематики промислових роботів та методики формування кінематичних схем роботів. Головна задача: визначити найбільш доцільні варіанти кінематичних схем роботів, виключивши з загальної кількості варіантів кінематичних схем нереалізуємі, недоцільні, мало доцільні та подібні варіанти при двох, трьох і чотирьох ступенях рухомості для окремих груп. Визначаючи варіанти кінематичних схем, поєднуємо кінематичні пари п’ятого класу, які виконують поступовий рух (П – з прямою ланкою, П′- з вигнутою ланкою ) і кінематичні пари п’ятого класу, які виконують обертальний рух (О – із співпадаючою віссю обертання, О′ - з неспівпадаючою віссю обертання) та напрямки їх розміщення. Кінцевий результат: алгоритм знаходження кількості найбільш доцільних варіантів кінематичних схем промислових роботів та виведена формула за даним алгоритмом, виконані графічно кінематичні схеми окремо по групам, розроблена програма для визначення структурних формул найбільш доцільних варіантів. The paper provides a rationale for the kinematics of industrial robots and the method of forming kinematic schemes of robots. The main task: to determine the most expedient variants of kinematic schemes of robots, excluding from the total number of variants of kinematic schemes impracticable, impractical, hardly expedient and similar variants with two, three and four degrees of mobility for individual groups. Determining the variants of kinematic schemes, we combine kinematic pairs of the fifth class that perform gradual movement (P – with a straight link, P′ - with a curved link) and kinematic pairs of the fifth class that perform rotational movement (О - with a coincident axis of rotation, О′ - with a non-coincident axis of rotation) and directions of their placement. The final result: an algorithm for finding the number of the most appropriate options for kinematic schemes of industrial robots and a derived formula according to this algorithm, graphically executed kinematic schemes separately by group, a program for determining the structural formulas of the most appropriate options was developed.
Розширення технологічних можливостей координатно-розточувального верстату шляхом модернізації
(ЦНТУ, 2024-01-31) Галата, Вікторія Анатоліївна; Halata, Viktoriia
Актуальність: Залишається значна кількість виробничих завдань, для рішення яких, достатньо існуючого верстатного парку, за умови модернізації приводів та систем управління. У роботі виконана модернізація верстата з ЧПУ. При модернізації: замінена на сучасну систему ЧПУ; замінені та дооснащені в приводах верстата датчиками зворотного зв’язку лінійних та кутових переміщень; замінені силові двигуни в приводах виконавчих органів верстата; проведений проектувальний розрахунок основних вузлів модернізованого верстата модернізації; проведено перевірочний розрахунок модернізованих вузлів верстата при роботі в нових умовах силових навантажень. Практичне значення: Запропонована методика комплексної модернізації сучасною системою керування з використанням ЧПУ, програмувальних контролерів і приводів, при всіх варіантах модернізації дозволяє надати верстатам нові функціональні можливості, розширити їх технологічні можливості й забезпечити якісно більше високий рівень їх експлуатації. Relevance: There remains a significant number of production tasks, for the solution of which, the existing machine park is sufficient, provided that drives and control systems are modernized. Modernization of the CNC machine was carried out in the work. During modernization: replaced by a modern CNC system; replaced and retrofitted in the machine tool drives with feedback sensors of linear and angular movements; replaced power motors in the drives of the executive bodies of the machine; the design calculation of the main nodes of the modernized modernization machine was carried out; a verification calculation of the modernized units of the machine was carried out when working under new conditions of power loads. Practical meaning: The proposed method of comprehensive modernization of a modern control system using CNC, programmable controllers and drives, with all modernization options, allows you to provide new functional capabilities to machines, expand their technological capabilities and ensure a qualitatively higher level of their operation.
Розробка технології обробки корпусу насоса НМШ25-00-01 з дослідженням зносу абразивних зерен
(ЦНТУ, 2024-01-31) Йорж, Олександр Володимирович; Yorzh, Oleksandr
У роботі виконаний аналіз базового технологічного процесу, на основі чого запропоновані зміни. У відповідності до існуючого типу виробництва було запропоновано заміну універсальних верстатів на сучасні обробні центри з ЧПК. Для запропонованого технологічного процесу були розроблені структура та зміст операцій, вибране обладнання, визначені режими різання і технічно обґрунтована норма часу. Також були розроблені конструкції затискного пневматичного пристрою та контрольного пристрою індикаторного типу. В дослідній частині були розглянуті питання механізму зносу ріжучих кромок абразивних зерен. Встановлено, що залежно від оброблюваного й абразивного матеріалів та умов оброблення матеріал абразивних зерен у процесі різання зазнає адгезійного, абразивного, дифузійного зношення, а також комбінованих видів зношення, коли зношування абразивного матеріалу спричинено одночасним перебігом кількох видів зношення. Досліджено питання крихкої міцності абразивних зерен, зокрема, що зношування зерен під час шліфування зрештою визначається умовною напругою різання і стійкістю ріжучих крайок у динамічних умовах. Проведено дослідження працездатності різних марок алмазних зерен під час мікрорізання з глибиною 10 мкм і швидкістю V = 30 м/с, аz = 0,4 мкм. Визначено динамічне середнє руйнівне навантаження Рд. Встановлено взаємозв'язок між напруженістю процесу, міцністю зерен і їхнім зносом. The paper analyzes the basic technological process, based on which changes are proposed. In accordance with the existing type of production, it was proposed to replace universal machines with modern processing centers with CNC. For the proposed technological process, the structure and content of operations, selected equipment, defined cutting modes and a technically justified time norm were developed. Designs of a clamping pneumatic device and an indicator-type control device were also developed. In the experimental part, the issues of the wear mechanism of the cutting edges of abrasive grains were considered. It was established that, depending on the processed and abrasive materials and the processing conditions, the material of the abrasive grains in the cutting process undergoes adhesive, abrasive, diffusion wear, as well as combined types of wear, when the wear of the abrasive material is caused by the simultaneous course of several types of wear. The issue of the brittle strength of abrasive grains has been studied, in particular, that grain wear during grinding is ultimately determined by the conventional cutting stress and the stability of the cutting edges in dynamic conditions. The performance of different brands of diamond grains during microcutting with a depth of 10 microns and a speed of V = 30 m/s, az = 0.4 microns was studied. The dynamic average destructive load Rd was determined. The relationship between the intensity of the process, the strength of the grains and their wear has been established.
Розробка гнучкої технології механічної обробки деталі рейка-поршень з дослідженням процесу хонінгування отворів
(ЦНТУ, 2024-01-31) Ключка, Віктор Якович; Kliuchka, Viktor
Одним із вагомих показників процесу хонінгування є можливість виправлення попередніх відхилень на макро- та мікронерівностей. В роботі розглянути шляхи виправлення попередніх відхилень поверхні за рахунок можливості адаптації процесу хонінгування. Наведена теоретична концептуальна схема адаптивної системи хонінгування для системи регулювання радіального розміру на базі пружно-гвинтового хону. Проведено дослідження запропонованої адаптивної системи хонінгування в умовах динаміка на сталість її функціонування. Всі приведені зміни економічно обґрунтовані. One of the important indicators of the honing process is the possibility of correcting previous deviations on macro and micro irregularities. The work considers ways of correcting previous surface deviations due to the possibility of adapting the honing process. The theoretical conceptual diagram of the adaptive honing system for the radial size control system based on the spring-screw honing is presented. The study of the proposed adaptive honing system under dynamic conditions for the stability of its operation was carried out. All the above changes are economically justified.
Розробка технології обробки маточини П00014 з проведенням структурно-морфологічного аналізу токарних роботизованих комплексів
(ЦНТУ, 2024-01-31) Лисенко, Роман Олександрович; Lysenko, Roman
У роботі виконаний аналіз діючого на базовому підприємстві технологічного процесу механічної обробки маточини П00014, визначені його недоліки та розроблені рекомендації по модернізації. Проведені аналіз точності та технологічності деталі, обґрунтування методів виготовлення заготовки та виконана розробка структури, змісту та керуючих програм на операціях, де використовуються верстати з ЧПК. Усі прийняті в роботі технічні та технологічні рішення підтверджуються необхідними розрахунками, наведені розрахунки припусків, режимів різання, технічно-обґрунтованих норм часу. Розроблені і розраховані затискний та контрольний пристрої. Дослідна чистина присвячена аналізу токарних роботизованих комплексів, зокрема розроблено методику проведення структурно-морфологічного аналізу токарних роботизованих комплексів; проведені дослідження з визначення критеріїв якісної оцінки будови та функціонування токарних роботизованих комплексів; виконано розподіл об’єктів роботизованих комплексів на морфологічні ознаки і складено морфологічні матриці; проведено синтез варіантів виконань двозахватних промислових роботів та роботизованих комплексів; виконано багатокритеріальний вибір раціональних структур синтезованих компонувальних схем роботизованих комплексів на основі перетину нечітких множин. In the work, the analysis of the technological process of mechanical processing of hub P00014 operating at the base enterprise was performed, its shortcomings were identified and recommendations for modernization were developed. The analysis of the accuracy and manufacturability of the part was carried out, the justification of the methods of manufacturing the workpiece was carried out, and the development of the structure, content and control programs was carried out in operations where CNC machines are used. All technical and technological decisions made in the work are confirmed by the necessary calculations, calculations of allowances, cutting modes, and technically justified time norms are given. Clamping and control devices are developed and calculated. The research field is dedicated to the analysis of lathe robotic complexes, in particular, the methodology of structural and morphological analysis of lathe robotic complexes has been developed; carried out studies on the definition of criteria for quality assessment of the structure and functioning of lathe robotic complexes; the division of objects of robotic complexes into morphological features was performed and morphological matrices were compiled; a synthesis of options for two-grip industrial robots and robotic complexes was carried out; a multi-criteria selection of rational structures of synthesized structural schemes of robotic complexes based on the intersection of fuzzy sets was performed.
Розробка верстата паралельної структури з ланками постійної довжини
(ЦНТУ, 2024-01-31) Мілай, Ігор Васильович; Milai, Ihor
Метою роботи є розробка та дослідження роботи трьохкоординатного верстата з ланками постійної довжини. Розглянувши основні схеми механізмів з паралельною кінематичною структурою, проаналізуємо можливість їх використання у верстатному обладнанні з трьома координатними переміщеннями робочого органу. Очевидно, що для трьохкоординатної обробки можна застосувати трьохкоординатні механізми (трипод, тріаглайд, дельта). Схеми типу трипода та тріаглайда вимагають додаткового застосування механізму орієнтації осі робочого органу. Механізм ортоглайд дає змогу забезпечити робочий простір наближений за формою до куба, що безумовно є ще однією перевагою в порівнянні з іншими трьохкоординатними механізмами паралельної структури. Актуальність: Верстат на основі механізму паралельної структури ортоглайд має ряд переваг, а саме: меншу матеріаломісткість конструктивних елементів, а відповідно і меншу інерційність та можливість забезпечення над швидких переміщень виконавчого органу, що підвищує продуктивність обробки. В механізмі відсутні особливі положення, оскільки штанги при переміщенні не перетинають траєкторії одне одної. Практичне значення: Розробленно 3D модель верстата, розраховано та проаналізовано зворотні кінематичні залежності, що дасть змогу керувати переміщеннями робочого органу. The purpose of the work is to develop and study the operation of a three-coordinate machine with links of constant length. Having considered the main schemes of mechanisms with a parallel kinematic structure, we will analyze the possibility of their use in machine tools with three coordinate movements of the working body. The orthoglide mechanism makes it possible to provide a working space close in shape to a cube, which is definitely another advantage compared to other three-coordinate mechanisms of a parallel structure. Relevance: A machine tool based on the orthoglide parallel structure mechanism has a number of advantages, namely: lower material consumption of structural elements, and, accordingly, lower inertia and the ability to ensure rapid movements of the executive body, which increases processing productivity. There are no singularity in the mechanism, since the rods do not cross each other's trajectories when moving. Practical significance: A 3D model of the machine tool has been developed, inverse kinematic dependencies have been calculated and analyzed, which will make it possible to control the movements of the working body.
Дослідження швидкісного точіння з розробкою технології виготовлення деталі вал
(ЦНТУ, 2024-01-31) Огнарьов, Сергій Сергійович; Ohnarov, Serhii
Метою роботи є дослідження швидкісного точіння з розробкою технології виготовлення деталі вал. В роботі виконано аналіз швидкісного точіння, як прогресивного способу металообробки, виконано аналіз матеріалів різальних пластин, конструкцій та особливостей різального інструменту для швидкісного точіння. Проведено аналіз відомих досліджень параметрів обробки та отримуваної якості поверхонь оброблених швидкісним точінням. Виконано дослідження впливу параметрів різання при швидкісному точінні на шорсткість обробленої поверхні експериментальним шляхом. Проаналізовано базовий технологічний процес виготовлення деталі вал, виявлено його переваги та недоліки, розроблено прогресивний технологічний процес, вибрані металорізальні верстати, затискні, допоміжні та контрольні пристрої, розраховані припуски, режими різання та норми часу; проектовано та розраховано затискний пристрій та різальний інструмент; виконані необхідні економічні розрахунки. Актуальність: досліджено якість оброблених поверхонь деталей при швидкісному точінні: вплив геометрії різальних пластин на якість обробки, виконано аналіз інструментальних матеріалів, розроблено рекомендації по вибору інструментальних матеріалів в залежності від міцнісних характеристик оброблюваного матеріалу, досліджено вплив покриття різальної пластини на стійкість інструменту. Практичне значення: розроблені рекомендації для швидкісного точіння циліндричних поверхонь валу; розроблено удосконалений технологічний процес виготовлення валу, розроблено конструкцію затискного пристрою та різального інструменту. The purpose of this work is the research of high-speed turning with the development of the manufacturing technology of shaft parts. The thesis analyzes high-speed turning as a progressive method of metalworking, analyzes the materials of cutting plates, structures and features of the cutting tool for high-speed turning. An analysis of known studies of processing parameters and the obtained quality of surfaces processed by high-speed turning has been carried out. The influence of cutting parameters during high-speed turning on the roughness of the machined surface was studied experimentally. The basic manufacturing process of the shaft part was analyzed, its advantages and disadvantages were identified, a progressive technological process was developed, metal cutting machines, clamping, auxiliary and control devices were selected, allowances, cutting modes and time standards were calculated; a clamping device and a cutting tool are designed and calculated; the necessary economic calculations have been performed. Relevance: the quality of machined surfaces of parts during high-speed turning was investigated: the influence of the geometry of the cutting plates on the quality of processing, the analysis of tool materials was performed, recommendations were developed for the selection of tool materials depending on the strength characteristics of the material being processed, the effect of the coating of the cutting plate on the stability of the tool was studied. Practical significance: developed recommendations for high-speed turning of cylindrical shaft surfaces; an improved technological process of manufacturing the shaft was developed, the design of the clamping device and the cutting tool was developed.
Синтез структурно-модульної побудови технологічного обладнання з паралельною кінематикою
(ЦНТУ, 2024-01-31) Пшеничний, Ярослав Андрійович; Pshenychnyi, Yaroslav
В роботі розглянуто основні напрямки і тенденції розвитку технологічного обладнання з паралельною кінематикою типу «дельта», їх функціональну та структурну побудову. Запропоновано метод морфологічного аналізу для отримання нових компоновок верстатів з паралельною кінематикою. Розглянуто узагальнену конструкцію верстата типу «дельта», та визначені основні морфологічні ознаки. Складено морфологічну таблицю ознак та запропоновано методику використання морфологічної матриці для повного перебору всіх можливих варіантів компоновок верстатів. Виконано економічні розрахунки введення у виробництво верстатів з паралельною кінематикою. The paper examines the main directions and trends in the development of technological equipment with parallel kinematics of the "delta" type, their functional and structural construction. A method of morphological analysis for obtaining new layouts of machines with parallel kinematics is proposed. The generalized design of the "delta" type machine was considered, and the main morphological features were determined. A morphological table of features was compiled and a method of using the morphological matrix was proposed for a complete search of all possible variants of machine layouts. All economic calculations of introduction into production of machines with parallel kinematics.
Розробка технології обробки шестерні ведучої НШ100А-3-00-03 з дослідженням модульних конструкцій двозахватних промислових роботів
(ЦНТУ, 2024-01-31) Староватський, Володимир Миколайович; Starovatsky, Volodymyr
У роботі виконаний аналіз діючого на базовому підприємстві технологічного процесу механічної обробки деталі шестерня ведуча, визначені недоліки та розроблені рекомендації по модернізації. Проведені аналіз точності та технологічності деталі, обґрунтування методів виготовлення заготовок та виконана розробка структури технологічних процесів. Усі прийняті в проекті технічні та технологічні рішення підтверджуються необхідними розрахунками, наведені розрахунки припусків, режимів різання, технічно-обґрунтованих норм часу. Розроблений та розрахований пристрій для затиску деталі та контрольний пристрій. В дослідній частині було проведено дослідження модульних конструкцій двозахватних промислових роботів та закладені основи модульного принципу побудови двозахватних пристроїв з розробкою градації з’єднувальних елементів та розробкою модулів. Побудовані графіки залежності росту продуктивності від часу експлуатації роботів і експлуатаційних витрат та терміну окупності промислового робота від змінності роботи технологічного обладнання і продуктивності устаткування при різних характеристиках промислових роботів, які ще раз довели переваги двозахватних виконань. In the work, an analysis of the technological process of mechanical processing of the driver gear part operating at the base enterprise was performed, shortcomings were identified and recommendations for modernization were developed. The analysis of the accuracy and manufacturability of the part was carried out, the substantiation of the methods of manufacturing blanks and the development of the structure of technological processes was carried out. All technical and technological solutions adopted in the project are confirmed by the necessary calculations, the calculations of allowances, cutting modes, and technically justified time norms are given. The device for clamping the part and the control device are designed and calculated. In the experimental part, the study of modular designs of two-grip industrial robots was carried out and the foundations of the modular principle of construction of two-grip devices were laid with the development of the gradation of connecting elements and the development of modules. Graphs of the dependence of productivity growth on the time of operation of robots and operating costs and the payback period of an industrial robot on the variability of the operation of technological equipment and the productivity of the equipment at various characteristics of industrial robots were constructed, which once again proved the advantages of two-pronged designs.
Дослідження сил затиску в захватному пристрої робота при виготовленні деталі Вал
(ЦНТУ, 2024-01-31) Татарченко, Антон Сергійович; Tatarchenko, Anton
У представленій роботі проаналізовано та обґрунтовано актуальну задачу, яка стосується промислових роботів. Поставленою задачею є розробка методики силового розрахунку захватного пристрою промислового робота та дослідження впливу чинників, які мають місце в роботі пристрою. Визначено мету роботи та поставлено завдання. Як перший крок, було розроблено технологію виготовлення обраної деталі Вал, запропоновано компоновку роботизованого токарного комплексу для використання його на токарній операції, обрано промислового робота для обслуговування основного технологічного обладнання. У якості другого кроку було обґрунтування поставленої задачі, визначення умов при яких функціонує захватний пристрій робота, складено розрахункову схему для визначення сил затиску при горизонтальній орієнтації захватного пристрою. Вибрані умови відповідають розташуванню робота на підлозі та особливостям встановлення і зняття деталі на верстаті. Отримані результати проаналізовано, побудовано графіки впливу визначених факторів на сили затиску та надано відповідні рекомендації. Проведено економічні розрахунки, де зроблено порівняння базового робота із захватним пристроєм та робота оснащеного модернізованим захватним пристроєм. Річний економічний ефект склав 19650 грн. The presented work analyzes and substantiates the current problem related to industrial robots. The task is to develop a method of force calculation of the gripping device of an industrial robot and to study the influence of factors that take place in the operation of the device. The purpose of the work is determined and the task is set. As a first step, the manufacturing technology of the selected part of the shaft was developed, the layout of the robotic lathe complex was proposed for its use in the turning operation, and an industrial robot was chosen to service the main technological equipment. As a second step, there was a justification of the task, determination of the conditions under which the gripping device of the robot functions, a calculation scheme was drawn up for determining the clamping forces in the horizontal orientation of the gripping device. The selected conditions correspond to the location of the robot on the floor and the features of installing and removing the part on the machine. The obtained results were analyzed, graphs of the influence of certain factors on clamping forces were drawn, and appropriate recommendations were given. Economic calculations were carried out, comparing a basic robot with a gripping device and a robot equipped with a modernized gripping device. The annual economic effect was UAH 19,650.
Визначення кінематичних показників штанг механізму паралельної структури з чотирьохкоординатним переміщенням робочого органу
(ЦНТУ, 2024-01-31) Філімоніхіна, Олена Геннадіївна; Filimonikhina, Olena
Синтезовано розрахункові схеми та математичну модель розрахунку кінематичних показників штанг механізму паралельної структури з чотирьохкоординатним переміщенням робочого органу на основі зворотньої задачі кінематики даного механізму. Результати розрахунків представлено у вигляді графіків. Очікуваний економічний ефект у виробника продукції в складає 333000 грн., у споживача – 183600 грн. Проведено дослідження впливу конструктивних параметрів чотирьохкоординатного механізму паралельної структури на розподіл кінематичних показників вздовж його штанг при заданій рівномірній швидкості лінійного переміщення і повороту робочого органу. Розроблено математичну модель та проведено розрахунки кінематичних показників штанг механізму паралельної структури з чотирьохкоординатним переміщенням робочого органу, визначено вплив основних конструктивних параметрів механізму на величини швидкостей і прискорень штанг та надано рекомендації щодо проектування подібних механізмів з точки зору їх кінематики. It is synthesized calculation schemes and mathematical model for calculating the kinematic indications of the rods of a parallel structure mechanism with four-coordinate movement of the operating part based on the kinematic inverse problem of this mechanism. The results of calculations are presented in the form of graphs. The expected economic effect for the producer of products is UAH 333,000, for the consumer – UAH 183,600. A study of the influence of the design parameters of the four-coordinate mechanism of the parallel structure on the distribution of kinematic indicators along its rods at a given uniform speed of linear movement and rotation of the working body was carried out. A mathematical model was developed and calculations of the kinematic indicators of the rods of the mechanism of a parallel structure with four-coordinate movement of the working body were carried out, the influence of the main structural parameters of the mechanism on the values of speeds and accelerations of the rods was determined, and recommendations were given for the design of similar mechanisms from the point of view of their kinematics.
Забезпечення інструментального оснащення модульного типу токарних верстатів
(ЦНТУ, 2024-01-31) Щур, Сергій Едуардович; Shchur, Serhii
У роботі наводиться опис спроектованого модульного інструментального блоку. Розроблений технологічний процес виробництва прохідного різця. Проаналізовані і розроблені конструкції установчих та контролюючого пристосувань. Запропоновані системи збірних різців для токарних верстатів із ЧПУ, обробних центрів, що включають у себе прохідні, контурні різці й інструментальні блоки для відрізання й обробки канавок. Для багатофункціональних обробних центрів розроблений спеціальний модульний блок, який забезпечує можливість зміни різального інструмента з поворотом модульної головки та застосування різців стандартної конструкції. Certain foreign samples are free of individual defects, but have a significant cost. Therefore, the issue of creating a modular system of cutting tools remains relevant. The work provides a description of the designed modular instrument block. The technological process for the production of a through cutter has been developed. Analyzed and developed designs of installation and control devices. Precast cutter systems are offered for CNC lathes, machining centers, including pass-through cutters, contour cutters, and tool blocks for cutting and grooving. A special modular unit has been developed for multifunctional machining centers, which provides the possibility of changing the cutting tool with the rotation of the modular head and the use of cutters of a standard design.
Дослідження методів розточування отворів з розробкою технології виготовлення деталі картер
(ЦНТУ, 2024-01-31) Язловецький, Владислав Олександрович; Yazlovetskyi, Vladyslav
Метою роботи є дослідження методів розточування отворів та розробка технології виготовлення картера. В роботі виконано аналіз отворів корпусних деталей, проаналізовано методи розточування, розглянуто конструкції різальних інструментів для розточування отворів, а також розроблені рекомендації по застосуванню методів розточування отворів та застосовуваним розточним інструментам для обробки отворів картера; проаналізовано базовий технологічний процес виготовлення деталі, виявлено його переваги та недоліки, розроблено прогресивний технологічний процес, вибрані металорізальні верстати, затискні, допоміжні та контрольні пристрої, розраховані припуски, режими різання та норми часу; спроектовано та розраховано затискний та контрольний пристрої; виконані необхідні економічні розрахунки. The purpose of the work is the research of hole boring methods and the development of crankcase manufacturing technology. The work includes an analysis of the holes of body parts, an analysis of boring methods, the consideration of designs of cutting tools for hole boring, and the development of recommended processing sequences of boring the holes and used boring tools for processing crankcase holes; the basic technological process of manufacturing the part was analyzed, its advantages and disadvantages were identified, a progressive technological process was developed, metal cutting machines, clamping, auxiliary and control devices were selected, allowances, cutting modes and time standards were calculated; designed and calculated clamping and control devices; the necessary economic calculations have been performed.
Дослідження сил затиску в вертикально розміщеному захватному пристрої робота
(ЦНТУ, 2023-05-31) Клюшкін, Владислав Віталійович; Klyushkin, Vladyslav
Кваліфікаційна робота на тему: “Дослідження сил затиску в вертикально розміщеному захватному пристрої робота” містить 96 сторінок та 10 листів графічного матеріалу. У роботі виконано обґрунтування та аналіз актуальної задачі у сфері робототехніки, а саме силовий розрахунок захватного пристрою. Визначено мету роботи та поставлено завдання. Проведено огляд існуючих конструкцій захватних пристроїв роботів, визначено найбільш розповсюджені варіанти виконання та розглянуто будову таких пристроїв. Визначено особливості затиску деталей роботом як мобільного виконання, так і стаціонарного промислового. Виявлено основні умови функціонування захватних пристроїв та затиску ними деталей типу тіло обертання. На основі виявлених умов функціонування захватних пристроїв, складено розрахункові схеми сил затиску, рівняння рівноваги сил та виведено рівняння для визначення сил затиску. За допомогою виведених рівнянь, побудовано залежності сил затиску від конструктивних параметрів захватних пристроїв, надано висновки та відповідні рекомендації. Проведено економічні розрахунки, де зроблено порівняння базового робота із захватним пристроєм та робота оснащеного модернізованим захватним пристроєм. Річний економічний ефект склав 28200 грн. The qualification work on the topic: "Investigation of clamping forces in a vertically placed robot gripping device" contains 96 pages and 10 sheets of graphic material. In the work, the justification and analysis of the current problem in the field of robotics, namely the force calculation of the gripping device, is performed. The purpose of the work is determined and the task is set. An overview of the existing designs of gripping devices of robots was conducted, the most common implementation options were determined, and the structure of such devices was considered. Features of clamping parts by a robot, both mobile and stationary industrial, are determined. The main conditions for the operation of gripping devices and their clamping of parts such as the body of rotation have been revealed. On the basis of the discovered operating conditions of gripping devices, the calculation schemes of clamping forces, equations of force balance and equations for determining clamping forces were drawn up. With the help of the derived equations, the dependence of the clamping forces on the design parameters of the gripping devices was constructed, conclusions and relevant recommendations were provided. Economic calculations were carried out, comparing a basic robot with a gripping device and a robot equipped with a modernized gripping device. The annual economic effect was UAH 28,200.

Browse

Recent Submissions