Другий (магістерський) рівень

Permanent URI for this collectionhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11807

Browse

Now showing 1 - 20 of 62

Вдосконалення інструмента для напівчистової та чистової обробки отворів у деталях типу втулка
(ЦНТУ, 2022-05-16) Кривошея, Костянтин Анатолійович; Kryvosheia, Kostiantyn
Із застосуванням програмного комплексу DEFORM-2D/3D розроблена модель процесу деформуючого протягування отворів у втулках із чавуна, сталі та латуні, яка дозволяє аналітичне визначати формозміну деталі, напружений стан металу у вогнищі деформації та енергосилові параметри. Встановлено немонотонний характер зміни розбивки отвору в залежності від товщини стінки та матеріалу деталі, що оброблюється. Підтверджено що наявність розбивки обробленого отвору залежить від початкових геометричних параметрів деформуючого елемента. Проведені експерименти підтверджують адекватність створеної моделі реальному процесу обробки. Очікуваний економічний ефект від впровадження результатів досліджень при конструюванні, виробництві та експлуатації запропонованого протяжного інструменту складає у споживача 1651000 грн. Актуальність: Проведені дослідження процесу протягування отворів у деталях типу втулка з використанням програмного комплексу DEFORM 2D/3D дозволили підійти до раціонального використання протяжного інструмента та початкових геометричних параметрів його робочих елементів. Практичне значення: Отримані результати дозволяють проектувати технологічне встаткування та Інструмент для даного виду металообробки, а також оцінити можливість використання існуючих протяжних верстатів та гідравлічних пресів для деформуючого протягування за даною схемою. Ключові слова: деформуюче протягування, метод кінцевих елементів, енергосилові параметри. Using the DEFORM-2D/3D software package, a model of the process of deforming drawing of holes in bushings made of cast iron, steel and brass was developed, which allows to analytically determine the shape change, stress state of metal in the deformation center and power parameters. The non-monotonic nature of the change in the hole breakdown depending on the wall thickness and the material of the workpiece is established. It is confirmed that the presence of the breakdown of the machined hole depends on the initial geometric parameters of the deforming element. The conducted experiments confirm the adequacy of the created model to the real processing process. The expected economic effect of the implementation of research results in the design, manufacture and operation of the proposed long tool is the consumer 1651000 UAH. Relevance: Studies of the process of stretching holes in the parts of the sleeve using the software DEFORM 2D/3D allowed to approach the rational use of the broaching tool and the initial geometric parameters of its working elements. Practical meaning: The obtained results allow to design technological equipment and tools for this type of mctalworking, as well as to evaluate the possibility of using existing broaching machines and hydraulic presses for deforming drawing according to this scheme.
Верстатна система для алмазного хонінгування отворів зі змінною геометрією різального інструмента
(ЦНТУ, 2023-05-26) Сметанюк, Олександр Олександрович; Smetaniuk, Oleksandr
Кваліфікаційна робота складається з пояснювальної записки на 70 сторінках та графічної частини на 10 листах формату А4. 1. Актуальність роботи. Процесу формоутворення макро і мікрорельєфу при хонінгуванні отворів є недостатньо дослідженим 2. Наукова новизна роботи. Проведено теоретичне дослідження формоутворення мікрорельєфу оброблюваної поверхні отвору з врахування різного кута розташування алмазно-абразивного бруска. 3. Практична цінність роботи. Синтезована конструкція верстатної системи та різального інструмента для створення складної траєкторії руху зерна в процесі формоутворення мікрорельєфу оброблюваного отвору. 4. Оцінка найбільш важливої суті роботи виконаної роботи. Одним із вагомих показників процесу хонінгування є утворення мікрорельєфу оброблюваної поверхні, а саме сітки слідів. В роботі розглянуто два шляхи підвищення ефективності даного показника, а саме синтезована хонінгувальна головка, з різним кутом нахилу різального інструмента та проведено вдосконалення механізмів верстатної системи для здійснення можливості керування додатковими рухами осциляції. Всі приведені зміни економічно обґрунтовані. The qualification work consists of an explanatory note on 70 pages and a graphic part on 10 sheets of A4 format. 1. Relevance of the work. The process of macro- and microrelief formation during honing of holes is insufficiently researched 2. Scientific novelty of the work. A theoretical study of the formation of the microrelief of the machined surface of the hole was carried out, taking into account the different angle of the location of the diamond-abrasive bar. 3. Practical value of the work. The synthesized design of the machine tool system and cutting tool for creating a complex trajectory of grain movement in the process of shaping the microrelief of the processed hole. 4. Evaluation of the most important essence of the work performed. One of the important indicators of the honing process is the formation of a microrelief of the processed surface, namely a grid of traces. In the work, two ways of increasing the efficiency of this indicator are considered, namely, a synthesized honing head with a different angle of inclination of the cutting tool, and the improvement of the mechanisms of the machine tool system for the possibility of controlling additional oscillation movements is carried out. All the above changes are economically justified.
Визначення конструктивних залежностей багатокоординатного технологічного обладнання з паралельною кінематикою
(ЦНТУ, 2023-05-30) Панкратьєв, Владислав Миколайович; Pankratiev, Vladyslav
Розглянуто шляхи розширення функціональних можливостей верстатів з паралельною кінематикою є недостатньо дослідженими. Запропоновано компоновку верстата-гексапода з додатковими напрямними та дослідженно вплив напрямних на геометричні параметри робочого простору. Визначено параметри, що впливають на робочий простір верстатів-гексаподів, та запропоновано метод збільшення робочого простору верстата-гексапода. Запропоновано компоновку верстата-гексапода, що дозволяє спростити форму робочого простору та збільшити його об'єм. Всі приведені зміни економічно обґрунтовані. Ways of expanding the functional capabilities of parallel kinematics machine tools are insufficiently researched. The layout of the hexapod machine tools with additional guides is proposed and the influence of the guides on the geometric parameters of the workspace is investigated. The parameters affecting the working space of hexapod machine tools are determined, and a method of increasing the working space of the hexapod machine tools is proposed. The work proposes a layout of the hexapod machine tools, which allows to simplify the workspace shape and increase its volume. All the above changes are economically justified.
Визначення конструктивних залежностей п’ятикоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур
(ЦНТУ, 2022-12-27) Вовк, Максим Віталійович; Vovk, Maksim
Запропоновано нову конструкцію п’ятикоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур. Розроблено розрахункові схеми та отримано конструктивні залежності окремо для приводів лінійних та кутових переміщень. Проведено дослідження конструктивних параметрів п’ятикоординатного робота. Результати дослідження представлено у вигляді графіків. Очікуваний економічний ефект у виробника продукції в складає 19840 грн, у споживача – 8900 грн. Актуальність: запропоновано нову конструкцію п’ятикоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур, що забезпечують його відповідність двом основним тенденціям розвитку робототехніки: застосування замкнених кінематичних ланцюгів та розміщення двигунів приводів на базисному елементі конструкції; отримано конструктивні залежності, що забезпечують задану рухомість механізму при мінімальних його габаритах. Практичне значення: запропоновано нову конструкцію п’ятикоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур та вивчено його конструктивні залежності для мінімізації габаритних розмірів при забезпеченні заданої рухомості у заданому робочому просторі. It is proposed a new construction of a five-coordinate robot based on parallel kinematic structures. Calculation schemes were developed and structural dependencies were obtained separately for linear and angular movements drives. The design parameters of a five-coordinate robot were studied. The results of calculations are presented in the form of graphs. The expected economic effect for the producer of products is UAH 19,840, for the consumer – UAH 8,900.
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.
Визначення силових залежностей п’ятикоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур
(ЦНТУ, 2024-12-31) Ауліна, Юлія Віталіївна; Aulina, Yuliia
Кваліфікаційна робота на тему: “Визначення силових залежностей п’ятикоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур” містить 82 сторінки та 12 листів графічного матеріалу. Розроблено схеми навантаження вихідного органу п'ятикоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур. Розроблено математичні моделі внутрішніх сил в штангах механізму. Проведено комп'ютерне моделювання впливу параметрів схем навантаження на величини внутрішніх сил в штангах механізму. Результати моделювання представлено у вигляді графіків. Очікуваний економічний ефект у виробника продукції в складає 23800 грн., у споживача - 20900 грн. Актуальність: вперше розроблені просторові схеми навантаження вихідного органу п'ятикоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур та вперше отримано аналітичні залежності впливу параметрів цих схем на величини реакцій, що виникають в штангах приводу переміщення зазначеного органу та у його з'єднувальному поворотному шарнірі. Практичне значення: розроблено схему п'ятикоординатного робота на основі паралельних кінематичних структур, розв'язано зворотні кінематичні задачі, розроблено схеми навантаження вихідного органу зазначеного механізму та проведено розрахунки величин внутрішніх силових факторів, що виникають у його штангах. The qualification work on the topic: “Determination of force dependencies of a five-axis robot based on parallel kinematic structures” contains 82 pages and 12 sheets of graphic material. It is developed the loading schemes of the end effector of a five-coordinate robot based on parallel kinematic structures. It is developed mathematical models of internal forces in the rods of the mechanism. Computer modelling of the influence of parameters of loading schemes on value of internal forces in the rods of the mechanism was carried out. The results of modelling are presented in the form of graphs. The expected economic effect for the producer of products is UAH 23,800, for the consumer - UAH 20,900. Relevance: for the first time, spatial load schemes of the output body of a five-coordinate robot were developed based on parallel kinematic structures and for the first time, analytical dependences of the influence of the parameters of these schemes on the magnitudes of reactions that arise in the rods of the drive for moving the specified body and in its connecting rotary joint were obtained. Practical significance: a scheme of a five-coordinate robot was developed based on parallel kinematic structures, inverse kinematic problems were solved, load schemes of the output body of the specified mechanism were developed and calculations of the magnitudes of internal force factors that arise in its rods were carried out.
Гнучка технологія обробки гвинта з дослідженням процесу алмазного хонінгування отворів в умовах адаптації процесу
(ЦНТУ, 2024-12-31) Подлєсний, Іван Вікторович; Podliesnyi, Ivan
Кваліфікаційна робота на тему: “Гнучка технологія обробки гвинта з дослідженням процесу алмазного хонінгування отворів в умовах адаптації процесу” містить 122 сторінки та 10 листів графічного матеріалу. 1. Актуальність роботи. Процесу регулювання радіального розміру підчас хонінгування отворів є недостатньо дослідженим. 2. Наукова новизна роботи. Проведено дослідження процесу регулювання радіального розміру хонінгувальної головки з врахуванням умов адаптації процесу. 3. Практична цінність роботи. Синтезована конструкція системи регулювання радіального розміру на базі гідростатичного хона. 4. Оцінка найбільш важливої суті роботи виконаної роботи. Аналіз існуючих конструкцій традиційних хонів з виявленням недоліків у динаміці із-за наявності статичного та кінематичного тертя. Розроблена теоретична система адаптивного керування процесом алмазно-абразивного хонінгування в єдиному функціональному середовищі і обґрунтована доцільність її використання саме для процесів хонінгування та подібних йому, в яких керування радіальним розміром та осциляцією відбувається значно ефективніше при адаптації до зміни сил різання, ніж при активному контролі розмірів. Всі приведені зміни економічно обґрунтовані. The qualification work on the topic: “Flexible screw machining technology with a study of the diamond hole honing process in terms of process adaptation” contains 122 pages and 10 sheets of graphic material. 1. Relevance of the work. The process of adjusting the radial dimension during honing of holes is not sufficiently studied. 2. Scientific novelty of the work. A study of the process of adjusting the radial size of the honing head has been carried out, taking into account the conditions of process adaptation. 3. Practical value of the work. Synthesised design of a radial dimensional control system based on a hydrostatic hone. 4. Evaluation of the most important essence of the work performed. Analysis of the existing designs of traditional honing machines with identification of shortcomings in the dynamics due to the presence of static and kinematic friction. A theoretical system of adaptive control of the diamond abrasive honing process in a single functional environment is developed and the feasibility of its application to honing and similar processes is demonstrated, in which the control of radial dimension and oscillation is much more effective when adapting to changes in cutting forces than when actively controlling dimensions. All the above changes are economically justified.
Дослідження верстата з паралельною кінематикою
(ЦНТУ, 2024-12-31) Колісниченко, В’ячеслав Романович; Kolisnychenko, Viacheslav
Метою роботи є дослідження впливу геометричних параметрів кінематичних ланок верстата з паралельною кінематикою на переміщення його виконавчого органу. В роботі проведено аналіз компоновок верстатів з паралельною кінематикою, їх переваг і недоліків. Також вирішено пряму і зворотну задачу кінематики для верстата з паралельною кінематикою типу «ножиці». Розглянуто узгодженість рухів кінематичних ланок при реалізації типових рухів виконавчого органу. Проаналізовано можливість здійснення виконавчим органом вертикальних і горизонтальних рухів при різних геометричних параметрах кінематичних ланок. Виконано необхідні економічні розрахунки. Актуальність: досліджено вплив геометричних параметрів кінематичних ланок верстата з паралельною кінематикою на переміщення його виконавчого органу. Практичне значення: вирішено пряму та зворотну задачі кінематики для верстата з паралельною кінематикою типу «ножиці». The purpose of the work is to study the influence of the geometric parameters of the kinematic links of a machine with parallel kinematics on the movement of its executive body. The paper analyzes the layouts of machines with parallel kinematics, their advantages and disadvantages. The direct and inverse problem of kinematics for a machine with parallel kinematics of the "scissors" type has also been solved. The coherence of the movements of kinematic links during the implementation of typical movements of the executive body is considered. The possibility of the executive body performing vertical and horizontal movements with different geometric parameters of the kinematic links was analyzed. Necessary economic calculations have been performed. Relevance: the effect of the geometric parameters of the kinematic links of the machine tool with parallel kinematics on the movement of its executive body was investigated. Practical significance: direct and inverse kinematics problems are solved for a machine with parallel kinematics of the "scissors" type.
Дослідження верстата з паралельною кінематикою
(ЦНТУ, 2024-06-30) Гавака, Сергій Вікторович; Havaka, Serhii
У випускній кваліфікаційній роботі розглянуто існуючі схеми механізмів паралельної структури типу дельта. Визначено показники, які впливають на форму та розміри робочого простору. Розв’язано зворотну задачу кінематики для технологічного обладнання типу дельта. Визначено вплив на робочий простір кутів повороту кінематичних ланок при типових рухах виконавчого органу. Побудовано робочий простір для верстата "Дельта". Проведено теоретичні дослідження впливу конструктивних параметрів верстата на геометричні характеристики його робочого простору. Розраховано річний економічний ефект впровадження запропонованого верстата типу дельта, який у споживача складає 10500 грн. In the graduation qualification work, existing schemes of delta-type parallel structure mechanisms are examined. The indicators affecting the shape and size of the working space are determined. The inverse kinematics problem for delta-type technological equipment is solved. The impact of the rotational angles of the kinematic links on the working space during typical movements of the executive body is analyzed. The working space for the "Delta" machine is constructed. Theoretical studies on the influence of the machine's structural parameters on the geometric characteristics of its working space are conducted. The annual economic effect of implementing the proposed delta-type machine for the user is calculated to be 10500 UAH.
Дослідження ефективності впровадження промислових роботів при виготовленні деталі гайка спеціальна
(ЦНТУ, 2024-06-30) Вибрик, Дмитро Олександрович; Vybrik, Dmytro
Кваліфікаційна робота на тему “Дослідження ефективності впровадження промислових роботів при виготовленні деталі гайка спеціальна” складається з пояснювальної записки (95 аркушів), додатків технологічних документацій та графічної частини. Проаналізувавши базовий процес, ми виконуємо заміну звичайних верстатів на верстати з ЧПУ. Це дає можливість швидше оброблювати деталь, при цьому точність обробки збільшується. Також ми розробляємо проект механоскладального цеху для обробки заданої деталі, проставляючи обладнання на дільниці механообробки згідно регламенту знову розробленого технологічного процесу. Особливістю розробленого технологічного процесу є те, що відбувається впровадження промислових роботів та автоматизація виробництва. Також проводиться обґрунтування ефективності таких змін. Графічна частина складається зі схем механічної обробки, креслень заготовки, порівняльного аналізу базового та нового технологічних процесів, дослідної частини. Всі пропозиції щодо змін технологічних процесів перевірено розрахунками, і є економічно обґрунтованими. The qualification work on the topic: "Investigation of the effectiveness of the implementation of industrial robots in the manufacture of a special nut part" consists of an explanatory note (95 sheets), technological documentation appendices and a graphic part. After analyzing the basic process, we replace conventional machines with CNC machines. This makes it possible to process the part faster, while the accuracy of processing increases. We also develop a project of a mechanical assembly shop for the processing of a given part, placing the equipment in the mechanical processing section according to the regulations of the newly developed technological process. A feature of the developed technological process is the introduction of industrial robots and production automation. The justification of the effectiveness of such changes is also carried out. The graphic part consists of machining schemes, drawings of clamping and control devices, tools, workpieces, a comparative analysis of basic and new technological processes, a plan of the workshop and the site. All proposals for changes in technological processes have been verified by calculations and are economically justified.
Дослідження зубчастих зачеплень гідравлічних насосів та технології їх виготовлення
(ЦНТУ, 2022-05-16) Березін, Владислав Вікторович; Berezin, Vladyslav
Метою даної роботи є дослідження конструкцій гідравлічних насосів з різними видами зачеплень, методик проектування зубчастих зачеплень та способів виготовлення робочих профілів деталей. В роботі систематизовано та виконано загальні дослідження методик розрахунку евольвентних, синусоїдальних та евольвентних передач; досліджено способи виготовлення робочих профілів деталей евольвентних, синусоїдальних та епіциклоїдальних передач; розроблено напрямки реалізації технології обробки робочих профілів деталей передач. Актуальність: підвищення експлуатаційних характеристик гідравлічних насосів за рахунок удосконалення методик розрахунку зубчатих зачеплень, правильного вибору типу зубчастого зачеплення, дослідження та удосконалення способів виготовлення робочих профілів деталей зубчастого зачеплення є актуальною задачею. Практичне значення: розроблено універсальну методику розрахунку робочих профілів деталей синусоїдального зачеплення; розроблено спосіб шліфування робочих профілів деталей епіциклоїдальних передач конічно-циліндричним інструментом, із зменшеними величинами пружних віджимів. The purpose of this work is to study the design of hydraulic pumps with different types of gears, methods of designing gears and methods of manufacturing working profiles of parts. In the work the general researches of methods of calculation of involute, sinusoidal and involute transfers are systematized and executed; methods of manufacturing working profiles of parts of involute, sinusoidal and epicycloidal transmissions are investigated; directions of realization of technology of processing of working profiles of details of transfers are developed. Relevance: improving the performance of hydraulic pumps by improving the methods of calculating gears, choosing the right type of gear, research and improvement of methods of manufacturing working profiles of gear parts is an urgent task. Practical value: the universal technique of calculation of working profiles of details of sinusoidal gearing is developed; a method of grinding the working profiles of parts of epicycloidal gears with a conical-cylindrical tool with reduced values of elastic spin is 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.
Дослідження маніпулятора на основі паралельних кінематичних структур зі збільшеним поворотом руки
(ЦНТУ, 2024-06-30) Котляр, Андрій Олександрович; Kotliar, Andrii
Запропоновано нову конструкцію маніпулятора на основі паралельних кінематичних структур зі збільшеним поворотом руки. Розроблено розрахункові схеми та отримано конструктивні залежності окремо для кутових переміщень. Проведено дослідження конструктивних параметрів маніпулятора. Результати дослідження представлено у вигляді графіків. Актуальність: новий прогресивний маніпулятор на основі паралельних кінематичних структур зі збільшеним поворотом руки, що відповідає двом основним тенденціям розвитку робототехніки: застосування замкнених кінематичних ланцюгів та розміщення двигунів приводів на базисному елементі конструкції. Наукова новизна: встановлено конструктивні залежності маніпулятора на основі паралельних кінематичних структур зі збільшеним поворотом руки для мінімізації його габаритних розмірів при забезпеченні заданої рухомості у заданому робочому просторі. Практичне значення: запропоновано нову конструкцію маніпулятора на основі паралельних кінематичних структур, вивчено конструктивні залежності при забезпеченні заданої рухомості у обумовленому робочому просторі. It is proposed a new manipulator design based on parallel kinematic structures with increased hand rotation. Calculation schemes were developed and structural dependencies were obtained separately for angular movements. It was carried out a study of the design parameters of the manipulator. The results of calculations are presented in the form of graphs. Relevance: a new progressive manipulator based on parallel kinematic structures with increased arm rotation, which corresponds to two main trends in the development of robotics: the use of closed kinematic chains and the placement of drive motors on the basic element of the structure. Scientific novelty: the design dependencies of the manipulator based on parallel kinematic structures with increased arm rotation have been established to minimize its overall dimensions while ensuring a given mobility in a given workspace. Practical significance: a new design of the manipulator based on parallel kinematic structures has been proposed, the design dependencies have been studied when ensuring a given mobility in a given workspace.
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 особливостей управління точністю нарізання черв’ячних коліс збірними черв’ячними фрезами з поділеним на дві частини профілем інструментальної рейки
(ЦНТУ, 2024-06-30) Александров, Антон Олегович; Alexandrov, Anton
Метою роботи є управління точністю нарізання черв’ячних коліс збірними черв’ячними фрезами з поділеним на дві частини по висоті профілем інструментальної рейки шляхом визначення на етапі проектування необхідних для цього параметрів різального інструменту. Для досягнення мети дослідження було вирішено такі задачі: 1. Проаналізовано відомі шляхи управління точністю нарізання черв’ячних коліс черв’ячними фрезами та методи їх нарізання, а також проаналізовано відомі конструкції збірних черв’ячних повнопрофільних фрез та з поділеним профілем інструментальної рейки; 2. Досліджено особливості поділення профілю інструментальної рейки на дві частини по висоті; 3. Розроблено нову схему поділення профілю інструментальної рейки збірних черв’ячних фрез; 4. Визначено та дослідити величину огранювання зубців черв’ячних коліс; 5. Визначено мінімальну кількість інструментальних рейок збірних черв’ячних фрез. Актуальність: Розв’язання наукової задачі управління точністю нарізання черв‘ячних коліс збірними черв‘ячними фрезами з поділеним на дві частини профілем інструментальної рейки сприятиме розширенню застосуванню такого металорізального інструмента в умовах сучасного верстатобудування. Практичне значення: Застосування на практиці розроблених черв‘ячних фрез з поділеним профілем інструментальної рейки на дві частини по висоті для обробки черв‘ячних коліс верстатного обладнання дає змогу підвищити як продуктивність механічної обробки так і досягнути точності достатньої для застосування їх у верстатобудуванні. The aim of the work is to control the accuracy of cutting worm wheels with prefabricated worm cutters with a tool rail profile divided into two parts by height by determining at the design stage the parameters of the cutting tool necessary for this. To achieve the goal of the study, the following tasks were solved: 1. The known ways of controlling the accuracy of cutting worm wheels with worm cutters and their cutting methods were analyzed, as well as the known designs of prefabricated worm full-profile cutters and with a divided tool rail profile; 2. The peculiarities of dividing the profile of the instrument rail into two parts by height were studied; 3. A new scheme for dividing the profile of the tool rail of prefabricated worm cutters has been developed; 4. Determined and researched the amount of cutting of teeth of worm wheels; 5. The minimum number of tool rails of assembled worm cutters is determined. Relevance: he solution of the scientific problem of controlling the accuracy of cutting worm wheels with prefabricated worm cutters with a tool rail profile divided into two parts will contribute to the expansion of the use of such a metal-cutting tool in the conditions of modern machine tool construction. Practical significance: The practical use of developed worm cutters with a tool rail profile divided into two parts in height for processing worm wheels of machine tool equipment makes it possible to increase both the productivity of mechanical processing and to achieve accuracy sufficient for their use in machine tool construction.
Дослідження процесу розгортання отворів при обробці деталі корпус
(ЦНТУ, 2024-06-30) Ткаченко, Іван Сергійович; Tkachenko, Ivan
Метою роботи є дослідження процесу розгортання отворів, виявлення негативних особливостей даного процесу та розробка рекомендацій по усуненню таких особливостей та явищ на прикладі розгортання отворів деталі корпус. В роботі виконано: опис процесу розгортання отворів; проаналізовано негативне явище процесу розгортання, а саме огранювання отвору; розглянуто причини виникнення огранювання отворів; виконано пошук відомих варіантів боротьби із огранюванням та досліджено відомі конструкції розверток, які усувають огранювання; проаналізовано базовий технологічний процес виготовлення деталі корпус, виявлено його переваги та недоліки; розроблено прогресивний технологічний процес; вибрані металорізальні верстати, затискні, допоміжні та контрольні пристрої; розраховано припуски, режими різання та норми часу; розроблено удосконалену конструкцію розвертки для обробки отворів деталі корпус, яка дозволить усунути явище огранювання отвору; виконано необхідні економічні розрахунки. Актуальність: підвищення точності отвору отриманого розгортанням шляхом зменшення або усунення ефекту огранювання в процесі розгортання. Наукова новизна: запропоновано конструкцію розвертки зубці якої розташовані з нерівномірним кроком та у якої зубці зміщені на 4° відносно їх симетричного розташування. Передні кути на двох сусідніх зубцях виконані різними і становлять 2°і 3° відповідно. Запропоновані зміни дадуть можливість збалансувати різальний інструмент та зменшити ефект огранювання при розгортанні отворів. The purpose of the work is the research the process of reaming holes, to identify negative features of this process and to develop recommendations for eliminating such features and phenomena using the example of reaming holes in a housing part The work includes description of the hole reaming process; the negative phenomenon of the reaming process, namely the cutting of the hole, is analyzed; the causes of hole cutting are considered; a search for known options for combating polygonal deformation was performed and known reamer designs that eliminate polygonal deformation were investigated; the basic technological process of manufacturing the housing part was analyzed, its advantages and disadvantages were identified; a progressive technological process has been developed; selected metal-cutting machines, clamping, auxiliary and control devices; allowances, cutting modes and time standards are calculated; an improved design of the reamer for processing the holes of the housing part has been developed, which will eliminate the phenomenon of polygonal deformation of the hole; performed the necessary economic calculations. Relevance: increasing the accuracy of the hole obtained by the reaming by reducing or eliminating the effect of polygonal deformation during the reaming process. Scientific novelty: After analyzing the reamers in which the teeth are located with an uneven pitch, a construction of the reamer in which the teeth are shifted by 4° relative to their symmetrical arrangement is proposed. The front angles on two adjacent teeth are different and are 2° and 3°, respectively. The proposed changes will make it possible to balance the cutting tool and reduce the effect of polygonal deformation during reaming hole process.
Дослідження реакцій штанг механізму паралельної структури з п’ятьма приводами та неспіввісними шарнірами поворотного робочого органу
(ЦНТУ, 2021-12-14) Чорновіл, Олена Василівна; Chornovil, Olena
В випускній кваліфікаційній роботі синтезовано схему навантаження механізму паралельної структури з п’ятьма приводами та неспіввісними шарнірами поворотного робочого органу. Визначено можливий варіант напрямку дії рівнодійної технологічного опору і проведено теоретичне дослідження внутрішніх силових факторів, що дозволяє вибрати раціональні конструктивні параметри механізму. Очікуваний економічний ефект від впровадження результатів досліджень при конструюванні, виробництві та експлуатації даного механізму паралельної структури з п’ятьма приводами та неспіввісними шарнірами поворотного робочого органу у споживача становить 47956 грн., строк окупності додаткових капітальних витрат – 2 роки. In the final qualifying work the scheme of loading of the mechanism of parallel structure with five drives and mismatched hinges of a rotary working body is synthesized. The possible variant of the direction of action of equivalent technological resistance is determined and the theoretical research of internal force factors is carried out that allows to choose rational constructive parameters of the mechanism. The expected economic effect from the implementation of research results in the design, manufacture and operation of this mechanism of parallel structure with five drives and misaligned hinges of the rotating working body of the consumer is 47956 UAH, payback period of additional capital costs - 2 years.
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.
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.
Дослідження сил затиску в захватному пристрої робота при виготовленні деталі шестерня НШ32
(ЦНТУ, 2022-05-16) Бойченко, Віталій Вікторович; Boichenko, Vitalii
Проаналізовано базовий технологічний процес виготовлення деталі шестерня НШ32. Виконано заміну звичайних верстатів на верстати з ЧПУ та обробні центри з кращими функціональними характеристиками. Що дало можливість швидше оброблювати деталь, при цьому точність обробки збільшилася. Також досліджено силові характеристики в захватному пристрої робота, який обслуговує верстат з ЧПУ на токарній операції. На відповідну операцію виконано компоновку РТК з описом його роботи. Очікуваний економічний ефект від впровадження результатів раціоналізаціі технологічного процесу та досліджень силових характеристик захватного пристрою у розробленій технології виготовлення деталі складає у споживача 16330 грн. Актуальність: продуктивність робототехнологічних комплексів значною мірою залежить від якісної компоновки усіх їх структурних елементів, ступеня автоматизації та швидкодії. Створення ефективних робототехнологічних комплексів із врахуванням особливостей сучасного виробництва та дослідженням їх продуктивності є актуальною проблемою. Вирішенню цих задач і присвячена дана магістерська робота. Практичне значення: розраховані залежності для визначення сил затиску в захватному пристрої при утриманні та маніпулюванні деталлю, що затиснута не симетрично. Дані рівняння можливо використовувати при проектуванні захватних пристроїв та корегуванні режимів роботи промислового робота при виконанні заданих рухів. The basic technological process of manufacturing the NSh32 gear part is analyzed. The replacement of conventional machines with CNC machines and machining centers with the best functional characteristics has been performed. Which made it possible to process the part faster, while the accuracy of processing has increased. The power characteristics in the gripping device of the robot, which serves the CNC machine on the turning operation, are also investigated. For the corresponding operation the layout of RTK with the description of its work is executed. The expected economic effect from the implementation of the results of rationalization of the technological process and research of the power characteristics of the gripping device in the developed technology of manufacturing parts is 16330 UAH for the consumer. Relevance: the performance of robotic systems largely depends on the quality of all their structural elements, the degree of automation and speed. The creation of effective robotic systems taking into account the peculiarities of modern production and the study of their productivity is an urgent problem. This master's thesis is devoted to solving these problems. Practical significance: calculated dependences for determining the clamping forces in the gripping device when holding and manipulating a part that is clamped asymmetrically. These equations can be used in the design of gripping devices and adjusting the modes of operation of industrial robots when performing given movements.