Розглянуто методику аналізу вихідних даних і проектування технологічних процесів обробки деталей на верстатах з числовим програмним управлінням. З урахуванням особливостей обробки на цих верстатах викладено послідовність розрахунків режимів різання та норм часу, наведені приклади проектування типових операцій з оформленням відповідної технологічної документації. Висвітлено основні принципи проектування верстатних пристроїв.

Досліджено вплив різних чинників на температурні зміщення в зоні різання токарних автоматизованих верстатів, теплопередачі через стики і виявлення впливу макрогеометрії поверхонь контакту на тепловий опір стику, а також впливу теплопровідності контакту на температурне поле і температурні зміщення шпиндельної бабки. Внесено поправки до формул розрахунків теплопровідності стиків поверхонь з макровідхиленнями. Визначено залежність величини і напряму температурних зміщень осі шпинделя у площині стику від прийнятої схеми розміщення фіксуючих елементів та затяжки стику. Розроблено рекомендації з мінімізації впливу температурних зміщень шпиндельної бабки на точність обробки.

Дисертацію присвячено дослідженню основних чинників, які визначають точність обробки, рівень та ефективність використання потужності, що вводиться в міжелектродний проміжок (МЕП) при електроерозійному дротяному різанні на вирізних верстатах з числовим програмним керуванням (ЧПК). Встановлено експериментальні, аналітичні та узагальнені залежності, які дозволяють виявити взаємозв'язок конструктивних характеристик технологічних систем електроерозійних вирізних верстатів (ЕЕВВ) та фізико-технологічних параметрів процесу різання, визначити теплові та гідродинамічні умови безобривної обробки при максимальній продуктивності знімання металу. Це надало можливість сформулювати вимоги та науково обгрунтувати рекомендації по проектуванню вузлів верстатів, розробити методику розрахунку параметрів технологічних процесів виготовлення широкого спектра деталей інструментального виробництва. Основні результати досліджень дозволили модернізувати електроерозійні вирізні дротяні верстати СЕЛД-02 і СЕЛД-03, забезпечити постачання споживачам систем автоматизованого проектування технологічних процесів електроерозійної обробки (САПР ТП ЕЕО) та розробити конструкції основних вузлів макета чотирикоординатного ЕЕВВ СЕЛД-04.

Дисертацію присвячено розробці математичних моделей для обгрунтування алгоритмів прийняття рішень при діагностуванні верстатного комплексу з числовим програмним керуванням (ЧПК). Проведено огляд математичних моделей, засобів і методів технічного діагностування технологічного обладнання. Проаналізовано критерії оцінювання ефективності технологічного обладнання з врахуванням їх переваг та недоліків і визначено межі їх використання. Запропоновано новий функціонально-статистичний критерій, який найповніше характеризує об'єкт і систему діагностування. Розроблено систему діагностування та математичні моделі алгоритмів прийняття рішень в дво-, три- та багатоальтернативних ситуаціях при діагностуванні верстатного комплексу з ЧПК в умовах промислового виробництва. Запропоновано випробувально-діагностичний стенд, що відтворює роботу системи діагностування.

Розглянуто пропозиції щодо розширення технологічних можливостей автоматизованого металорізального обладнання.

Розглянуто кінематичні основи ступінчастих і безступінчастих приводів автоматизованого металорізального обладнання, наведено методику їх графоаналітичного розрахунку. Описано призначення, будову та проаналізовано кінематичні схеми універсального й автоматизованого обладнання, визначено тенденції їх розвитку на сучасному етапі. Наведено компонування агрегатних верстатів, робототехнічних комплексів, гнучких виробничих систем і автоматичних ліній.

Розроблено методику управління динамічною стійкістю обробної системи на базі використання принципу динамічного гасіння коливань пружної системи верстата та виведення її вібрацій з резонансних зон за допомогою цілеспрямованого змінювання режимів різання в процесі точіння на верстатах з числовим програмним управлінням (ЧПУ). Запропоновано математичну модель процесу точіння, що враховує його низьку динамічну стійкість, яка залежить від ряду причин, динамічні явища в пружній дисипативній замкненій технологічній системі, збільшення зносу різального інструмента та виникнення динамічних похибок механообробки. Створено систему автоматичного контролю та управління динамічною стійкістю оброблюваної системи та підвищення якості продукції за рахунок моніторингу динамічного стану верстата з ЧПУ.

Підвищено техніко-економічні показники багатошпиндельних токарних автоматів (БТА) нового покоління на початкових етапах завдяки достовірності оцінки їх стану та прогнозування розвитку. Здійснено представлення БТА як системи, її аналітичне та графічне визначення. У результаті статистичного експерименту розкрито тенденції у розвитку тематичного напрямку патентування. Розроблено диференціально-поліноміальну модель з метою прогнозування розвитку БТА та базу даних, реалізовану на ЕОМ. Запропоновано стратегію проектування БТА з використанням прогнозної моделі.

  Скачати повний текст

Запропоновано методику автоматизованого групування деталей-тіл обертання для обробки на токарських верстатах з числовим програмним комплексом (ЧПК) з проектуванням відповідних груп інструментальних налагоджень. На базі синтезу значень конструктивних параметрів різальних інструментів відповідних значенням конструктивно-технологічних параметрів деталей, що формуються в групи, здійснено проектування групових налагоджень. Відповідності значень параметрів різального інструменту та деталей визначено рангами відповідностей параметрів різального інструмента умовам формоутворення елементарних поверхонь деталей та експлуатаційним характеристикам інструмента в процесі обробки цих поверхонь. На підставі запропонованої методики розроблено систему автоматизованого проектування групових налагоджень (САПР ГУ) як програмно-технологічний комплекс, що дозволяє реалізувати методику за виробничих умов.

Висвітлено питання підвищення навантажувальної здатності силових вузлів блочного типу шляхом уведення до схеми навантаження рухомої платформи силового столу додаткової сили, спрямованої на компенсацію осьової рівнодіючої технологічного навантаження. На підставі результатів теоретичних досліджень та на базі розробленої математичної моделі функціонування напрямних рухомої платформи, а також експериментальних досліджень на стенді оригінальної конструкції доведено, що силовий вузол блочного типу з раціональними геометрично-силовими параметрами удосконаленої схеми навантаження рухомої платформи силового столу має підвищену подвійну навантажувальну здатність з одночасним триразовим зниженням похибок положення рухомої платформи та триразовим зменшенням питомих тисків у стиках її напрямних.

Досліджено питання підвищення якості, продуктивності та економічної ефективності гнучких виробничих систем обробки різанням за рахунок підвищення організаційно-технічної та технологічної ефективності гнучких виробничих модулів (ГВМ) шляхом імітаційного моделювання у режимі реального часу. Наведено класифікацію задач проектування ГВМ і систематизовано критерії ефективності одержуваних розв'язків. Створено систему розпізнавання технологічних образів на рівні гнучкого виробничого модуля. Розроблено методику оптимального організаційно-технологічного проектування структури та параметрів ГВМ у режимі реального часу на базі методології групової обробки. У математичній моделі ГВМ використано методи теорії систем, штучного інтелекту, теорії розпізнавання, імітаційного моделювання та векторної алгебри. Для аналізу структурних властивостей технологічних процесів застосовано теорію груп і теорію відносин. Формалізацію технологічних рішень здійснено за допомогою фреймових і продукційних моделей представлення знань.

На підставі аналізу властивостей структурної організації інформаційного поля технологічного проектування розроблено новий підхід до проектування технологічних процесів механічної обробки стосовно багатоцільових верстатів з числовим програмним керуванням (ЧПК), що визначає процес як впорядкування інформаційного поля за допомогою фреймів і базується на застосуванні розроблених математичних моделей систем "Технологічний процес" і "Багатоцільовий верстат - СЧПК", які дозволяють типізувати їх роботу з застосуванням теорії структур і теорії груп. Даний процес проектування також базується на представленнях технологічного переходу, як частково впорядкованої множини, а технологічної операції - як системи частково впорядкованих множин, що дозволяють оформляти їх як мережу фреймів, де фіксуються найбільш загальні структурно-схемні та функціонально-параметричні зв'язки між структурними елементами технологічного процесу.

Досліджено аналітичним методом нові форми поверхонь, що огинають конгруенцію дотичних площин, двома сім'ями сфер, центри яких належать фокальним конікам. Запропоновано узагальнене аналітичне подання груп мебіусових перетворень та їх композицій, показано зручність подання афінних та ізометричних перетворень у барицентричних координатах. Введено поняття корелятивно-інцидентних перетворень, розглянуто їх застосування у складанні тангенціальних рівнянь поверхні, моделюванні подерних перетворень. Наведено схему Дарбу формоутворення поверхонь з двома сім'ями плоских ліній кривини. Доведено, що математичний апарат точкових перетворень співпадає з точністю до позначень з апаратом загальної аналітичної теорії прикладного формоутворення на базі глобальної параметризації. Розроблено рекомендації щодо впровадження результатів досліджень у галузях формоутворення та розрахунку оболонок, обробки на верстатах з ЧПК, навчальному процесі.

Розглянуто питання скорочення простоїв автоматизованого устаткування, обумовлених непрацездатністю його інструментальної оснастки, до якої входить комплекс пристроїв. Охарактеризовано різальний та допоміжний інструменти з виконавчими механізмами для регулювальних і відновлювальних рухів інструмента в міру його зношування, а також інструментальні магазини та траснспортні засоби, що забезпечують подачу необхідного інструмента в зону обробки відповідно до технологічного циклу.

Рассмотрены вопросы сокращения простоев автоматизированного оборудования, обусловленные неработоспособностью его инструментальной оснастки, в состав которой входит комплекс различных приспособлений. Охарактеризованы режущие и вспомогательный инстументы с исполнительными механизмами для регулирующих и восстанавливающих движений инструмента по мере его износа, а также инструментальные магазины и транспортные средства, обеспечивающие подачу необходимого инструмента в зону обработки в соответствии с технологическим циклом.

Изложена последовательность проектирования кинематической структуры приводов подач станков различных типов (универсальных, специализированных), выбора двигателя. Представлена методика расчёта и конструирования направляющих скольжения и качения, винтовых, зубчато- и червячно-реечных, кулачковых, ленточных и гидравлических тяговых устройств станков.

Висвітлено еволюцію розвитку агрегатно-модульного технологічного обладнання (АМТО), принципи та особливості побудови ефективного АМТО для обробки корпусних та плоских деталей, тіл обертання. Розглянуто особливості структур, схем та конструкцій приводів робочих та допоміжних рухів, існуючі методи розрахунку, проектування АМТО та їх елементів.

Освещены эволюция развития агрегатно-модульного технологического оборудования (АМТО), принципы и особенности построения эффективного АМТО для обработки корпусных и плоских деталей, тел вращения. Рассмотрены особенности структур, схем и конструкций приводов рабочих и вспомогательных движений, существующие методы расчета, проектирования АМТО и их элементов.

Розглянуто принцип побудови системи керування електроприводом подачі з аналого-цифровим регулятором для металообробного верстата з числовим програмним керуванням. Система підтримує потужність обробки у заданих межах і підвищує продуктивність верстата. Наведено результати дослідження системи на математичній моделі та на верстаті.

Раскрыта сущность понятий станков с ЧПУ и оборудования автоматизированных производств. Предложена классификация станков с ЧПУ, приведены сведения по обозначению осей координат и о составе оборудования. Описаны общие виды гибких производственных систем, а также токарные, шлифовальные, зубообрабатывающие, многооперационный станки для обработки корпусных деталей. Охарактеризованы конвейеры для удаления стружки.

Рассмотрен принципиально новый общий метод аналитического определения закона положения оси инструмента при обработке спрягающих конволютных геликоидов на станках с управлением ПК. Нормали к характеристике спрягающих конволютных геликоидов определяют закон положения оси конечных фрез при обработке изделий, отделенных поверхностями конволютных геликоидов.