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.

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.

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.

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.

Запропоновано систему багатокритеріальної оптимізації, яка здійснює вибір оптимальних компоновок верстатних пристроїв з урахуванням їх конструктивно-технологічних характеристик і виробничих умов на підставі множини сформованих конкуруючих варіантів. Вперше запропоновано й обгрунтовано доцільність створення системи універсально-збірних переналагоджувальних пристроїв. Розроблено та запатентовано систему функціональних елементів з високим ступенем гнучкості та надано спосіб беззазорного базування елементів верстатних пристроїв. Встановлено методологію визначення похибок базування заготовок валів в універсально-збірних переналагоджувальних пристроях з урахуванням їх конструктивних параметрів і граничних розмірів заготовок у партії.

Рассмотрены вопросы повышения эффективности вертикальных станков с ЧПУ на основании использования методов механической обработки резанием с тангенциальной схемой. Проанализированы технологические возможности такого оборудования и перспективные конструкции.

Рассмотрены вопросы формирования структуры системы ЧПУ на основе функционально-структурного подхода, предложенного в работах Е. П. Балашова. В результате декомпозиции целевой функции системы формируется дерево функций. Функции 1-го уровня определяют основные показатели системы ЧПУ, такие как производительность, надежность, функциональность и оказывают первоочередное влияние на структуру системы. Дополнительные функции 2-го и 3-го уровней расширяют функциональность системы ЧПУ, влияют как на производительность и качество работы системы в целом, так и на производительность и качество работы оператора. Приведены результаты синтеза структуры системы ЧПУ на основе предложенного дерева функций.

Рассмотрены вопросы эффективного применения станков с ЧПУ в условиях многономенклатурного производства. Предложены новые конструкции быстропереналаживаемых приспособлений для установки заготовок по плоскости, по наружным цилиндрическим поверхностям и с криволинейными базовыми поверхностями. Получена формула для определения времени регулирования положения опоры приспособления в зависимости от ее диаметра, длины регулирования и шага резьбы. Повышение производительности обработки осевым инструментом достигается за счет применения разработанной конструкции многошпиндельной головки. Представлены графики зависимости нормативной интенсивности формообразования и нормы штучного времени от диаметра и длины обработки, а также от количества обрабатываемых отверстий в заготовке при одноинструментной и многоинструментной обработке.

Purpose. Theoretical foundation and development of equipment for precision machining of objects in the field condition. Methodology. Mainly, the theoretical research methods which include the determination of the elastic system stiffness matrix of the machine and the manipulator were applied. Circuit and structural solutions of mobile multicoordinate robotic machine were theoretically grounded. Mathematic simulation of the object processing with the mobile robotic machine was conducted. On the basis of the mathematic simulation analysis, the peculiarities of deformation characteristics of machine were defined through the determined stiffness matrices. Findings. The concept of precision machining of objects in the field conditions with a mobile robotic machine was substantiated. It is based on the application of equipment with low stiffness in conjunction with a special manipulator, which is tightly linked to the object and provides the necessary movement of a tool. The circuit of the precision machining of objects with mobile robotic machine was grounded. This circuit fulfills the use of two dual mechanisms-hexapods, one of which is the pivotal system of the machine and the other is the system of manipulator. The means of machine working space increase by means of telescopic rods of the variable length with the pneumatic drives were suggested. Conditions for the improvement of the accuracy of the robotic machine during the process of machining with a rotary cutting tool were determined. They include accordance of the main axes of the manipulator stiffness matrix and the movement direction of the rotary cutting tool. The type and nature of the machining faults and their interrelation with the parameters of the machine stiffness and the manipulator stiffness were determined. Originality. For the first time the concept of precision machining with robotic machines that have low stiffness of the carrying system is developed. The concept consists in the application of the manipulator that is rigidly fixed to the processed object and associated with the final controlling element of the machine. The component of stiffness matrix of the machine and the manipulator are brought into proper correlation, which provides the possibility of precision machining with mobile robotic machines. The fault calculation methods of the details processing with a rotary cutting tool on machines with parallel kinematic structures have attained the further development. Practical value. The results of the research are the basis for the development of high-performance robotic machines for machining the hazardous objects in the field conditions. On the basis of the obtained results the working space of the mobile robotic machine increases by 3 - 5 times and precision of machining in the field condition increases to 8 - 9 accuracy degree.