Вісник № 01. Технології в машинобудуванні
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Дослідження впливу технологічних режимів фрезерування на рівень вібрації шпиндельного вузла обробного центру(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Скоркін, Антон Олегович; Кондратюк, Олег Леонідович; Старченко, Олена Павлівна; Камчатна-Степанова, Катерина ВалеріївнаОдним зі шляхів підвищення ефективності механообробки є застосування систем моніторингу динамічних параметрів. Вимір і аналіз динамічних параметрів у процесі обробки деталей було дотепер по технічним і економічним причинах непростим завданням, розв'язуваної для окремих випадків застосування. Істотний ріст розвитку мікропроцесорної техніки й програмного забезпечення в останні роки дозволив забезпечити розробку систем моніторингу динамічних параметрів і адаптивного керування, спрямованих на оптимізацію технологічних процесів високопродуктивної обробки й модернізацію металообробного встаткування. Фрезерна обробка пов'язана із циклічними навантаженнями в обробній системі верстата, які збільшилися за останні роки багаторазово. Збільшення кутової швидкості обертання шпинделя обробних центрів до 20 – 30 тисяч обертів у хвилину, збільшення подачі на зуб і глибини фрезерування суттєво збільшує динамічну складову сил різання. Вимір і аналіз вібраційних процесів у верстаті при обробці дозволяє вивчити динамічні явища, що виникають в обробній системі, а безперервний моніторинг сили різання і її періодичної складової (тобто вібрації) дозволить замкнути обробну систему каналом зворотному інформаційному зв'язку з метою наступного керування режимами обробки, мінімізуючи супутні коливання й вібрації. Проведено експериментальні дослідження впливу технологічних режимів фрезерування на рівень вібрації шпиндельного вузла обробного центру, які показали необхідність при реалізації технологій ВПО узгодження режимів різання з рівнем можливої вібрації шпинделя, ріжучого інструменту і деталі. Розроблена кінцево-елементна модель і проведено чисельне моделювання процесу формування форми і амплітуди періодичних збуджуючих сил різання. Дослідження коливань сил взаємодії фрези із заготовкою на динамометрічному столі при підвищенні швидкості обертання шпинделя показали, що на високих частотах обертання шпинделя на ряді режимів фрезерування виникають області нестійкого різання, обумовлені динамічними характеристиками обробної системи. Це призводить до нерівномірної роботі різальних крайок фрези і погіршення якості обробки.Документ Математична модель обертання деталей в задачах імітаційного моделювання складальних операцій машинобудування(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Шелковий, Олександр Миколайович; Феденюк, Дмитро Віталійович; Набока, Олена ВолодимирівнаУ статті проведено аналіз підходів до механоскладального виробництва з нижнім рівнем серійності. Показано, що складальний про-процес є ключовим елементом, що визначає точність і собівартість вузла в цілому. Визначено завдання, які необхідно вирішити для забезпечення високоточної збірки без підгонки та селективного відбору з мінімальними витратами на її реалізацію. Для реалізації такого підхода необхідно синхронізувати процеси імітаційного моделювання складального процесу з реальною складанням і механічної обробок деталей, що входять в вузол. При цьому імітація складання вузла є центральною як з точки зору формування його властивостей, так і з точки зору формування технологій складання, механічної обробки різанням та інших технологічних переділів. Запропоновано логіко-лінгвістичний підхід до розробки 3D моделі процесу віртуального складання вузла, який базується на моделюванні типових складальних операцій. В його основу покладено рішення задач логістики переміщень з використанням моделювання поворотів і переносів твердотільних конструкцій. Отримані результати моделювання свідчать про високу сходи-мости моделей і реальних складальних процесів (ступінь розбіжності за часом 3-8%, за енерговитратами 5-12%), що дозволяє зробити висновки про високому рівні адекватності моделей і методів моделювання реальної організаційно-технологічному середовищі.Документ Обоснование эффективности применения абразивной обработки для уменьшения шероховатости поверхности(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Сергеев, Александр СергеевичПредложен теоретический подход к обоснованию условий уменьшения шероховатости поверхности при финишной абразивной обработке с учетом величины удаленной части микронеровностей, оставшихся на обрабатываемой поверхности после предварительной лезвийной обработки. Установлено, что параметр шероховатости поверхности Ra при этом непрерывно уменьшается, а отношение Rmax/Ra, наоборот, увеличивается, достигая значений 30 и более в условиях абразивного полирования. Полученные расчетные значения согласуются с экспериментальными данными. Таким образом, на основе предложенного теоретического подхода удалось определить характер изменения отношения параметров шероховатости поверхности Rmax/Ra, которое дополняет анализ образования шероховатости поверхности при абразивной обработке, выполненный с учетом параметра Ra. Показано, что при внутреннем шлифовании параметр шероховатости поверхности Ra значительно больше, чем при абразивном полировании. Поэтому для его уменьшения предложено внутреннее шлифование осуществлять кругом с мягкой основой, например, мягким войлочным (фетровым) кругом с наклеенным слоем абразивного порошка 63С 20П. Этот круг обеспечивает утопание абразивных зерен в связку и увеличение количества работающих зерен, что, как установлено экспериментально, приводит к уменьшению шероховатости поверхности при одновременном увеличении производительности обработки. В результате появляется возможность совместить операции предварительного и окончательного внутреннего абразивного шлифования в одну операцию с обеспечением требуемых (высоких) показателей шероховатости обрабатываемых поверхностей. Теоретически установлено, что уменьшить параметр шероховатости поверхности Ra можно также увеличением скорости круга и уменьшением скорости поперечной подачи.Документ Закономерности управления тепловыми процессами при механической обработке(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Новиков, Федор Васильевич; Полянский, Владимир ИвановичПредложен теоретический подход к определению параметров теплового процесса при механической обработке с позиции закона сохранения энергии с учетом аналитического представления энергоемкости обработки. Теоретически обоснован характер распределения тепла, возникающего при механической обработке (точении), уходящего в поверхностный слой обрабатываемой детали и образующуюся стружку. На этой основе аналитически определена температура резания, которая увязана с толщиной нагретого поверхностного слоя обрабатываемой поверхности. Показано, что с увеличением скорости резания температура резания непрерывно увеличивается до определенного значения, а затем остается постоянной при одновременном увеличении производительности обработки. При этом толщина нагретого поверхностного слоя обрабатываемой поверхности детали с увеличением скорости резания непрерывно уменьшается, что снижает вероятность возникновения в поверхностном слое обрабатываемой детали температурных дефектов (прижогов, микротрещин). Причем, данная закономерность, исходя из выполненных расчетов, имеет место как при равномерном, так и неравномерном распределении тепла в поверхностном слое обрабатываемой детали. Следовательно, с увеличением скорости резания образующееся тепло фактически полностью уходит на нагревание стружки, что согласуется с экспериментальными данными. Этим показано, что характер изменения температуры резания аналогичен характеру изменения доли тепла, уходящего в образующуюся стружку: чем она больше, тем больше температура резания. Поэтому исследования закономерностей изменения температуры резания сводится, по сути, к установлению характера изменения доли тепла, уходящего в образующуюся стружку, что является основой выбора оптимальных параметров механической обработки по температурному критерию.Документ Розробка і дослідження зусилля затиску і крутного моменту безкамерного затискного патрона(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Новік, Микола Андрійович; Юрчишин, Оксана ЯрославівнаПроаналізовані різноманітні конструктивні схеми затискних патронів, які застосовуються для закріплення ріжучих інструментів (свердл, фрез) з циліндричними хвостовиками при високошвидкісній обробці матеріалів різанням. Запропонована оригінальна малогабаритна конструкція затискного патрона з регульованим зусиллям затиску-розтиску. При цьому, зусилля затиску-розтиску хвостовика і інструменту забезпечується не підводом тиску живлення в робочі камери патрона, а в робочі камери гідроциліндра (або пневмоциліндра), який не входить в структуру патрона. Запропонований патрон характеризується підвищеним крутним моментом, що унеможливлює проковзування рухомої втулки відносно затискної при різкому розгоні і гальмуванні патрона. Приведені аналітичні залежності, які дають можливість розраховувати зусилля затиску-розтиску в процесі проектування як патронів з додатковою радіальною камерою, так і без неї. Використання додаткової радіальної камери дає можливість значно понизити робочий тиск живлення при збереженні заданого зусилля при затиску хвостовика ріжучого інструмента.Документ Технологическая система механической обработки блочно–модульным инструментом(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Мироненко, Евгений Васильевич; Ковалев, Виктор Дмитриевич; Васильченко, Яна Васильевна; Шаповалов, Максим ВалерьевичВ статье рассмотрены научные основы создания систем блочно–модульного инструмента для тяжелых станков, которые включат принципы создания систем блочно–модульного инструмента на основе квалиметрической оценки состояний процесса механической обработки, возможных отказов технологической системы, свойств и критериев их оптимизации, определение весомостей критериев, основы конструирования элементов блочно–модульного инструмента с учетом оценки напряженно–деформированного состояния и жесткости основных узлов, создание математической модели процесса дробления стружки их режущими элементами и вероятностной оценки стабильности дробления стружки; методологию моделирования сложных конструкций модульного инструмента с применением расчетно–аналитических методов конечных элементов, статических и динамических методов исследования системы механической обработки. Проведены исследования оптимизационных расчетов и предложена система блочно–модульного инструмента с механическим креплением пластин для чернового и получистового точения; разработаны рекомендации по эксплуатации блочно–модульного инструмента для тяжёлых станков с пластинчатыми суппортами, позволяющие осуществить выбор рациональных режимов резания с обеспечением заданной стойкости инструмента. Определены показатели надежности модульного инструмента, нормы расхода основных элементов.Документ Аналіз теплового стану технологічних рідин металорізальних верстатів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Іванова, Лариса ПетрівнаПерспективним шляхом підвищення точності виготовлення деталей є мінімізація теплових деформацій технологічної системи. Важливим фактором такого впливу є тепловий стан технологічних рідин, які використовуються в циклі обробки. Вказаний фактор вивчено недостатньо, але у теперішній час проводиться велика кількість наукових досліджень у цьому напрямку. В даній статті проведено детальний аналіз найбільш відомих результатів досліджень, надрукованих як у закордонних, так і в вітчизняних авторитетних наукових виданнях. На цій підставі виконано оцінку ступені впливу теплового стану технологічних рідин на деформацію базових елементів шліфувальних верстатів, класифіковано відомі способи і техніка охолодження металорізальних верстатів та виконана порівняльна оцінка ефективності їх застосування, запропоновано комплекс шляхів зниження кількості теплоти, яка сприймається МОР.Документ Влияние технологического воздейcтвия на обеспечение эксплуатационных свойств восстановленных крупномодульных зубчатых колес на основе применения комплексных параметров их состояния(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Гасанов, Магомедэмин Исамагомедович; Волошин, Алексей Иванович; Клочко, Александр Александрович; Бабенко, Максим ВитальевичПредложена двухступенчатая схема технологического воздействия на обеспечение эксплуатационных свойств восстановленных закаленных крупномодульных зубчатых колес на основе разделении задач технолога и конструктора с регламентацией комплексных параметров на каждой из этих стадий и последующим решением задачи выбора оптимального значения эксплуатационных свойств. Предложена структура модели, на базе которой осуществляется выбор метода и режимов обработки поверхности восстановленных закаленных крупномодульных зубчатых колес при обеспечении нескольких эксплуатационных свойств, с сохранением традиционных подходов к регламентации поверхности и включает в себя основные этапы определения структуры эксплуатационных свойств, которые предъявляются к восстановленным закаленным крупномодульным зубчатым колесам и установления численных и граничных значений, выбора комплексных параметров рабочих эвольвентных поверхностей, их теоретическое обоснование, расчет режимов и выбор оптимальной технологии восстановления зубчатых колес.Документ Выбор усилия резания при получении заданных параметров шлифования(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Фесенко, Анатолий Владимирович; Ушаков, Александр Николаевич; Евсюкова, Фатима Магомедбиевна; Слипченко, Сергей ЕвгеньевичВ статье рассмотрены вопросы влияния усилия резания на состояния рабочей поверхности шлифовального круга и шероховатость обработанной поверхности. Выполнен анализ разработанных ранее алгоритмов для управления круглошлифовальными станками, установлено, что данные алгоритмы не учитывают характеристики шлифовального круга, которые имеют существенное влияние на формирование шероховатости обработанной поверхности детали. Установлено, что качество обработки на начальном этапе цикла определяется интенсивностью правки шлифовального круга. Разработана иерархическая структура получения шероховатости, учитывающая характеристики шлифовального круга, параметры правки, параметры шлифования, непосредственно процесс шлифования с определением удельной силы резания. Получена расчетная зависимость удельной составляющей силы резания, учитывающая структуру цикла, этап шлифования и уровень достижимой шероховатости поверхности, а также характеристики шлифовального круга и условия обработки в виде суммарного поправочного коэффициента. Разработан алгоритм расчета удельной составляющей силы резания. Получены зависимости шероховатости поверхности при обработке сталей 45 и ШХ-15 кругами 91А и 24А для различных этапов цикла обработки. Установлен, характер износа шероховатости при работе после правки, так начальная шероховатость зависит от интенсивности съема металла и от режимов правки. Установлено, что для стабильного процесса шлифования режимы правки должны обеспечивать уровень шероховатости достижимый при выбранной интенсивности шлифования. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволили определить допустимый уровень радиальной составляющей усилия резания при получении заданной шероховатости.Документ Аналіз вентиляції при зварюванні з використанням електродів з основним типом покриття(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Березуцький, Вячеслав Володимирович; Хондак, Інна Іванівна; Березуцька, Наталія Львівна; Халіль, Вікторія ВячеславівнаВ статті наведено аналіз вентиляції на ділянці зварювання. Досліджено зміни концентрацій чадного газу та зварювального аерозолю, які утворюються при ручному електродуговому зварюванні та використанні електродів з основним типом покриття (УОНИ-13-45). Встановлено характер розповсюдження небезпечних газів та пилу у робочій зоні, що збільшує ризик потрапляння їх у зону дихання зварювальника та може бути причиною захворювань. Проведено дослідження зміни концентрації зварювального аерозолю при зварюванні електродами з основним типом покриття на різних відстанях від джерела утворення, в тому числі і безпосередньо біля органів дихання зварювальника, отримана залежність являє собою криву, яка монотонно спадає і асимптотично прагне до нуля при збільшенні відстані від джерела. Розглянуто необхідність проведення підготовки до процесу зварювання та вибір електродів з меншою кількістю забруднюючих викидів ЗА у повітря робочої зони. Проведено оцінку ефективності витяжної вентиляції на ділянці зварювання на відповідність вимогам нормативних документів і зроблені висновки, що використання тільки витяжної вентиляції без припливно-витяжної не може забезпечити припустимий рівень забруднень у робочій зоні зварювання та у приміщенні.Документ Управління за результатами як ефективна концепція розвитку менеджменту машинобудування в Україні(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Березовський, Данило Олегович; Клочко, Юрій Олександрович; Грущін, Сергій Сергійович; Колісник, Марія ЕдуардівнаУ даній статті розглядається управління за результатами як ефективна концепція розвитку менеджменту машинобудування в Україні. Визначено основні положення розвитку менеджменту машинобудування і підходи. Розглянуто відмінність у рисах звичайного управління і управління за результатами. Досліджено зарубіжний досвід з приводу збалансованої системи показників і її впливу на кінцевий результат управління. Виявлено необхідність використання моніторингу результатів з метою мінімізації можливості дублювання однакових функцій розвитку менеджменту машинобудування. Розглянуто проблему впровадження концепції управління за результатами в практику національних підприємств і інвестицій. Досліджено основні недоліки та переваги розвитку менеджменту машинобудування. Обґрунтовано необхідність використання концепції управління за результатами в сучасній Україні. Описано оптимальні початкові стратегії з метою зменшення витрат за часом на оптимізацію початкових інвестицій в цінні папери промисловості. Проведено порівняння теоретично можливих рішень і експериментальних даних стосовно операцій різних інвестиційних стратегій. Розглядаються висновки і результати обираних стратегій, включаючи вибір галузі з найбільш багатообіцяючою довгостроковою перспективою. Висновки підкріплюються прикладами з інвестиційного словника різних стратегій фондового ринку індустрії.