Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28924
Title: Комплексне самоналагоджувальне оснащення для високоефективного затиску та багаторізцевої обробки
Other Titles: Complex self adjusting tooling for high efficiency clamping and multi cut machining
Authors: Буховець, Валерій Миколайович
Bibliographic description (Ukraine): Буховець В.М. Комплексне самоналагоджувальне оснащення для високоефективного затиску та багаторізцевої обробки: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец. 05.03.01 “Процеси механічної обробки, верстати та інструменти ” / В.М. Буховець. – Тернопіль, 2019. – 24 с.
Issue Date: 2-Sep-2019
Publisher: Тернопільський національний технічний університет ім. Івана Пулюя
Country (code): UA
Defense council: К 58.052.03
Supervisor: Луців, Ігор Володимирович
Committee members: Кузнєцов, Юрій Миколайович
Редько, Ростислав Григорович
UDC: 621.941-229.3
Keywords: комплексне оснащення
самоналагодження
адаптивний затиск
точність обробки
радіальні похибки затиску
Abstract: Дисертація присвячена створенню та дослідженню комплексного самоналагоджувального оснащення для високоефективного затиску та багаторізцевої токарної обробки. Розроблені і науково обґрунтовані основи використання багаторізцевого оснащення адаптивного типу у комплексі із саморегульованим затиском заготовок. Об’єднання в одній комплексній системі рівномірного затиску і багатолезового різання адаптивного типу підвищеної продуктивності та надійності і вібростійкості дозволить досягнути ряду позитивних ефектів, зокрема підвищення точності обробки, її ефективності і якості, подрібнення зливної стружки. В цьому плані розроблені конструкційні схеми багатолезових самоналагоджувальних систем для токарної обробки з розширеним діапазоном і рівномірно розподіленим зусиллям затиску та вирівнюванням зусиль різання адаптивного типу На основі варіаційного методу розрахунку точності машин розроблена аналітична модель, яка дозволила провести оцінку впливу похибок складових комплексного самоналагоджувального оснащення, що виникають в результаті силової дії зі сторони процесу різання та затискного пристрою, на вихідну точність оброблюваних циліндричних поверхонь консольно закріплених деталей. Виведені залежності для визначення малих лінійних зміщень і кутів повороту, викликаних поперечним заклинюванням заготовки в затискному патроні та малих лінійних зміщень, викликаних деформаціями різцевих блоків під дією складових сил різання. Відповідно отримані відхилення радіуса циліндричної поверхні деталі по куту повороту та малі лінійні зміщень. За результатами моделювання встановлено постійність відхилення радіуса циліндричної поверхні деталі по довжині у певних кутових положеннях. В результаті аналітичного і комп’ютерного моделювання отримані залежності діапазону затиску заготовок затискними патронами для різного типу втулкових елементів затиску від товщини стінки та силового навантаження зі сторони приводу затиску, та отримано картини їх напружено-деформованого стану. Аналіз динамічної стійкості багатолезової системи самоналагоджувальної обробки підтвердив підвищення стійкості проти автоколивань при багатолезовій обробці з рівномірним затиском заготовок порівняно із однолезовою. Експериментальні дослідження показали, що радіальне биття експериментального патрона зменшується порівняно із традиційним патроном в залежності від співвідношення довжини заготовки до її діаметру l/d при практично ідентичній конусності. Радіальна жорсткість пружної системи патрон-оправка для патрона із рівномірним затиском збільшується у порівнянні із трикулачковим патроном. При випробуваннях комплексного самоналагоджувального оснащення виявлені позитивні ефекти збільшення продуктивності обробки, зменшення радіальних похибок, шорсткості поверхні обробки та подрібнення стружки.
The thesis deals with the creation and research of complex self adjusting tool accessories for high efficiency clamping and multi cut machining. The basics of using a multi-tool adaptive-type accessories in combination with a self-regulating work piece clamping have been developed and scientifically based. Combining uniform clamping and multi-tool cutting of adaptive type in a single integrated system of increased productivity, reliability and vibration resistance will allow to achieve a number of positive effects, such as increase the machining accuracy, its efficiency and quality, grinding the continuous chips. In this regard, structural schemes of multi-edge self-adjusting systems for turning with an extended range and a uniformly distributed clamping force and adaptive-type equalizing of cutting forces have been developed. An analytical model has been developed on the basis of a variation method for calculating the machines accuracy. This model made it possible to evaluate the influence of the errors of the components of the integrated self-adjusting tooling resulting from the force effect from the cutting process and the clamping device, on the initial accuracy of the machined cylindrical surfaces of the cantilever parts. Dependencies are derived for determining small linear displacements and rotation angles caused by transverse jamming of the work piece in the chuck and small linear displacements caused by deformations of the cutting blocks under the action of the cutting force components. Respectively, deviations of the radius of the cylindrical surface of the part in angle of rotation and small linear displacements were obtained. According to the simulation results, the constancy of the deviation of the radius of the cylindrical surface of the part along the length in certain angular positions was established. As a result of analytical and computer modeling, the dependences of the clamping range of work pieces in the chucks with different types of sleeve elements of the clamp on the wall thickness and the power load from the clamp drive side are developed, and pictures of their stress-strain state are obtained. The analysis of the multi-edge system dynamic stability of the self-adjusting machining confirmed the increase in resistance against self-oscillations together with the uniform clamping of work pieces compared to single-cut turning. Experimental studies have shown that the radial run-out of the experimental chuck decreases compared to the traditional chuck depending on the ratio l/d with almost identical taper. The radial stiffness of the elastic chuck-mandrel system for a chuck with the uniform clamping increases compared to a three-jaw chuck. When testing complex self adjusting tooling, the positive effects of an increase in machining accuracy, a decrease in radial errors, surface roughness, as well as the chip reduction were found.
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28924
Copyright owner: © Буховець В.М., 2019
References (Ukraine): 1. Lutsiv I. Ring-shaped parts form accuracy improvement in lathe machining using complex self adjusting equipment / Ihor Lutsiv, Vitaliy Voloshyn, Valeriy Buhovets // Professional Studies: Theory and Practise. Technological Sciences. Siauliai State College. Tallinn University of Applied Sciences. Lithuania.- 2016/1 (16). - P. 80-85. (Здобувачем запропоновано аналітичну модель для прогнозування похибки форми кільцевих циліндричних деталей при розточуванні дволезовим самоналагоджувальним інструментальним оснащенням з врахуванням системи затиску; для підвищення точності обробки запропоновані нові затискні патрони. Індексується в міжнародній наукометричній базі EBSCO databases).
2. Луців І.В. Комп‘ютерне моделювання складових самоналагоджувального комплексного оснащення для токарної обробки / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М.Буховець // Вісник національного університету «Львівська політехніка». Оптимізація виробничих процесів і технічний контроль у машинобудуванні та приладобудуванні. – 2012. - Випуск 746. - С. 28-31. (Здобувачем досліджено з використанням комп’ютерного моделювання діапазон затиску гідравлічного затискного патрона із різними типами втулкових затискних, а також отримано амплітудно-фазові частотні характеристики системи багатолезової обробки з гідравлічними затискним патроном). 3. Луців І.В. Комп‘ютерний аналіз підсистем затиску та самоналагоджувального оснащення для багатолезової обробки адаптивного типу / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М. Буховець // Науковий Вісник Херсонської державної морської академії. – 2013. - Випуск 2(9). – С. 183-190. (Здобувачем досліджено напружено-деформований стан втулкових затискних елементів гідравлічного затискного патрона та отримано в результаті моделювання діаграми вібростійкості багатолезової системи для токарної обробки). 4. Кінематичне подрібнення стружки і гнучкість затиску комплексного технологічного оснащення адаптивного типу / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М. Буховець, О.О. Стахурський // Науковий Вісник Херсонської державної морської академії. – 2015 – Випуск 2(13). - С. 193-201. (Здобувачем запропонована система комплексного технологічного оснащення адаптивного типу для багатолезової обробки, охарактеризовано її підсистеми). 5. Луців І. В. Оцінка впливу похибок комплексного само налагод-жувального оснащення на точність оброблювальних циліндричних поверхонь / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М. Буховець // Вісник національного університету «Львівська політехніка». Оптимізація виробничих процесів і технічний контроль у машинобудуванні та приладобудуванні. – 2016. - Випуск 839. - С. 80-85. (Здобувачем проведено оцінку впливу похибок комплексного самоналагоджувального оснащення, які виникають в результаті силової дії зі сторони процесу різання та затиску, на вихідну точність оброблюваних деталей). 6. Lutsiv I. Definition of component elements position errors of integrated self-adjusting equipment for turning. / I. Lutsiv, V. Voloshyn, V. Buhovets // Technological complexes. Scientific journal. Lutsk National Technical University. - 2016. - №1 (13). - P. 98-105. (Здобувачем з використанням варіаційного методу розрахунку точності машин проведено оцінку впливу узагальнених похибок від деформаційних зміщень заготовки у затискному пристрої та різцевих блоків самоналагоджувального оснащення на вихідну точність поверхонь. Індексується в міжнародній наукометричних базах Index Copernicus, Ulrichs Web, Google Scolar). 7. Lutsiv Ihor. Shape forming system model of lathes two-carriage tool systems/ Ihor Lutsiv, Vitaliy Voloshyn, Valeriy Buhovets // Scientific journal of the Ternopil national technical university. - 2018. - №3 (91). – P. 80-87. (Здобувачем запропоновані комбінації формоутворення токарних верстатівз двосупортними інструментальними системами. Індексується в міжнародній наукометричній базі Index Copernicus).
8. Луців І.В. Самоналагоджувальне комплексне оснащення адаптивного типу для високопродуктивної високоточної токарної обробки / І.В. Луців, В. Н. Волошин, В. М. Буховець // IV Міжнародна науково-практична конференція «Сучасні інформаційні та інноваційні технології на транспорті», 29-31 травня 2012 р.: тези допов. – Херсон, 2012. - Т.2. – С. 96. (Здобувачем запропоновано структуру оснащення). 9. Луців І.В. Багатолезові мехатронні самоналагоджувальні системи затиску і обробки / І.В. Луців, В. Н. Волошин, В.М. Буховець // V Міжнародна науково-практична конференція «Сучасні інформаційні та інноваційні технології на транспорті», 28-30 травня 2013 р.: тези допов. – Херсон, 2013. - Т.2. – С. 125. (Здобувачем охарактеризовані складові частини мехатронних само-налагоджувальних систем затиску і обробки). 10. Луців І.В. Моделювання похибки форми тонкостінних циліндричних деталей при обробці багатолезовим самоналагоджувальним оснащенням оптимальним затиском / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М. Буховець // 5-та Міжнародна науково-практична конференція. «Сучасні енергетичні установки на транспорті, технології та обладнання для їх обслуговування», 1-3 жовтня 2014 р.: тези допов. – Херсон, 2014. - С. 218. (Здобувачем запропонована модель похибки форми багатолезового оснащення з оптимальним затиском.) 11. Луців І.В. Формування похибки форми при обробці кільцевих заготовок багатолезовим самоналагоджувальним оснащенням з урахуванням системи затиску / І.В. Луців, В.Н. Волошин., В.М. Буховець // Матеріали III Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів «Актуальні задачі сучасних технологій», 19-20 листопада 2014 р.: тези допов. – Тернопіль, ТНТУ, 2014. – С. 115-116. (Здобувачем запропонований порядок обчислення похибки форми з урахуванням системи затиску при обробці кільцевих заготовок з використанням багатолезового оснащення). 12. Луців І.В Вплив системи затиску на похибку форми при обробці кільцевих заготовок багатолезовим самоналагоджувальним оснащення / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М. Буховець // Збірник наукових праць III всеукраїнської науково-технічної конференції «Прогресивні технології машинобудування», 2-6 лютого 2015 р. – Львів: Національний університет «Львівська політехніка», 2015. - С. 72-74. (Здобувачем запропонована характеристика впливу багатолезового самоналагоджувального оснащення на похибку форми оброблених кільцевих заготовок). 13. Луців І.В. Комплексне самоналагоджувальне оснащення для токарної обробки / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М. Буховець // Тези доповідей 12-ого Міжнародного симпозіуму українських інженерів-механіків у Львові, 28-29 травня 2015 р.: тези доп. – Львів: КІНПАТРІ ЛТД, 2015. - С. 88-89. (Здобувачем визначені характеристики складових частин комплексного самоналагоджувального оснащення). 14. Обробка з кінематичним подрібненням стружки при використанні комплексного технологічного оснащення адаптивного типу. / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М. Буховець, О.О. Стахурський // Матеріали 6-ої міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні енергетичні установки на транспорті, технології та обладнання для їх обслуговування», 24-25 вересня 2015 р.: тези допов. – Херсон, 2015. - С. 137-138. (Здобувачем охарактеризований ефект подрібнення стружки при використанні комплексного самоналагоджувального оснащення). 15. Луців І.В. Моделювання впливу силових факторів на похибку форми кільцевих деталей при розточуванні адаптивним багатолезовим оснащенням / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М. Буховець // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції «Сучасні технології промислового комплексу», випуск 2. – Херсон: Херсонський національний технічних університет, 2015. - С. 38-42. (Здобувачем подано розрахунок впливу силових факторів на похибку форми кільцевих деталей при розточуванні багатолезовим оснащенням). 16. Луців І.В. Модель оцінки впливу похибок складових комплексного самоналагоджувального оснащення на вихідну точність токарного верстата / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М. Буховець // Збірник наукових праць V-ої Всеукраїнської науково-технічної конференції «Прогресивні технології машинобудування», 8-12 лютого 2016 р. – Львів: Національний університет «Львівська політехніка», 2016. - С. 72-75. (Здобувачем обчислені похибки складових комплексного багатолезового оснащення). 17. Експериментальні дослідження затискних елементів токарних патронів з адаптацією до поверхні затиску / І.В. Луців, В.Н. Волошин, Р.О. Бица, В.М. Буховець // Матеріали II-ої Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні технології промислового комплексу - 2016», 14-18 вересня 2016 р. - Херсон: ХНТУ, 2016. - С. 225-227. (Здобувач взяв участь у налагоджуванні експериментальної установки та проведенні експериментальних досліджень затискних елементів токарних патронів з адаптацією до поверхні затиску). 18. Буховець В.М. Підвищення якості обробки циліндричних деталей на токарних автоматах та верстатах ЧПК / В.М. Буховець, В.Г. Кушик // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції «Обладнання та технології сучасного машинобудування», 11-12 травня 2017 р.: тези допов. – Тернопіль: ТНТУ, 2017. - С. 43-44. (Здобувачем проведена оцінка підвищення якості обробки циліндричних деталей з використанням комплексного багатолезового оснащення). 19. Стабілізація затиску циліндричних деталей на токарних верстатах автоматах / І.В. Луців, В.М. Буховець, В.Г. Кушик, В.В. Білий, А.В. Литвин // 8-ма Міжнародна науково-практична конференція «Сучасні енергетичні установки на транспорті, технології та обладнання для їх обслуговування», 28-29 вересня 2017 р.: тези допов. – Херсон, 2017. - С. 443. (Здобувачем охарактеризований стабілізація затиску циліндричних деталей при використанні комплексного самоналагоджувального оснащення). 20. Експериментальні дослідження токарних самоцентрівних патронів з адаптивними затискними елементами / І.В. Луців, В.Н. Волошин, Р.О. Бица, В.М. Буховець, Н.П. Кашуба // Збірник наукових праць VI-ої Міжнародної науково-технічної конференції «Прогресивні технології в машинобудуванні», 6-10 лютого 2017 р. – Львів: Національний університет «Львівська політехніка», 2017. - С. 70-72. (Здобувач взяв участь у налагоджуванні експериментальної установки та проведенні експериментальних досліджень токарних самоцентрівних патронів). 21. Луців І.В. Варіації жорсткості підсистеми затиску заготовки комплексного самоналагоджувального оснащення для токарної обробки / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М. Буховець // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції «Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій» до 100-річчя з дня заснування НАН України та вшанування памяті Івана Пулюя (100-річчя з дня смерті), 23-24 травня 2018 р.: тези допов. – Тернопіль: ТНТУ. - С. 126. (Здобувачем запропонована модель оцінки зміни жорсткості підсистеми затиску заготовки комплексного самоналагоджувального оснащення для токарної обробки). 22. Забезпечення точності форми кільцевих деталей та подрібнення стружки при обробці багатолезовим оснащенням адаптивного типу / І.В. Луців, В.Н. Волошин, В.М. Буховець, О.О. Стахурський // Збірник наукових праць VII-ої Міжнародної науково-технічної конференції «Прогресивні технології в машинобудуванні», 5-9- лютого 2018 р. – Львів: Національний університет «Львівська політехніка», 2018. - С. 89-90. (Здобувачем проведена оцінка забезпечення точності форми кільцевих деталей при використанні комплексного самоналагоджувального оснащення) 23. Буховець В.М. Забезпечення радіальної точності обробки конструкторсько-технологічними методами на токарних верстатах / В.М. Буховець // Матеріали VIII-vа міжнародної науково-практичної конференції «Комплексне забезпечення якості технологічних процесів та систем», 12 травня 2018 р.: тези допов. - Чернігів: Чернігівський національний технологічний університет, 2018. - Т.1. - С. 136. 24. Підвищення стабільності затиску заготовок малої жорсткості цанговими патронами із замкнутим контуром / І.В. Луців, В.Г. Кушик, В.М. Буховець, І.Т. Ярема // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції «Важке машинобудування. Проблеми і перспективи розвитку», 29-31 травня 2018 р.: тези допов. - Краматорськ: ДДМА, 2018. - С. 52. (Здобувачем проведена оцінка підвищення стабільності затиску заготовок малої жорсткості при використанні при обробці комплексного самоналагоджувального оснащення).
Пат. 131072 Україна, МПК (2006.01) В 23 В 31/20. Цанга / Буховець В.М., Кушик В.Г., Луців І.В., заявник і патентовласник Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя. - № u201806078; заявл.01.06.2018; опубл. 10.01.2019, Бюл. №1. (Частка всіх авторів однакова).
Content type: Dissertation
Appears in Collections:05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
aref.pdfАвтореферат1,1 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.