Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43145
Назва: Дослідження та аналіз адаптивних методів керування процесами механічної обробки на токарних верстатах.
Інші назви: Research and analysis of adaptive control methods of lathe machining processes.
Автори: Бабій, Тарас Юрійович
Іванюк, Олександр Володимирович
Babii, Taras
Ivaniuk, Oleksandr
Приналежність: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії (ФПТ)
Кафедра автоматизації технологічних процесів і виробництв
Бібліографічний опис: Бабій Т.Ю., Іванюк О.В. Дослідження та аналіз адаптивних методів керування процесами механічної обробки на токарних верстатах: кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю «151 – Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» / Т.Ю. Бабій, О.В. Іванюк. – Тернопіль : ТНТУ, 2023. – 121 с.
Bibliographic description: Babii T., Ivniuk O. Research and analysis of adaptive control methods of lathe machining processes.: qualifying work of the master’s degree on a specialty «151 – Automation and computer-integrated technologies» / T. Babii, O. Ivaniuk. Ternopil: TNTU, 2023. 121 p.
Дата публікації: 28-гру-2023
Дата подання: 20-гру-2023
Дата внесення: 28-гру-2023
Видавництво: Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Кафедра автоматизації технологічних процесів і виробництв
Країна (код): UA
Місце видання, проведення: Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Кафедра автоматизації технологічних процесів і виробництв.
Установа захисту: ЕК №22, 2023 р.
Науковий керівник: Капаціла, Юрій Богданович
Kapatsila, Yuriy
Члени комітету: Чихіра, Ігор Вікторович
Chykhira, Ihor
УДК: 681.5
62-52
Теми: 151
автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології
автоматизація
адаптивне керування
алгоритм
різання
температура
різальний інструмент
automation
adaptive control
algorithm
program control
cutting
temperature
cutting tool
Діапазон сторінок: 1-121
Кінцева сторінка: 121
Короткий огляд (реферат): В кваліфікаційній роботі проведено дослідження та аналіз адаптивних методів керування процесами механічної обробки на токарних верстатах. Зокрема в роботі вивчено сучасний стан питання, виконано літературний огляд за темою роботи, сформульовано висновки та основні завдання; розроблено динамічну модель процесу різання; розроблено модель теплопередачі інструменту; аналітично виведено рівняння ефективності системи; проведено дослідження системних параметрів, що впливають на термін служби інструменту і продуктивність системи в цілому; проведено оптимізацію продуктивності системи; виконано дослідження інтенсивності зношення інструменту, проведено аналіз отриманих результатів та розглянуто можливість їх застосування для функціонування адаптивної системи керування; встановлено, що застосування методу дистанційної термопари і відповідного алгоритму оптимізації дає прийнятні результати з адаптації процесу токарної обробки до умов, які змінюються і підвищення продуктивності процесу і якості обробки в цілому; розглянуто питання охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях.
This qualifying work researched and analyzed adaptive control methods of lathe machining processes. In particular, the current state of the issue was studied, a literature review was performed, conclusions and main tasks were formulated; a dynamic model of the cutting process was developed; a heat transfer model of the tool was developed; the level of system efficiency was analytically derived; system parameters affecting the service life of the tool and the performance of the system as a whole were studied; system performance was optimized; the intensity of tool wear was studied, the obtained results were analyzed and the possibility of their application for the functioning of the adaptive control system was considered; it was found that the application of the remote thermocouple method and the corresponding optimization algorithm gives acceptable results in adapting the lathe process to changing conditions and increasing the productivity of the process and the quality of processing as a whole; the issues of workplace safety and safety in emergencies was considered.
Опис: Робота виконана на кафедрі автоматизації технологічних процесів і виробництв факультету прикладних інформаційних технологій та електроінженерії Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться «28» грудня 2023 р. о 9.00 год. на засіданні екзаменаційної комісії №22 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя.
Зміст: ВСТУП 9 1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 10 1.1 Загальні відомості про адаптивне керування механічною обробкою 10 1.2 Огляд виконаних досліджень за темою роботи за літературними та іншими джерелами. 15 1.3 Висновки та постановка задачі на кваліфікаційну роботу 22 2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 25 2.1 Розробки моделі системи обробки 25 2.2 Розробка моделі процесу – динаміка різання 28 3 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 34 3.1 Розробка моделі теплопередачі інструменту 34 3.2 Системні параметри, що впливають на термін служби інструменту 45 3.3 Індекс ефективності 56 4 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 65 4.1 Оптимізація продуктивності системи 65 4.2 Метод Понтрягіна для вирішення загальної задачі оптимального керування 71 5 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 83 5.1 Програмне забезпечення для моделювання 83 5.2 Дослідження швидкості зношення інструменту 88 5.3 Альтернативна процедура розрахунку інтенсивності зношення інструменту 89 5.5 Результати моделювання 95 6 ОХОРОНА ПРАЦІ БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 114 6.1 ОХОРОНА ПРАЦІ 114 6.1.1 Навчання з питань охорони праці 114 6.1.2 Характеристика небезпечних зон обладнання і розробка заходів безпеки 117 6.2 БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 121 6.2.1 Правові основи забезпечення безпеки в надзвичайних ситуаціях 121 6.2.2 Оцінка інженерної і пожежної обстановки у надзвичайних ситуаціях 123 ВИСНОВКИ 125 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 126
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43145
Власник авторського права: © Бабій Тарас, Іванюк Олександр, 2023
Перелік літератури: 1. Антоненко Я. С. Підвищення точності важких токарних верстатів шляхом управління параметрами несучої системи : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.03.01. Краматорськ : ДДМА, 2019. 27 с.
2. Антонюк В.С., Клименко С.А., Клименко С.Ан. Теплові явища при обробці матеріалів різанням. К.: НТУУ «КПІ», 2014. 156 с.
3. Бурштинський М.В., Хай М.В., Харчишин Б.М. Давачі: навчальний посібник 2-ге видання доповнене. Львів ТзОВ «Простір М», 2014. 202 с.
4. Виговський Г.М., Балицька Н.О., Глембоцька Л.Є, Мельник О.Л. Теорія різання: Навчальний посібник. 2-ге вид., доп. / Житомир: Державний університет «Житомирська політехніка», 2021. 148 с.
5. Гайченко В.А., Коваль Г.М. Основи безпеки життєдіяльності людини: Навчальний посібник. К.: МАУП, 2002. 226 с.
6. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього середовища: Навчальний посібник. К.: Знання, 2002. 203 с.
7. Капаціла Ю. Б., Бабій Т. Ю., Іванюк О. В. Дослідження та аналіз адаптивних методів керування процесами механічної обробки. Тези доповіді на ХІІ міжнародній науково-практичній конференції молодих учених та студентів «Актуальні задачі сучасних технологій». Тернопіль, 6-7 грудня 2023 р. С. 48, 49.
8. Паливода Ю.Є. Розроблення системи адаптивного контролю процесу токарної обробки. Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції «Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій», Тернопіль, 2018. С. 144.
9. Основи наукових досліджень і теорія експерименту : Навчальний посібник для здобувачів освітнього ступеня «Магістр» спеціальності 174 «Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка» / укл. Ю. Б. Капаціла, П. О. Марущак, В. Б. Савків, О. П. Шовкун. Тернопіль : ФОП Паляниця В.А., 2023. 186 с.
10. Патент України на корисну модель № 13846, МПК G 01 L 5/16, G 01 N3/58 (2006.01). Стенд реєстрації зусиль різання / Л.Е. Пелевін, М.О. Пристайло, Т.Ю. Пристайло (Україна); заявник і патентовласник Науково-дослідний інститут будівельно-дорожньої і інженерної техніки, № u 2005 10393; заявл. 03.11.2005; опубл. 17.04.2006, Бюл. № 4.
11. Ткачук І.Є., Божко Т.Є., Рудь В.Д. Експериментальне дослідження температури в зоні різання при механічній обробці спечених матеріалів. Міжвузівський збірник «НАУКОВІ НОТАТКИ». Луцьк, 2011. Випуск №32. С. 424-430.
12. Шевченко В.В., Капінос І.В., Грабовський Д.О. Система контролю процесу обробки деталей в умовах «безлюдної технології» // Прогресивні технології та прилади. м. Луцьк. 2011. №1. С. 223-231.
13. Шевченко В. В., Богачов Є. В., Коробцов Є. І. Метод підвищення достовірності діагностики стану різального інструменту при автоматизованій обробці деталей. Вісник національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут». Серія приладобудування, Вип. 55(1), с. 78-80, 2018.
14. Groover, M. P., «Adaptive Control Machining: Current Problems and Future Solutions», Society of Manufacturing Engineers, Paper No. MS72-131, 1972.
15. Heisel, U. Cause Analysis of Errors in FE Prediction Orthogonal Cutting Performances /
16. U. Heisel, D. V. Krivoruchko, V. A. Zaloha, M. Storchak // Proc. of the 10th CIRP International Workshop on Modeling of Machining Operations. Calabria, 2007. Р. 141-148.
17. Kennedy, Peter J. Expеrimental Analysis of the Relationship Between Wear and Temperature, Filial Report for I.E. 321 Experimental Industrial Engineering, 1992.
18. Stanislao, J., James Jr., C. F., Richman, M. H., «A Method•for Temperature Measurement in a Single-Point Cutting Tool». AIIE Trans., Vol. II, No. 1, Mar. 1990, pp 55-58.
19. Tool wear monitoring and selection of optimum cutting conditions with progressive tool wear effect and input uncertainties / S. Heyns [etal.] //Journal of Intelligent Manufacturing. 2011. Vol. 22(4). P. 491-504.
20. Проектування мікропроцесорних систем керування: навчальний посібник/ І.Р. Козбур, П.О. Марущак, В.Р. Медвідь, В.Б. Савків, В.П. Пісьціо.–Тернопіль: Вид-во ТНТУ імені Івана Пулюя, 2022.–324с.
21. Я.І. Проць, В.Б. Савків,О.К. Шкодзінський, О.Л. Ляшук. Автоматизація виробничих процесів. Навчальний посібник для технічних спеціальностей вищих навчальних закладів. – Тернопіль: ТНТУ ім. І.Пулюя, 2011. – 344с.
22. Пилипець М. І. Правила заповнення основних форм технологічних документів : навч.-метод. посіб. / Уклад. Пилипець М. І., Ткаченко І. Г., Левкович М. Г., Васильків В. В., Радик Д. Л. Тернопіль : ТДТУ, 2009. 108 с. https://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/42995.
23. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання «Безпека в надзвичайних ситуаціях» / В.С. Стручок –Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., –156 с. https://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39196.
24. Навчальний посібник «Техноекологія та цивільна безпека. Частина «Цивільна безпека»» / автор-укладач В.С. Стручок – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., – 156 с. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39424/
25. Платформа .NET та мова програмування C# 8.0: навчальний посібник / Коноваленко І.В., Марущак П.О. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2020 – 320 с. /Рекомендовано до друку Вченою радою Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя. Протокол № 10 від 20 жовтня 2020 року
26. Капаціла Ю.Б., Михайлишин Р.І., Савків В.Б., Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи бакалавра спеціальності 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології». Тернопіль.: Видавництво ТНТУ. 2021. 40 с.
27. Савків В.Б., Капаціла Ю.Б., Михайлишин Р.І. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи бакалавра спеціальності 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології». Тернопіль.: Видавництво ТНТУ. 2021. 50 с. https://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35172
Тип вмісту: Master Thesis
Розташовується у зібраннях:151 — автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
KRM_Babii_Ivaniuk_2023.pdfКваліфікаційна робота магістра2,98 MBAdobe PDFПереглянути/відкрити
avtorska_magistr_Babii_Ivaniuk.docАвторська довідка53,5 kBMicrosoft WordПереглянути/відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.

Інструменти адміністратора