Оптимізаційне дослідження режимів обробки на токарному верстаті горизонтальної компоновки

Abstract

У дипломній роботі магістра розглянуті результати оптимізаційних досліджень режимів обробки на токарному верстаті горизонтальної компоновки. Метою роботи є забезпечення підвищення ефективності токарної обробки на верстатах горизонтальної компоновки на основі оптимізації режимів процесу різання. В дипломній роботі проаналізовані технологічні та конструкторські задачі для різних досліджень оптимізаційного характеру. На основі технологічних розрахунків був проведений пошук найкращих схем формоутворення обраної деталі, формалізовані правила оптимізаційного відбору раціонального компонувального рішення для верстату горизонтальної композиції, а також розроблена конструкція шпиндельного вузла коробки швидкостей. Відповідно до викладеної мети дослідження показано, що найкраще використовувати в якості оцінки при чорновому точінні деталей функцію мети продуктивності різання, яка базується на використанні максимальної кількості чисел обертів шпинделя і поздовжньої подачі. В роботі побудована математична модель, яка передбачає оптимізацію режимів обробки при чорновому точінні. Для кінцевої оцінки оптимізаційного рішення задіяний метод аналізу динамічної стійкості обробної системи, який дозволяє перевірити достатність оптимізаційних параметрів для забезпечення протидії автоколиванням Конструкторсько-технологічні розробки супроводжуються техніко-економічним обґрунтування інженерних рішень та комп’ютерними розрахунками. В дипломній роботі розроблені необхідні заходи з охорони праці, безпеки життєдіяльності та екології.

The Master Diploma Paper deals with optimization research results of cutting conditions in horizontal design lathe machining. The investigation goal lies in providing of turning machining effectiveness increasing on lathes of horizontal design structure on the base of cutting process conditions optimization. The Diploma paper deals with the analysis of manufacturing and design problems for various research of optimization character. Taking into account the technological calculations the best shape forming schemes search of the chosen work piece was determined as well as the optimization rules were formalized for the rational design structure decision of horizontal composition lathe and in this way the design of the speed box spindle unit was developed. According to the declared investigation goal it is shown that the goal function of cutting productivity is best to be used as an estimation quality of the work parts rough turning. Such goal function is based on using of the number of spindle revolutions and longitudinal feed maximum magnitudes. The Diploma paper presents the developed mathematical model providing cutting conditions optimization in rough turning. The method of machining system dynamical stability analysis is used for the finishing estimation of the optimization decision. This method allows checking the sufficiency of optimization parameters to provide the resistance to self-oscillations. The design and technological work is follow with the technical and economic discussion of engineering decisions and IT calculations. The diploma paper also deals with development of the necessary labor protection and life safety measures as well as decisions meeting the ecology requirements.