1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Роботи студентів
  3. Бакалавр
  4. 133 — Галузеве машинобудування (бакалаври)
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/45679
Назва: Розрахунок та конструювання шпиндельної бабки фрезерно-свердлильно-розточного верстата з ЧПК
Інші назви: Calculation and design of the spindle headstock for a CNC milling-drilling-turning machine
Автори: Трофимчук, Владислав Олександрович
Trofymchuk, Vladyslav Oleksandrovych
Приналежність: ТНТУ імені Івана Пулюя
Бібліографічний опис: Трофимчук В.О. Розрахунок та конструювання шпиндельної бабки фрезерно-свердлильно-розточного верстата з ЧПК : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавра : спец. 133 - галузеве машинобудування / науковий керівник В. В. Крупа. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024. 68 с.
Bibliographic description: V. TROFYMCHUK. Calculation and design of the spindle headstock for a CNC milling-drilling-turning machine" // work for obtaining a bachelor's degree: spec. 133 - industrial mechanical engineering / scientific supervisor V. Krupa. Ternopil : Ternopil Ivan Pul'uj National Technical University, 2024. 68 p.
Дата публікації: 26-чер-2024
Дата подання: 26-чер-2024
Дата внесення: 30-чер-2024
Видавництво: ТНТУ
Країна (код): UA
Місце видання, проведення: Тернопіль
Науковий керівник: Krupa, Volodymyr Vasylovych
Крупа, Володимир Васильович
Члени комітету: Ворощук, Віктор Ярославович
VOROSHCHUK, VIKTOR YAROSLAVOVYCH
УДК: 621.9
Теми: точність
шпиндельний вузол
поверхня
жорсткість
податливість
precision
surface
rigidity
spindle assembly
ductility
Короткий огляд (реферат): У роботі проаналізовано як базову модель так і існуючі моделі верстатів аналогічного призначення. Вибрано типову деталь для оброки на даному верстааті та проведено конструкторський контроль креслення та аналіз її на технологічність. Розроблено удосконалений технологічний процес виготовлення даної деталі та здійснено його аналіз. Проведено розрахунок граничних режимів обробки для проєктованого обладнання на базі обробки поверхонь даної деталі. Проведено кінематичний та силовий розрахунок приводу головного руху, основні компоненти якого розміщені у шпиндельній бабці. Здійснено розрахунок шпиндельного вузла.
Опис: The paper analyzes both the basic model and existing models of machines of similar purpose. A typical part was selected for the payment on this machine, and design control of the drawing and analysis of its manufacturability were carried out. An improved manufacturing process of this part was developed and its analysis was carried out. An analysis of the processing limit modes for the designed equipment was carried out based on the processing of the surfaces of this part. The kinematic and force calculation of the main motion drive, the main components of which are located in the spindle headstock, was carried out. The calculation of the spindle assembly has been carried out.
Зміст: ВСТУП 1. АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 1.1. Аналіз верстата-прототипа 1.2. Огляд конструкцій фрезерно-свердлильно-розточувальних верстатів з ЧПУ 1.3. Аналіз типових компоновок шпиндельних вузлів фрезерно-свердлильно-розточувальних верстатів і приклади їх конструкції 1.4. Аналіз публікацій з вибраної тематики дослідження 1.5. Аналіз службового призначення деталі 1.5.1. Конструкторський контроль креслення деталі 1.5.2. Аналіз технічних умов на виготовлення деталі 1.6. Аналіз конструкції деталі на технологічність 1.6.1. Якісна оцінка технологічності 1.6.2. Кількісна оцінка технологічності 1.7. Висновки по розділу. Постановка мети та задач дослідження 2. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ 2.1. Аналіз базового технологічного процесу виготовлення деталей 2.2. Розробка маршрутного технологічного процесу 2.3. Розробка операційної технології 2.4. Розрахунок припусків та проміжних розмірів 2.5. Розрахунок режимів різання для проектованого обладнання 2.6. Висновки по розділу 3. КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 3.1. Кінематичний розрахунок 3.1.1 Вибір електродвигуна приводу 3.1.2 Діапазон регулювання 3.2. Силові розрахунки 3.2.1. Визначення модуля найбільш навантаженої пари 3.2.2. Попередній розрахунок діаметрів валів 3.3. Розрахунок шпинделя 3.3.1. Вибір компоновочної схеми опор шпинделя та розрахунок проєктних параметрів 3.3.2 Розрахунок жорсткості опор 3.3.2.1 Розрахунок жорсткості передніх опор кочення 3.3.2.2 Жорсткість задньої опори 3.3.3. Жорсткість шпиндельного вузла 3.3.4. Розрахунок оптимальної міжопорної відстані 3.3.5. Розрахунок точності опор кочення 3.4. Опис конструкції проєктованого вузла 3.5. Висновки по розділу 4. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТА ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ДОДАТКИ
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/45679
Власник авторського права: © Трофимчук Владислав Олександрович, 2024
Перелік літератури: 1. Паспорт на верстат 2С150ПМФ4: керівництво, креслення, схеми, додатки. Київ, 68 с.
2. Бочков В.М., Сілін Р.І., Гаврильченко О.В. Розрахунок та конструювання металорізальних верстатів: підручник; за ред. Сіліна Р.І. Львів: Бескид Біт, 2008. 448 с.
3. Кузнєцов Ю. М., Саленко О. Ф., Харченко О. О., Щетинін В. Т. Технологічне обладнання з ЧПК: механізми і оснащення: навч. Посібник - Київ-Кременчук-Севастополь: Вид-во «Точка», 2014. — 500 с.:
4. Altintas Y. Manufacturing automation: metal cutting mechanics, machine tool vibrations, and CNC design / Y Altintas. – 2012. – 382 p.
5. Технологія обробки на верстатах з ЧПК : навч. посіб. / Б. М. Гевко та ін. м. Тернопіль : Крок, 2014. 131 с.
6. Проектування обладнання галузевого машинобудування: Шпиндельні вузли на опорах кочення. [Електронний ресурс]: навч. посіб. для здобувачів ступеня бакалавра, Київ: КПІім. Ігоря Сікорського, 2020. – 135 с.
7. Пат. UA 65488 МПК B23B 47/00, B23B 19/00, (2006.01) Шпиндельний вузол верстата / Кузнєцов Ю. М., Фіранський В.Б., Шинкаренко В.Ф., Гойдаєнко Ю.В.; заявник та патентовласник НТУУ «КПІ» – u 2012 11892. Заявл. 15.10.2012. Опубл. 25.04.2013, Бюл.№ 8
8. Пат. UA 69541A МПК B24B 41/00, (2006.01) Шпиндельний вузол / Крижанівський В.А., Пестунов В.М., Каприця О.С. заявник та патентовласник Кіровоградський ДТУ – u2003076800. Заявл. 18.07.2003. Опубл. 15.09.2004. бюл. № 9/2004.
9. Данильченко Ю.М., Петришин А.І. Динамічний аналіз механічної коливної системи «шпиндельний вузол-основа» // Надійність інструменту та оптимізація технологічних систем. Збірник наукових праць. – Краматорськ. - 2011. - №28. – С. 169-174.
10. High precision ball bearings. GMN Paul Müller Industries GmbH & Co. KG // www.gmn.de // 2010. – 98 p.
11. High speed spindles for manual tool change. GMN. Cat. 2508 0914 ENG // Оф. сайт фирмы GMN. 2014. [Электронный ресурс]. URL: http://www.gmnusa.com/upload /news/2508_0914_e_2.pdf
12. Standart spindles: precision grinding spindles, cartridge spindles, precision boring heads. NSK. Cat. No. E2202a // Оф. сайт фирмы NSK. 2012. [Электронный ресурс]. URL: http://www.nskaniericas.com/cps/rde/xbcr/mx_es/Standard_spindle catalogue_e2202a_120411.pdf
13. Данильченко Ю.М., Боронко О.О., Коломієць В.І. Визначення власних частот та форм коливань радіально-упорного кулькового підшипника // Вісник НТУУ «КПІ», сер. Машинобудування. – 2011. - №61. – Т.1. - С.87-90.
14. Верба І. І. Проектування обладнання галузевого машинобудування: Змащування та ущільнення підшипників кочення : Навчальний посібник / І. І. Верба, О. В. Даниленко. – Київ : КПІ ім. І. Сікорського, 2020. – 87 с.
15. Крупа В. В. Теорія технічних систем: особливості побудови, створення та розвитку /: навч. посіб. Тернопіль : ФОП Осадця, 2023. 308 с.
16. Кузнєцов Ю. М., Скляров Р. А., Прогнозування розвитку технічних систем: навч. посібник / Ю. М. Кузнецов, Р. А. Скляров; під ред. Ю. М. Кузнєцова. – К.: ТОВ «ЗМОК» – ПП «ГНОЗІС», 2004. – 323 с.
17. Скляров Р. А., Шанайда В. В., Савчук М. А. Дослідження перехідних процесів електропривода металорізального верстата з використанням інформаційних технологій / Р. Скляров, В. Шанайда, М. Савчук // Вісник ТНТУ. — 2011. — Том 16. — № 1. — С.117-125.
18. Скляров Р. А., Четвержук Т. І., Полінкевич Р. М., Редько Р. Г., Залета О. М. Статистичне моделювання технічних характеристик металорізальних верстатів. Міжвузівський збірник наукових праць «Наукові нотатки» за галузями знань «Фізико-математичні науки» та «Технічні науки»., Випуск 71, Луцьк, 2021, № 71. – 363 с. – С. 322-329.
19. Improved Method for Determining the Feed Influence on the Tangential Cutting Force During Re-drilling, Countersinking and Boring Based on the Small Sample Theory / V. Krupa et al. Periodica Polytechnica Mechanical Engineering. 2024. URL: https://doi.org/10.3311/ppme.29952 (date of access: 22.05.2024).
20. Вегера Н. О., Шанайда В. В. Комп'ютерне дослідження динамічних характеристик елементів модифікованого приводу головного руху вертикально-фрезерного верстата. Природничі та гуманітарні науки. Актуальні питання : Зб. тез Міжнар. студент. науково-техн. конф., м. Тернопіль, 26 квіт. 2018 р. Тернопіль, 2018. С. 178–179.
21 V. Krupa, N. Tymoshenko, V. Kobelnyk, I. Petrechko, Probabilitystatistical estimation method of feed influence on the tangential cutting force under turning, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 114/1 (2022) 22-31.
22. Кривий П.Д. Метод оцінювання статичної точності кінематичних ланцюгів подач консольних фрезерних верстатів / П. Д. Кривий, В. Р. Кобельник, В. В. Крупа, Н. М. Тимошенко // Прогресивні технології в машинобудуванні : збірник наукових праць, Львів-Плай. – Львів, 2020. – С. 103–105.
23. Підвищення продуктивності процесу і якості плоскої поверхні сформованої комбінаційним торцевим фрезеруванням / П. Д. Кривий та ін. Вісник Донбаської державної машинобудівної академії : збірник наукових праць. 2020. № 3 (47). С. 199--206.
24. Крупа В. В. Металорізальні інструменти з асиметричним розміщенням лез для оброблення глибоких отворів циліндрів : дис. … канд. техн. наук : 05.03.01. Тернопіль, 2015. 168 с. URL: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5656
25. Кривий П. Д., Крупа В. В. Інструментальне забезпечення процесу комбінованого розточування глибоких отворів тонкостінних циліндрів. Вісник ЖДТУ. Серія: Технічні науки. 2012. № 2. С. 23–34.
26. Кривий П., Крупа В., Продан В. Kонструкторсько-технологічні передумови підвищення якості оброблення глибоких отворів тонкостінних циліндрів. Вісник ТДТУ. 2010. Т. 15, № 1. С. 147–156. URL: https://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/486.
27. Крупа В. В. Визначення конструкторсько-технологічних параметрів багаторізцевих розточних головок з поділом припуску та подачі. Вісник ТДТУ. 2011. Т. 16, № 1. С. 105–117. URL: https://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/959.
28. Substantiation of parameters for three-cutter boring head with allowance and feed distribution and asymmetric cutter position / Petro Kryvyi, Volodymyr Krupa, Volodymyr Kobelnyk, Yaroslav Kosiv. // Scientific Journal of TNTU. — Ternopil : TNTU, 2019. — Vol 96. — No 4. — P. 57–69.
29. Кобельник В.Р. Жорсткість вертикально-свердлильних верстатів / В.Р. Кобельник, П.Д. Кривий // Вісник ЖДТУ. Технічні науки. – Житомир : ЖДТУ, 2007. – Вип. № 1 (40). – С. 34–40.
30. Кобельник В.Р. Методика дослідження кінематичної точності механізму подач вертикально-свердлильних верстатів на прикладі верстата моделі 2Н118 / В.Р. Кобельник, П.Д. Кривий // Процеси механічної обробки в машинобудуванні : зб. наук. праць. – Житомир : ЖДТУ, 2010. – Вип. 8. – С. 99–108.
31. Кобельник В.Р. Підвищення ефективності процесу свердління наскрізних отворів регулюванням подачі: дис. канд. техн. наук: 05.03.01: / Кобельник Володимир Романович; Терноп. нац. техн. ун-т ім. Івана Пулюя. - Т., 2013. - 21 с.
32. Кривий П.Д. Методи вимірювання головного заднього кута спірального свердла / П.Д. Кривий, В.Р. Кобельник, В.І. Продан, В.Г. Яковлєв // Науковий вісник ХДМА : Науковий журнал. – Херсон : ХДМА, 2012. – № 2 (7). – С. 145–155.
33. Скляров Р. А., Шанайда В. В. Розробка критеріальних оцінок для аналізу компоновок верстатів з паралельною кінематикою. Матеріали Ⅸ наукової конференції Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, 18–19 трав. 2016 р. Тернопіль, 2016. С. 74.
34. Скляров Р. А., Шанайда В. В. Динамічна модель приводу автоматичної заміни інструментів багатоцільових верстатів. Обладнання і технології сучасного машинобудування : Матеріали Всеукр. науково-практ. конф., м. Тернопіль, 11 трав. 2017 р. Тернопіль, 2017. С. 155–156.
35 Крижанівський В. А., Кузнєцов Ю. М., Скляров Р. А. Сучасний стан, прогнозування і перспективи розвитку верстатів з паралельною кінематикою. // Наукові праці ЖДТУ.-Житомир, 2005.- №6, част.1. - С. 320-334.
36. Технологічне обладнання з паралельною кінематикою: Навчальний посібник для ВНЗ. / Крижанівський В. А., Кузнєцов Ю. М., Валявський І. А., Скляров Р. А. – Кіровоград, 2004. – 449 с.
37. Hahalyuk A., Krupa V. Modeling of a lathe bed using the method of topological optimization. Scientific Journal of TNTU. – Tern.: TNTU. 2023. Т. 111, № 3. С. 67–75. URL: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2023.03.
38. Дослідження жорсткості системи затискний гвинтовий пристрій – деталь / О. П. Скиба та ін. Перспективні технології та прилади. 2014. № 5. С. 154–158.
39. Пік А. І., Фльонц І. В., Мельничук С. Л. Стенд для дослідження характеристик піднімально-транспортних лебідок. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства. 2016. № 168. С. 92–96.
40. Дослідження пружно-силових характеристик затискних цанг, виготовлених за діючими та новими технологіями / Р. Г. Редько та ін. Міжвузівський збірник «Наукові нотатки». 2014. № 44. С. 249–253.
41. Volodymyr Shanaida, Ruslan Skliarov, Valeriy Lazaryuk. Mathematical models for the analysis of the parameters of channels in the planning of mechanical processing and welding operations/ Proceedings ITTAP’2023: 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems, November 22–24, 2023, Ternopil, Ukraine, Opole, Poland. 2023, 3628, pp. 43-54. (Scopus) https://ceur-ws.org/Vol-3628/paper12.pdf
42. Analysis of the stress-strain state of the vehicle frame by finite element method // Mykola Stashkiv, Ivan Pidgurskyi, Oleh Pidluzhnyi, Mykola Pidgurskyi, Mykhaylo Levkovych, Ruslan Skliarov, Andriy Mushak // Scientific Journal of TNTU. — Tern.: TNTU, 2022. — Vol 108. — No 4. — P. 89–102.
43. Ворощук В.Я., Вітенько Т.М. «Інжиніринг та 3D моделювання в середовищі SolidWorks». Навчальний посібник. 2023. – 164 с.
44. Ковбашин В. І., Пік А. І. Інженерна графіка : навч. посіб. м. Тернопіль : Підруч. і посіб., 2023. 240 с.
45. Васильків В.В., Радик Д.Л. Експериментальні дослідження у технології машинобудування: Навчальний посібник;. Тернопіль: ТНТУ, 2012. 256 с.
46. Васильків В. В. Технології виробництва заготовок литтям : навчальний посібник / В. В. Васильків, Л. М. Данильченко, Д. Л. Радик. – Тернопіль : Вид-во TНТУ імені Івана Пулюя, 2023. – 492 с.
47. Технологічні основи машинобудування. [Електронний ресурс]: навчальний посібник / Ю.М. Малафєєв; Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021. 201 с.
48. Міренський І.Г. Основи технології машинобудування: навчальний посібник. Харків: ХНАМГ, 2007. 275 с.
49. Мельничук П.П., Боровик А.І., Лінчевський П.А. Технологія машинобудування: підручник. Житомир, ЖДТУ, 2005. 876 с.
50. 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
51. Мазур М.П. Основи теорії різання матеріалів : підручник [для вищ. навч. закладів] / М.П. Мазур, Ю.М. Внуков, А.І.Грабченко, В.Л. Доброскок, В.О. Залога, Ю.К. Новосьолов, Ф.Я. Якубов ; під заг. ред. М.П. Мазура. – 3-е вид. перероб. і доп. – Львів : Новий Світ-2000, 2020. – 471 с.
52. Грицай І. Є. Теорія різання. Лезове та абразивне оброблення металів: навчальний посібник. / І.Є. Грицай. Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2018. 232 с.
53. Паливода Ю. Є. Інструментальні матеріали, режими різання, технічне нормування механічної оборобки : навчально-методичний посібник / Паливода Ю.Є., Дячун А.Є., Лещук Р.Я. – Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2019. – 240 с.
54. Кобельник В.Р. Використання методу ітерацій для дослідження точності подач металорізальних верстатів/Кобельник В.Р, Крупа В.В., Тимошенко Н.М. // Машинобудування очима молодих: прогресивні ідеї – наука – виробництво: тези допов. – Краматорськ: ДДМА, 2018. С. 78-80.
55. Вплив випадковості подачі на висоту мікронерівностей поверхні при її точінні або розточуванні / П. Кривий, Н. Тимошенко, М. Шарик, В. Крупа Львів : Машинознавство. 2013. №9-10 (195-196). С. 76-83.
56. Математична модель впливу стохастичності подачі на величину сили різання в імовірнісному аспекті / Володимир Крупа, Володимир Кобельник, Надія Тимошенко, Ігор Петречко // МММТЕС, 22-23 листопада 2022 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2022. — С. 41–42.
57. Шанайда В. В. Пакет MathCAD в інженерних розрахунках. Тернопіль : Вид-во ТДТУ, 2001. 163 с.
58. Електродвигун 4ПФ 132МВБO4 URL: https://ventilator.ua/product/elektrodvigatel-4pf-132mvbo4-15-0-1030-5000/
59. Бочков В.М., Сілін Р.І., Гаврильченко О.В. Розрахунок та конструювання металорізальних верстатів: підручник; за ред. Сіліна Р.І. Львів: Бескид Біт, 2008. 448 с.
60. Довбуш Т.А. Опір матеріалів: навч. посіб. до виконання розрахунково-графічних робіт і самостійної роботи /Довбуш Т.А., Хомик Н.І., Бабій А.В., Цьонь Г.Б., Довбуш А.Д. Тернопіль : ФОП Паляниця В.А., 2022. 220
61. Павлище В.Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин:- Київ «Вища школа» 1993. – 560с.
62. Бабій А.В., Довбуш Т.А., Бабій М.В., Ткаченко О.І., Сташків М.Я. Динаміка машин. Навчальний посібник для студентів денної та заочної форм навчання спеціальностей 133 «Галузеве машинобудування» та 208 «Агроінженерія» для здобуття освітнього ступеня «Магістр». Тернопіль : ТНТУ 2023. 246 с.
63. Статичний розрахунок шпиндельних вузлів на опорах кочення: Методичні вказівки до виконання розрахунків у дипломних проектах та курсових проектах. Частина 1 / Уклад.: І.І.Верба, О.В.Даниленко – К.: НТУУ „КПІ ім. Ігоря Сікорського“, 2017. – 104 с.
64. Вітенько Т.М. Корозія та антикорозійні покриття: навчальний посібник. Тернопіль: ТНТУ, 2011. – 59 с.
65. Стручок В.С. Безпека в надзвичайних ситуаціях: Методичний посібник . Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. - 156 с.
Тип вмісту: Bachelor Thesis
Розташовується у зібраннях:133 — Галузеве машинобудування (бакалаври)

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
Трофимчук_диплом.pdfкваліфікаційна робота бакалавра2,2 MBAdobe PDFПереглянути/відкрити
Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики


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

Інструменти адміністратора