Please use this identifier to cite or link to this item:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50792| Title: | Розробка та дослідження компонентів шпиндельної бабки зубофрезерного верстата засобами 3D-моделювання |
| Other Titles: | Development and study of the components of the spindle head of a gear-hobbing machine using 3D modeling tools |
| Authors: | Войціх, Віталій Миронович VOITSIKH, VITALII MYRONOVYCH |
| Affiliation: | ТНТУ імені Івана Пулюя, гр. МВм-61 |
| Bibliographic description (Ukraine): | Войціх В. М. Розробка та дослідження компонентів шпиндельної бабки зубофрезерного верстата засобами 3D-моделювання : кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістр за спеціальністю „133 — галузеве машинобудування“ / В. М. Войціх. — Тернопіль: ТНТУ, 2025. — 83 с. |
| Bibliographic reference (2015): | Войціх В.М. Розробка та дослідження компонентів шпиндельної бабки зубофрезерного верстата засобами 3D-моделювання // Войціх Віталій Миронович : кваліфікаційна робота магістра: 133 – галузеве машинобудування/ кер. В.В. Шанайда. Тернопіль : факультет інженерії машин, споруд та технологій, кафедра конструювання верстатів інструментів та машин, група МВм-61 : ТНТУ, 2025. - 83 с. VOITSIKH V. Development and study of the components of the spindle head of a gear-hobbing machine using 3D modeling tools // Voicikh Vitalii: Thesis work for obtaining the educational qualification of Master degree of specialty 133 - Industrial machinery engineering / Supervisor: V. Shanaida. Ternopil: Faculty of Engineering of Machines, Structures and Technologies, Department of Machine Tool and Instrument Design, Group MVm-61: TNTU, 2025. - 83 p. |
| Issue Date: | 23-Dec-2025 |
| Submitted date: | 23-Dec-2025 |
| Date of entry: | 29-Dec-2025 |
| Publisher: | ТНТУ |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопіль |
| Supervisor: | Шанайда, Володимир Васильович SHANAIDA, VOLODYMYR VASYLOVYCH |
| Committee members: | Золотий, Роман Захарійович Zolotyi, Roman |
| UDC: | 621.914.5 |
| Keywords: | 133 галузеве машинобудування зубофрезерний верстат привід головного руху динамічні характеристики hobbing machine dynamic characteristic main motion drive |
| Abstract: | У кваліфікаційній роботі проведено аналіз теоретичних досліджень стосовно проектування зубофрезерних верстатів. Проведено аналіз схем формотворення та на їх основі сформовано кінематичну схему для зубофрезерного верстата. Здійснено 3D моделювання окремих компонентів шпиндельної бабки верстатного обладнання. Проведено дослідження твердотілих комп'ютерних моделей деталей супорта зубофрезерного верстата. Детально пропрацьовано конструкцію вала шпинделя зубофрезерного верстата. Розроблено заходи з охорони праці та безпеки життєдіяльності в умовах механообробного виробництва. The qualification thesis provides an analysis of theoretical studies related to the design of gear hobbing machines. It examines various shaping schemes and develops a kinematic diagram for a gear hobbing machine. Additionally, 3D modeling of individual components of the machine tool's spindle head was conducted, and solid computer models of the carriage components of the gear hobbing machine were created. The design of the spindle shaft was explored in detail. Furthermore, measures for occupational health and safety in the context of machining production were developed |
| Content: | З М І С Т ВСТУП 10 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 12 1.1 Аналіз приводів головного руху вертикально-фрезерних верстатів 12 1.2 Вибір напряму модернізації шпиндельної бабки 16 1.3 Мета і задачі кваліфікаційної роботи 17 2. ПРОЕКТНИЙ РОЗДІЛ 18 2.1 Розрахунок режимів різання 18 2.2 Аналіз схем формоутворення 22 2.3 Шпиндельна бабка верстата 26 2.4 Елементи розрахунку шпиндельного вузла 26 2.4.1 Загальний аналіз шпиндельного вузла 26 2.4.2 Геометричні параметри шпиндельного вузла 28 2.4.3 Аналіз елементів шпиндельного вузла 29 2.4.4 Математична модель для розрахунку жорсткості вала шпинделя 29 2.4.4.1 Визначення коефіцієнтів впливу податливості 31 2.4.4.2 Визначення реакцій опор 35 2.4.5 Розрахунок радіальної жорсткості шпинделя 37 2.4.6 Розрахунок осьової жорсткості шпиндельного вузла 40 2.5 Динамічний розрахунок шпиндельного вузла 42 2.6 Висновки по розділу 44 3 ДОСЛІДНИЙ РОЗДІЛ 45 3.1 Види проектних робіт 45 3.2 Основи твердотілого моделювання 46 3.2.1 Механізми створення ескіза деталі 46 3.2.2 Побудова ескізу 47 3.2.3 Результати виконання 3D моделювання 53 3.3 Дослідження напружено-деформованого стану вала шпинделя 57 3.3.1 Фіксація об'єкта дослідження 59 3.3.2 Результати аналізу напружено-деформованого стану 60 3.3.3 Зведений звіт результатів аналізу напружено-деформованого стану 64 3.4 Оприлюднення результатів кваліфікаційної роботи 71 3.5 Висновки до розділу 71 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 72 4.1 ОХОРОНА ПРАЦІ 72 4.1.1 Інструкція з безпечних прийомів роботи при обслуговуванні верстатів з ЧПК 72 4.2. БЕЗПЕКА У НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 75 4.2.1 Дії населення в надзвичайних ситуаціях (пожежа) 75 Висновки 78 Перелік посилань 79 Додатки 83 |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50792 |
| Copyright owner: | © Войціх Віталій Миронович, 2025 |
| References (Ukraine): | 1. Струтинський В. Б. Математичне моделювання процесів та систем механіки: підручник. / В.Б. Струтинський – Житомир, ЖИТІ, 2001. 612 с. 2. Крупа В. В. Теорія технічних систем: особливості побудови, створення та розвитку : навч. посіб. Тернопіль : ФОП Осадця, 2023. 308 с. 3. Кобельник В.Р, Кривий П.Д. Жорсткість вертикально-свердлильних верстатів. Вісник ЖДТУ. Технічні науки. : Житомир : ЖДТУ, 2007. Вип. № 1 (40). – С. 34–40. 4. 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. 5. Кузнєцов Ю. М., Скляров Р. А. Прогнозування розвитку технічних систем: навч. посібник / Ю. М. Кузнецов, Р. А. Скляров; під ред. Ю. М. Кузнєцова. – Київ : ТОВ «ЗМОК» – ПП «ГНОЗІС», 2004. 323 с. 6. 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(1). – С. 320-334. 7. Кузнєцов Ю. М., Скляров Р. А. Формалізований опис шпиндельного вузла як основної компоненти багатошпиндельного токарного автомата. Надійність інструменту та оптимізація технологічних систем : зб. наук. праць. - Краматорськ : ДДМА, 2009. - Вип. 25. – С. 139-146 8. Скляров Р., Шанайда В. Розробка критеріальних оцінок для аналізу компоновок верстатів з паралельною кінематикою. Матеріали ⅩⅨ наукової конференції ТНТУ ім. Ів. Пулюя, 18-19 травня 2016 року – Т. : ТНТУ, 2016 – С. 74. 9. Скляров Р. А., Шанайда В. В. Прогнозування технічних характеристик металорізальних верстатів з використанням нейронних мереж. Важке машинобудування. Проблеми та перспективи розвитку. Матеріали XXІІІ Міжнародної науково-технічної конференції 28 – 31 травня 2025 року / за заг. ред. В. Д. Ковальова. – Краматорськ-Тернопіль-Свалява: ДДМА, 2025. – С. 252. 10. Струтинський В. Б. Багатокритеріальна оптимізація компоновок шпиндельних вузлів металорізальних верстатів на опорах кочення / В. Б.Струтинський, В. М.Чуприна. Системи озброєння і військова техніка. – 2016. – № 3(47). – С. 106-111. 11. Орищук Р.М., Чернявський І.В., Шанайда В.В. Дослідження точності позиціювання деталей різної геометричної форми у верстатних механізмах кріплення і cилової фіксації. Машинобудування очима молодих: прогресивні ідеї – наука – виробництво : матеріали XIX Міжнародної науково-практичної конференції (м. Суми, 25–26 листопада 2020 року) / редкол.: В. О. Залога, О. В. Івченко. – Суми : Сумський державний університет, 2020. – 183 с. - С.63-66 12. Дослідження розсіювання величин подач токарних верстатів в імовірнісному аспекті / В. В. Крупа та ін. Вісник Херсонського національного технічного університету. 2023. № 4(83). С. 16–28. URL: https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2022.4.2 13. Кобельник В. Р. Підвищення ефективності процесу свердління наскрізних отворів регулюванням подачі: дис. канд. техн. наук: 05.03.01: Терноп. нац. техн. ун-т ім. Івана Пулюя. Т., 2013. 21 с. 14. Кривий П. Д., Кобельник В. Р. Конструкторсько-технологічне забезпечення процесу свердління наскрізних отворів. Надійність інструменту та оптимізація технологічних систем : зб. наук. праць. : Краматорськ, 2011. Вип. № 28. – С. 77–85. 15. V. Krupa et al. Improved Method for Determining the Feed Influence on the Tangential Cutting Force During Re-drilling, Countersinking and Boring Based on the Small Sample Theory. Periodica Polytechnica Mechanical Engineering. 2024. URL: https://doi.org/10.3311/ppme.29952 (date of access: 12.07.2025). 16. Кобельник В. Р, Кривий П. Д. Методика дослідження кінематичної точності механізму подач вертикально-свердлильних верстатів на прикладі верстата моделі 2Н118. Процеси механічної обробки в машинобудуванні : зб. наук. праць. : Житомир : ЖДТУ, 2010. Вип. 8. – С. 99–108. 17. Кривий П. Д. Підвищення продуктивності процесу і якості плоскої поверхні сформованої комбінаційним торцевим фрезеруванням / Кривий П.Д., Кобельник В.Р., Крупа В.В., Мимрик Н.П. Вісник Донбаської державної машинобудівної академії : збірник наукових праць. – Краматорськ : ДДМА, 2019. – № 3 (47). – / Галузь науки: технічні - С.199 - 206. 18. Кривий П. Д., Кобельник В. Р. Конструкторсько-технологічне забезпечення зменшення задирок при наскрізному свердлінні. Всеукраїнська молодіжна конференція «Машинобудування України очима молодих : прогресивні ідеї – наука – виробництво, 22 – 25 жовтня 2012 р.: тези допов. : К. : КПІ, 2012. Том 1. – С. 71–73. 19. Кобельник В. Р. Ефективність керованого процесу свердління наскрізних отворів шляхом забезпечення зміни подачі. Надійність інструменту та оптимізація технологічних систем : зб. наук. праць.: Краматорськ, 2012. – Вип. № 31. – С. 47–56. 20. Дослідження розсіювання величин подач токарних верстатів в імовірнісному аспекті / В. В. Крупа та ін. Вісник Херсонського національного технічного університету. 2023. № 4(83). С. 16–28. URL: https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2022.4.2 21. 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. 22. А. Вовкотруб, В. Шанайда. Аналіз особливостей роботи приводу головного руху верстата/А. Вовкотруб, В. Шанайда // Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 6-7 грудня 2023) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2023. – 497. – С. 35–36. 23. 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. 24. 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. https://ceur-ws.org/Vol-3628/paper12.pdf 25. Кобельник В. Р, Крупа В. В., Тимошенко Н. М. Використання методу ітерацій для дослідження точності подач металорізальних верстатів. Машинобудування очима молодих: прогресивні ідеї : наука : виробництво: тези допов. : Краматорськ: ДДМА, 2018. –С. 78-80. 26. Кривий П. Д. Конструкторсько-технологічне забезпечення підвищеної якості згортних втулок : монографія / Кривий П. Д., Сеник А. А. – Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2019. 232 с. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/27951 27. Скляров Р., Шанайда В. Використання багатофункціонального пакету MathCad при прогнозуванні параметрів металорізальних верстатів. Збірник тез доповідей ⅩⅥ наукової конференції Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя. Т.: ТНТУ, 2012. С. 69. 28. Кривий П. Д., Кобельник В. Р., Кузьмін М. І. Про характер зміни подачі при виході інструменту із тіла заготовки в процесі свердління наскрізних отворів. Вісник ТНТУ : Науковий журнал.: Тернопіль : ТНТУ, 2012. № 4 (68). С. 114–127. 29. Кривий П. Д., Тимошенко Н. М., Дзюра В. О., Кобельник В. Р. Уточнений метод апріорно-емпіричних функцій визначення закону розподілу та його характеристик на основі малої вибірки. Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції „Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій“ до 60-річчя з дня заснування Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя та 175-річчя з дня народження Івана Пулюя, 14-15 травня 2020 року.: ТНТУ, 2020. С. 132–133. 30. Герасимчук Г. А., Скляров Р. А., Шанайда В. В. Розробка математичної моделі та дослідження складних профільних з’єднань у спеціалізованих пакетах комп’ютерного моделювання. Міжвузівський збірник «Наукові нотатки». 2013. № 42. С. 75–80. 31. Шанайда В. В. Пакет MathCAD в інженерних розрахунках. Тернопіль : Вид-во ТДТУ, 2001. 163 с. 32. Ворощук В. Я., Вітенько Т. М. Інжиніринг та 3D моделювання в середовищі SolidWorks. Навчальний посібник. 2023. 164 с. 33. Shanaida, V., Lazaryuk, V., Skliarov, R. Software module for project analysis in mechanical processing and welding of frame structures. CEUR Workshop Proceedings, 2024, 3896, pp. 532-539. https://ceur-ws.org/Vol-3896/short12.pdf 34. Довбуш Т. А. Опір матеріалів: навчальний посібник до виконання розрахунково-графічних робіт і самостійної роботи / Т.А. Довбуш, Н.І. Хомик, А.В. Бабій, Г.Б. Цьонь, А.Д. Довбуш. Тернопіль: ФОП ПаляницяВ.А.,2022. 220 с. 35. Гевко Р. Б., Хомик Н. І., Жаровський О. С., Довбуш Т. А. Деталі машин та основи автоматизованого конструювання: навчальний посібник до лабораторних робіт Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2021. 256 с. 36. Ковбашин В. І., Пік А. І. Інженерна графіка : навч. посіб. м. Тернопіль : Підруч. і посіб., 2023. 240 с. 37. Ізгородін В. А. Охорона праці на підприємстві. Практичний посібник з розробки та ведення документації. Ізгородін В.А.+СD диск. Видання 3-е перероблене і доповнене. В-во ФОРТ, 2019. 457 с. 38. Вимоги безпеки при експлуатації верстатів з ЧПУ. Електронний ресурс: http://um.co.ua/3/3-7/3-7425.html (оновлено 27.08.2025 р.) 39. Севостьянов І. В. Експлуатація та обслуговування машин. Навчальний посібник. – Вінниця: ВНТУ, 2006. 127 с. 40. Стручок В.С. Безпека в надзвичайних ситуаціях: Методичний посібник . Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – 156 с. |
| Content type: | Master Thesis |
| Appears in Collections: | 133 — галузеве машинобудування |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Войціх.pdf | кваліфікаційна робота магістра | 5,75 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Admin Tools