Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50793| Título : | Удосконалення конструкції та дослідження жорсткісних характеристик стійки вертикально-фрезерного верстата |
| Otros títulos : | Improvement of the design and study of the stiffness characteristics of the column of a vertical milling machine |
| Autor : | Флісак, Андрій Омелянович Flisak, Andrii |
| Affiliation: | ТНТУ імені Івана Пулюя, гр. МВм-61 |
| Bibliographic description (Ukraine): | Флісак А.О. Удосконалення конструкції та дослідження жорсткісних характеристик стійки вертикально-фрезерного верстата : кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістр за спеціальністю „133 — галузеве машинобудування“ / А. О.Флісак. — Тернопіль: ТНТУ, 2025. — 93 с. |
| Bibliographic reference (2015): | Флісак А.О. Удосконалення конструкції та дослідження жорсткісних характеристик стійки вертикально-фрезерного верстата // Флісак Андрій Омелянович: 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. - 93 с. Flisak A. Improvement of the design and study of the stiffness characteristics of the column of a vertical milling machine // Flisak Andrii: 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. - 93 p. |
| Fecha de publicación : | 23-dic-2025 |
| Submitted date: | 23-dic-2025 |
| Date of entry: | 29-dic-2025 |
| Editorial : | ТНТУ |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопіль |
| Supervisor: | Шанайда, Володимир Васильович SHANAIDA, VOLODYMYR VASYLOVYCH |
| Committee members: | Сташків, Микола Ярославович Stashkiv, Mykola |
| UDC: | 621.914.5 |
| Palabras clave : | 133 галузеве машинобудування жорсткість стйка вертикально-фрезерний верстат stiffness stand vertical milling machine |
| Resumen : | Метою роботи є розрахунок та аналіз величини деформацій, а також дослідження напружено-деформованого стану несучої колони вертикально фрезерного верстата.
У кваліфікаційній роботі проведено аналіз теоретичних досліджень стосовно організації обробки на верстатах фрезерної групи. Проведено аналіз схем формотворення та на їх основі сформовано кінематичну схему для зубофрезерного верстата. Належну увагу приділено дослідженню компонувальної схеми вертикально-фрезерного верстата Здійснено 3D моделювання несучої колони фрезерного верстата. Виконано дослідження напружено-деформованого стану колони з використанням програмних модулів засобів 3D моделювання. Проведено розрахунок та аналіз складових елементів у сумарній похибці процесу механічної обробки, відхилення від заданих параметрів форм оброблюваних поверхонь. При виконанні проєктних розрахунків виокремлено раціональні підходи щодо розв'язку задач стосовно оптимізації форм корпусних деталей Розроблено заходи з охорони праці та безпеки життєдіяльності в умовах механообробного виробництва. The aim of this qualification work is to calculate and analyze the magnitude of deformations, as well as to investigate the stress-strain state of the load-bearing column of a vertical milling machine. The study includes a theoretical analysis of machining processes on milling-type machines, with particular attention given to the formation schemes and the development of a kinematic diagram for a gear milling machine. The layout of the vertical milling machine is examined in detail. A 3D model of the machine’s load-bearing column was created, and its stress-strain behavior was analyzed using software modules for 3D modeling. The study also includes calculations and analysis of the components contributing to the total error in the machining process, including deviations from the specified surface shape parameters. Rational approaches to optimizing the geometry of housing-type parts were identified during the design calculations. Occupational safety and life protection measures were developed for conditions typical of mechanical manufacturing environments. |
| Content: | ВСТУП 11 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 13 1.1 Огляд та аналіз проблематики кваліфікаційної роботи 13 1.2 Інформаційно-патентний пошук 15 1.3 Висновки по розділу, постановка мети та задач дослідження 22 1.3.1 Завдання дослідження 24 2. ПРОЕКТНИЙ РОЗДІЛ 26 2.1 Аналіз виконавчих рухів механізмів верстату 26 2.2 Попередній вибір двигуна 28 2.3 Попередній кінематичний аналіз приводу головного руху верстата 31 2.4 Уточнений розрахунок двигуна приводу головного руху 31 2.5 Спосіб керування кількістю обертів 33 2.6 Конструювання та розрахунок окремих вузлів верстату 35 2.6.1 Шпиндельний вузол. Призначення і технічні вимоги 35 2.6.2 Пасова передача. Геометричні параметри 38 2.6.3 Зубчаста передача 40 2.6.4 Система кріплення різального інструмента 43 2.7 Загальний силовий розрахунок 45 2.7.1 Математична модель розрахунку жорсткості шпиндельного вузла 45 2.7.2 Привід подач 46 2.7.2.1 Опис конструкції і принципу роботи приводу подач 46 2.7.2.2 Структура приводу подач 47 2.7.2.3 Конструктивні параметри передачі гвинт – гайка кочення 48 3 ДОСЛІДНИЙ РОЗДІЛ 53 3.1 Аналіз результатів попередніх досліджень 53 3.2 Зміст досліджень 54 3.2.1 Аналіз деформацій і кутів осьових переміщень шпинделя при деформації колони 54 3.2.2 Аналіз деформацій і кутів повороту осі шпинделя від контактних деформацій 57 3.2.3 Дослідження зміщення і кута повороту осі шпинделя в стику платформи з плитою 58 3.2.4 Дослідження зміщення і кута повороту осі шпинделя при згині станини 59 3.2.5 Дослідження зміщення і кута повороту осі шпинделя при контактних деформаціях у напрямних стола 62 3.2.6 Зміщення і кут повороту осі шпинделя від контактних деформацій в поворотному столі 63 3.3 Дослідження жорсткості вертикальної стійки при зустрічному фрезеруванні 65 3.3.1 Зміщення осі шпинделя при деформації вертикальної стійки 65 3.3.2 Зміщення вісі шпинделя з врахуванням контактних деформацій в стиках шпиндельної бабки з вертикальною колоною 67 3.3.3 Зміщення шпинделя при контактних деформаціях стику платформи і плити 69 3.3.4 Деформація осі шпинделя за рахунок контактних деформацій в напрямних поворотного стола 71 3.4 Твердотіле моделювання та автоматизоване дослідження 72 3.4.1 CAD системи та результати дослідження 75 3.4.1.1 Етап побудови ескізу при моделюванні деталей 76 3.4.1.2 Результати автоматизованого проєктування 76 3.5 Обговорення та аналіз отриманих результатів 78 3.6 Висновки за результатами дослідження 79 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 80 4.1 ОХОРОНА ПРАЦІ 80 4.1.1 Інструкція з безпечних прийомів роботи при обслуговуванні верстатів з ЧПУ 80 4.2. БЕЗПЕКА У НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 84 4.2.1 Дії населення в надзвичайних ситуаціях (пожежа) 84 Загальні висновки 88 Перелік посилань 89 Додатки 94 |
| URI : | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50793 |
| Copyright owner: | © Флісак Андрій Омелянович, 2025 |
| References (Ukraine): | 1. Крупа В. В. Теорія технічних систем: особливості побудови, створення та розвитку : навч. посіб. Тернопіль : ФОП Осадця, 2023. 308 с. 2. Кобельник В. Р, Кривий П. Д. Жорсткість вертикально-свердлильних верстатів. Вісник ЖДТУ. Технічні науки. : Житомир : ЖДТУ, 2007. Вип. № 1 (40). С. 34–40. 3. Орищук Р. М., Чернявський І. В., Шанайда В. В. Дослідження точності позиціювання деталей різної геометричної форми у верстатних механізмах кріплення і силової 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 4. 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 5. 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. 6. 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. 7. Гагалюк А. В., Паливода Ю. Є. Процеси виготовлення машин. Частина 1: технологічні основи машинобудування : навчальний посібник Тернопіль: Осадца Ю. В., 2025. – 308 с. 8. 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. 9. 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. 10. 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. 11. 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. 12. 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. 13. 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 14. 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. 15. 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. 16. Струтинський В. Б. Математичне моделювання процесів та систем механіки: підручник. / В.Б. Струтинський – Житомир, ЖИТІ, 2001– 612 с. 17. 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. 18. 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. 19. 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). 20. 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. 21. 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. 22. 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 23. 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. 24. 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. 25. Чуприна В. М. Діакоптичний підхід в дослідженні динаміки верстату по частинах / В.М. Чуприна // Промислова гідравліка і пневматика. Матеріали ХІІІ Міжнародної науково-технічної конференції. – Чернігів: ЧДТУ, 2012. – С.68. 26. 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. 27. Скляров Р. А., Шанайда В. В., Редько Р. Г., Четвержук Т. І. Порівняльно-правовий аналіз законодавства у сфері захисту програмних продуктів у Франції, Німеччині та Україні. Наукові записки. Серія: Право. 2023. Випуск 14. Кропивницький, 2023. С. 27 - 39. 28. Редько Р. Г., Скляров Р. А., Шанайда В. В. Порівняльно-правовий аналіз законодавства в області інтелектуальної власності в країнах ЄС та Україні. Міжвузівський збірник наукових праць «Наукові нотатки» за галузями знань «Фізико-математичні науки» та «Технічні науки». Луцьк, 2023, №75. С. 9 - 14. 29. Скляров Р. А., Шанайда В. В., Склярова Н. Р. Особливості захисту баз даних в країнах ЄС та в Україні. НАУКОВІ ЗАПИСКИ. СЕРІЯ: ПРАВО. Випуск 17, Кропивницький: 2024. С. 220-230 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. Редько Р. Г. Дослідження пружно-силових характеристик затискних цанг, виготовлених за діючими та новими технологіями / Р. Г. Редько, О. І. Редько, В. В. Шанайда, Р. А. Скляров. Наукові нотатки. - 2014. - Вип. 44. - С. 249-253. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nn_2014_44_41. 32. 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. 33. 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. 34. 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. 35. Шанайда В. В. Пакет MathCAD в інженерних розрахунках. Тернопіль: Вид-во ТДТУ, 2001. 163 с. 36. 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 37. 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 38. Ковбашин В. І., Пік А. І. Інженерна графіка : навч. посіб. м. Тернопіль : Підруч. і посіб., 2023. 240 с. 39. Ворощук В. Я., Вітенько Т. М. Інжиніринг та 3D моделювання в середовищі SolidWorks. Навчальний посібник. 2023. – 164 с. 40. 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. 41. 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. 42. Севостьянов І. В. Експлуатація та обслуговування машин. Навчальний посібник. – Вінниця: ВНТУ, 2006. 127 с. 43. Стручок В. С. Безпека в надзвичайних ситуаціях: Методичний посібник . Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – 156 с. |
| Content type: | Master Thesis |
| Aparece en las colecciones: | 133 — галузеве машинобудування |
Ficheros en este ítem:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Флісак.pdf | Кваліфікаційна робота магістра | 2,96 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.
Herramientas de Administrador