Суми – 2001 - eSSUIR - Сумський державний університет
advertisement
Міністерство освіти і науки України Державний комітет молодіжної політики, спорту та туризму України Сумська обласна державна адміністрація Житомирський інженерно-технологічний інститут Запорізький державний технічний університет Кримський державний індустріально-педагогічний інститут Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут” Національний технічний університет України “Харківський політехнічний інститут” Сумський державний університет Сумський державний центр науково-технічної і економічної інформації Технологічний університет Поділля ТЕЗИ ДОПОВІДЕЙ Першої Всеукраїнської молодіжної науково-технічної конференції “МАШИНОБУДУВАННЯ УКРАЇНИ ОЧИМА МОЛОДИХ: прогресивні ідеї – наука – виробництво” 31 жовтня – 3 листопада 2001 року Суми – 2001 Міністерство освіти і науки України Державний комітет молодіжної політики, спорту та туризму України Сумська обласна державна адміністрація Житомирський інженерно-технологічний інститут Запорізький державний технічний університет Кримський державний індустріально-педагогічний інститут Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут” Національний технічний університет України “Харківський політехнічний інститут” Сумський державний університет Сумський державний центр науково-технічної і економічної інформації Технологічний університет Поділля ТЕЗИ ДОПОВІДЕЙ першої Всеукраїнської молодіжної науково-технічної конференції “МАШИНОБУДУВАННЯ УКРАЇНИ ОЧИМА МОЛОДИХ: прогресивні ідеї – наука – виробництво” 31 жовтня – 3 листопада 2001 року Суми – 2001 УДК 621.9 Тези доповідей Першої Всеукраїнської науково-технічної конференції «Машинобудування України очима молодих: прогресивні ідеї – наука виробництво». – Суми: СумДУ, 2001. – ХХХ стр. Збірник містить тези доповідей молодих вчених-машинобудівників України присвячені проблемам технології машинобудування, теоретичним та експериментальним досліжденням процесів механічної обробки, удосконаленню різального інструмента та верстатів. Тези доповідей становлять інтерес для студентів, аспірантів, наукових та інженерно-технічних робітників машинобудівного профілю. Сумський державній університет ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА ТАНГЕНЦИАЛЬНОГО ТОЧЕНИЯ А. С. Ануфриев, асп., С. В. Зеленський, студ. Сумський державний університет, Суми В докладе отмечается, что одним из основных вопросов современного машиностроения является решение проблемы обеспечения долговечности и качества продукции на каждом этапе ее изготовления и эксплуатации. При данных условиях прогнозирование выходных показателей процессов механической обработки, в частности, показателей качества, в условиях автоматизированного производства является актуальной задачей. Процесс тангенциального точения (ТТ) позволяет реализовать роторные станки для обработки коротких тел вращения в условиях серийного и массового производства. Они имеют простую конструкцию, занимают меньшие производственные площади, обладают высокими производительностью и показателями качества обработки, работают без применения СОЖ, что особенно важно для повышения экологической безопасности современного производства. Одним из перспективных направлений в станкостроении является создание малогабаритных роторных станков для обработки коротких тел вращения. Вместе с тем, их проектирование существенно затрудняется отсутствием информации о показателях процесса ТТ при обработке различных металлов и сплавов. В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований процесса точения канавок с прямолинейной попутной тангенциальной подачей в заготовках из бронзы. Изучалось влияние режима резания на проекции силы резания, шероховатость и погрешность формы и взаимного расположения обработанной поверхности. Проведенные исследования и теоретические выкладки дали возможность сделать выводы о влиянии режимов резания на проекции силы резания, качество обработанной поверхности (шероховатость, погрешность формы и взаимного расположения) коротких тел вращения из бронзы при тангенциальном точении. Выполненная работа позволила сформулировать цели и задачи дальнейших исследований качества обработанной поверхности после тангенциального точения. ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІКИ РУХУ ВІБРАЦІЙНО-ВІДЦЕНТРОВИХ ЗМІЦНЮВАЛЬНИХ ПРИСТРОЇВ З ЕЛЕКТРОМАГНІТНИМ ПРИВОДОМ І.С. Афтаназів, д.т.н., проф., О.Р. Баранецька, к.т.н., ст.викл., Я.М. Кусий Національний університет “Львівська політехніка”, Львів Нові перспективні методи та сучасні технології викінчувально-зміцнювального оброблення деталей машин та механізмів вимагають грунтовного дослідження як власне самих методів, так і моделювання виконавчих рухів спроектованого технологічного обладнання, оптимізації режимів оброблення та автоматизації розрахунків конструктивних параметрів зміцнювальних пристроїв. Розроблені у Національному університеті “Львівська політехніка” вібраційновідцентрові зміцнювальні пристрої з електромагнітним приводом та пружними системами, на нашу думку, є найбільш придатними для вирішення однієї із головних проблем машинобудування – підвищення надійності та забезпечення довговічності поверхонь довгомірних циліндричних деталей, зокрема внутрішніх. Скориставшись методом механічного імпедансу та енергетичним методом розрахунку вібраційних систем, виведено математичні залежності, що описують рух однопривідного електромагнітного вібраційно-відцентрового зміцнювального пристрою. Розв’язок cистеми рівнянь отримано за допомогою прикладних програм на ПЕОМ, зокрема Mathlab, Mathcad. Експериментальне підтвердження адекватності отриманих рівнянь руху зміцнювального інструменту здійснено за допомогою вібровимірювального комплексу, який включає давач моделі “VS-080”, що сприймає вібрації визначених точок елементів зміцнювального інструменту та перетворює їх у електричний сигнал, прилада-перетворювача “VIBROTEST 30” фірми SCHENCK, що перетворює електричний сигнал в аналоговий, 16-ти розрядного аналого-цифрового перетворювача (звукової карти ПЕОМ), що сприймає сигнал від приладаперетворювача, та програмного забезпечення (програми Sound Forge версії 4.5) для оброблення закодованої інформації. Результати експериментальних досліджень свідчать про адекватність отриманих математичних залежностей, відносна похибка між експериментальним та теоретичним значенням амплітуд коливань досліджуваних елементів пружних систем не перевищує 12 %. Рівняння руху зміцнювального інструменту дозволяють вирішувати дві взаємно обернені задачі: 1) за конструктивними розмірами та характеристиками складників зміцнювального пристрою, що визначені в результаті попередніх розрахунків, встановлюють амплітуди коливань руху елементів пружних систем та оптимальні значення зазорів між складниками електромагнітного приводу розмахи коливань виконавчих органів для здійснення ППД 2) за наперед заданими величинами коливань складників зміцнювального пристрою розраховують конструктивні параметри елементів пружних систем. НАПРЯМКИ УДОСКОНАЛЕННЯ ЧИСТОВИХ ТОРЦЕВИХ ФРЕЗ ДЛЯ ОБРОБКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХОНЬ ДЕТАЛЕЙ В. М. Бушля, асп. Житомирський інженерно – технологічний інститут, Житомир Серед перспективних технологічних напрямків при фінішній обробці площин на даний час можна відмітити застосування процесів чистового торцевого фрезерування, що забезпечують необхідну якість та продуктивність обробки. При цьому виникає задача визначення інструмента для чистової обробки плоских поверхонь. Відсутність стандартних торцевих фрез, які оснащені НТМ, пояснюється протиріччям рекомендацій що до раціональних конструкцій торцевих фрез. Тому задача визначення інструмента для чистової обробки вирішується проектуванням нових фрез. Серед багатьох напрямків для вирішення цієї задачі можна визначити використання торцевих фрез з спірально - ступінчатими схемами різання. При використанні спірально - ступінчастої схеми різання ножі фрези розташовані в радіальному напрямку на різній відстані від осі фрези (по різних видах спіралей), а в осьовому – ступенями зі змінним значенням вильоту. За ціль даної роботи було поставлено розробку методики визначення раціональної схеми різання для спірально - ступінчатого варіанту, тобто отримання найкращої кількості ступенів та відповідного виду спіралі. Для вирішення поставленої цілі проводився аналіз впливу кількості ножів т, що одночасно приймають участь в різанні, від схеми та змінних параметрів різання. Цей вплив розглядався для періоду сталого різання. В якості параметрів для визначення раціональності приймалася середня кількість ножів ncp протягом цього ж періоду, зміна кількості що приймає участь в різанні n та частота випадків різання з малим числом ножів. Раціональним варіантом є той який має максимальне наближення значення ncp до ближчого цілого числа, та обидва інші параметри найменші. В якості об’єкта приймалася торцева фреза з різними кількостями ступіней та архімедовою, логарифмічною та евольвентною спіралями. Аналіз даних за першим параметром виділяє одно – та двоступеневі схеми різання як варті розгляду, в той час як останні два параметри вказують на раціональність саме двоступеневої схеми різання, через її кращі показники перед всіма іншими. Тому визначення раціонального виду спіралі будемо проводити саме для двоступеневої схеми різання. Аналіз проведений за тією ж самою методикою виділяє як найбільш сприятливу евольвентну спіраль. Для доведення незалежності зроблених висновків від зміни режимів різання були проведені додаткові розрахунки по впливу подачі на зміну пріоритетів для раціональності схеми різання з її варіюванням від S=0.05 до 0.5 мм/об з кроком 0,05 мм/об, всі інші параметри залишалися сталими, з величинами як і в основному розрахунку. Їх проведення підтвердило попередні результати та висновки. Тобто вказало на раціональність двоступінчастої фрези, а найкращої спіралі для такої схеми на евольвенту. Підсумовуючи проведену роботу можна зробити висновок, що розроблена методика, її алгоритм та параметри оцінки дозволяють визначати конструктивні параметри фрези. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СБОРКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Н. В. Водолазская, асп. Донбасская государственная машиностроительная академия, Краматорск Резьбовые детали являются наиболее часто встречающимися элементами сборочных единиц и используются практически во всех изделиях. От качества выполнения процесса сборки резьбовых соединений зачастую зависят работоспособность и надежность всего узла или машины. Одним из условий обеспечения качества сборки резьбовых соединений является механизация и автоматизация работ. Однако, уровень механизации и автоматизации сборки резьбовых соединений, как и других сборочных работ, все еще значительно отстает от уровня обрабатывающих областей производственного процесса. Одним из преимуществ автоматической сборки является то, что значительно повышается качество выпускаемых (собираемых) изделий, так как большинство сборочных автоматов может работать только при поступлении на сборку качественных деталей резьбового соединения, тогда как при ручной сборке могут быть употреблены и детали, имеющие значительные отклонения от заданных технических условий. Автоматическая сборка, таким образом, обеспечивает стабильное качество собираемых изделий, что не всегда возможно при ручной сборке ввиду недостаточно высокой квалификации рабочих или из-за ошибок, совершаемых рабочими по причине невнимательности, утомляемости и т. п. Кроме того, стабильность качества при автоматической сборке достигается за счет того, что в автоматическом оборудовании имеются устройства, поддерживающие необходимые показатели технологическою процесса (например, усилие, крутящий момент) строго в заданных пределах, что не всегда возможно при ручной сборке. Наконец, автоматизация регулировочных операций, имеющих место в технологическом процессе сборки, также дает лучшие результаты, чем выполнение этих операций вручную. На качество процесса автоматизированной сборки резьбовых соединений влияют следующие факторы: качество деталей, входящих с резьбовое соединение; технологичность конструкции сборочного узла и его составляющих; точность сборочного оборудования; условия ориентации (т.к. неправильная ориентация резьбовых деталей приводит к срыву первых витков, что нарушает весь технологический процесс автоматической сборки); условия базирования (критерии собираемости резьбового соединения); усилия затяжки; условия стопорения (изменение конфигурации деталей резьбового соединения, ввод дополнительных элементов в резьбовое соединение); контроль сборочной единицы; дополнительные условия необходимые для конкретного резьбового соединения. Таким образом, обеспечение высокого качества автоматизированной сборки резьбовых соединений представляет сложную комплексную проблему, одним из методов решения которой является использование системного подхода. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ В ТОНКОЛИСТОВОЙ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ ОБШИВКИ ВАГОНА ДИЗЕЛЬПОЕЗДА, ПОСЛЕ СБОРКИ-СВАРКИ И ПОСЛЕ ХОДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ Гедрович А. И., проф., Гальцов И. А., асп., Друзь О.Н., асп., Ткаченко С.А., инж. Восточноукраинский национальный университет, Луганск На ГХК «Лугансктепловоз» освоен выпуск пригородных дизельпоездов. С целью повышения коррозионной стойкости, обшивку локомотива выполняют из нержавеющей метастабильной стали 10Х13Г18Д ТУ 14-4-435-98. Но при сборке и сварке элементов обшивки локомотива (боковые стенки, входные и тамбурные двери и. т. д.) представляющие собой сварные тонколистовые металлоконструкции, с толщиной 1,5 мм, а также после ходовых испытаний вагонов, возникает серьезная научно-технологическая проблема связанная с получением металлоконструкции требуемого качества и геометрии. Сварка как технологический процесс получения неразъемного соединения характеризуется высоколокальным введением тепловой энергии в металл. В результате сварочного термодеформационного цикла в деталях и узлах появляются остаточные сварочные деформации и напряжения, последние могут превосходить предел текучести материала, достигая, в частности, для хромо-марганцевых аустенитных сталей значений (1,8-2)т. Этому способствует то, что нержавеющие аустенитные стали имеют низкий коэффициент теплопроводности, высокий коэффициент линейного разширения и склонны к упрочнению. В результате экспериментальных замеров было установлено, что после сборкисварки вагона в шве и околошовной зоне сварных соединений из стали 10Х13Г18Д напряжения превосходят предел текучести металла т допускаемых напряжениях пассажирских вагонов рекомендуемых (0,85т); МПС сборочно-сварочные в (1,6 – 1,8) раза, при по ГОСТ 14892-69 деформации для превышают предельно допустимые в 1,5-2 раза, при допускаемых деформациях рекомендуемых МПС (2 мм на 1 м изделия и не более 5 мм на все изделие). При ходовых испытаниях вагон подвергается значительной динамической нагрузке (вибрации, ударам) в результате чего в швах обшивочных листов происходит резкое уменьшение остаточных сварочных напряжений релаксация т. е. перераспределение напряжений в металле шва и околошовной зоне с появлением деформаций до предельно допустимых, с резким возрастанием деформации в листах обшивки, превышающих предельно допустимые в 3-4 раза. Деформации на входных и тамбурных дверях увеличивающиеся при обкатке и релаксации напряжений, приводят к заклиниванию их при открывании, перекосу, а также неплотному прилеганию к дверным проемам. Все это приводит к нарушению герметичности вагона (течи), трещинам, отслоению мастик и лакокрасочных покрытий вагона, трещинам в стеклах, значительному ухудшению внешнего вида и аэродинамических свойств. АНАЛИЗ ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ, ПРИМЕНЯЮЩИХСЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СВАРОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ А.И. Гедрович, д.т.н., проф., О.Н. Друзь, асп. Восточноукраинский национальный университет, Луганск Сложившаяся ситуация в машиностроительном комплексе Украины настоятельно требует применения новейших ресурсосберегающих технологий. Одним из таких направлений является обработка металла (резка, точение, шлифование, сварка) с искусственным охлаждением. Нами проводятся исследования применительно к разработке технологических процессов сварки с принудительным охлаждением. Применение таких технологий особенно актуально при изготовлении металлоконструкций из металла небольшой толщины. Причиной высокого уровня остаточных напряжений является большой размер зоны пластических деформаций. Поэтому перспективным направлением уменьшения остаточных напряжений и деформаций сварных конструкций является уменьшение размеров активной зоны при сварке, например, принудительный отвод тепла из свариваемого изделия, который по времени совмещен с процессом сварки. Целью настоящей работы было выявление возможности применения известных водных растворов в качестве охлаждающей среды при сварке черных и легированных сталей. Были проанализированы жидкости, используемые в холодильных установках, автомобильных двигателях, процессах обработки резанием, процессах закалки металлов, литейном производстве и пожарной охране. К охладителям, применяемым при сварке, сформулированы и предъявляются следующие требования: недефицитность, дешевизна, негорючесть, нетоксичность (жидкости и продуктов ее разложения), адгезия жидкости, текучесть, устойчивость к высоким температурам, не агрессивность по отношению к свариваемому металлу. Кроме того, охлаждающий раствор должен обеспечивать стабилизацию горения электрической дуги, изоляцию сварочной ванны от атмосферного воздуха и удовлетворительное качество сварного шва. Технологически существует три варианта охлаждения: охлаждение сварного шва, охлаждение шва и зоны пластических деформаций, и охлаждение только зоны пластических деформаций. В данном случае свойства охладителя определялись возможностью реализации только третьего варианта. На основании проведенного литературного анализа свойств охладителей были сделаны следующие выводы: наиболее перспективным для уменьшения активной зоны при сварке является применение водных растворов поверхностно активных веществ (ПАВ), так как эффективность охлаждения раствором ПАВ на 80...100°С выше, чем эффективность охлаждения распыленной водой при прочих равных условиях. Основной вклад в теплопоглощение раствора ПАВ вносят эндотермические эффекты физико-химических превращений. ОПТИМІЗАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ ВИСОКОТОЧНИХ ШПИНДЕЛЬНИХ ВУЗЛІВ О. П. Герасимчук, асп.; О. Ф. Гордєєв, к.т.н., проф. Луцький державний технічний університет, Луцьк В даній роботі оптимізуються параметри шпиндельних вузлів з точки зору їх здатності гасити коливання (по демфуючій властивості). Враховується, що шпиндельні вузли високоточних верстатів оснащуються гідростатичними опорами. В роботі розглянуто два напрями оптимізації, які в комплексі можуть привести до значного підвищення демфуючих властивостей шпиндельного вузла, а отже й точності виготовлення на ньому виробів: Оптимізація параметрів шпиндельних вузлів з гідростатичними опорами по демфуючій властивості. Вирішення питань оптимальної конструкції з використанням нерухомих з’єднань в якості демферів, які здатні гасити коливання за рахунок сил тертя. Перший напрям оптимізації ґрунтується на високих демфуючих властивостях гідростатичних опор і передбачає найбільш повне використання цих властивостей при проектуванні. При цьому застосовується метод аналізу динамічних характеристик вузлів метод визначення еквівалентної постійної часу демфування Th1екв . Цей метод дає змогу спроектувати гідростатичні опори з високими демфуючими властивостями при незначному зниженні жорсткості і несучої здатності. В цьому полягає його перевага порівняно з методами, що визначають несучу здатність і статичну жорсткість, але приводять до неповного використання демфуючих властивостей. Другий напрям використовує властивості сил тертя гасити коливання в нерухомих стиках. Вектор сили тертя завжди направлений в сторону, протилежну напрямку швидкості відносних коливань спряжених деталей і тому його роль зводиться до гасіння цих коливань. Висновки Оптимізація гідростатичних опор по демфуючій властивості забезпечує високу здатність системи гасити коливання, а отже підвищує точність і якість оброблених на верстаті виробів. Оптимізація конструкції як шпиндельного вузла, так і верстата в цілому шляхом збільшення кількості нерухомих стиків дає можливість отримати систему з високими демфуючими властивостями. Як перший, так і другий напрям оптимізації, підвищуючи демфуючі властивості, знижує жорсткість системи, що впливає на точність оброблених на верстаті виробів. Одержуються деталі з меншою хвилястістю але більшими макродефектами. А тому при проектуванні важливою задачею є створення систем з оптимальними демфуючими властивостями при досягненні раціональних жорсткісних параметрів. ПРОГНОЗУВАННЯ ТОЧНОСТІ ШПИНДЕЛЬНИХ ВУЗЛІВ НА ГІДРОСТАТИЧНИХ ОПОРАХ О. Ф. Гордєєв, к.т.н., проф.; В. М. Тимчук , асп. Луцький державний технічний університет, м. Луцьк Для прогнозування вихідних параметрів точності шпиндельних вузлів і їх частотних характеристик зручно використовувати метод початкових параметрів в матричному формулюванні. Прогнозування вихідних параметрів точності шпинделя і частотних характеристик шпиндельних вузлів (ШВ) практично зводиться до визначення амплітуд стаціонарних вимушених коливань шпинделя на передньому кінці від збурень зі сторони процесу різання, приводних механізмів та ін. Лінійна постановка задачі дозволяє використати принцип суперпозиції і поступово прогнозувати характеристики ШВ для кожного із регламентованих параметрів точності шпинделя. Використання матричного методу початкових параметрів для прогнозування зміщень переднього кінця шпинделя і частотних характеристик системи шпиндельопори показано на прикладі ШВ на гідростатичних опорах. Шпиндель розбито на три ділянки. На протязі кожної ділянки згинаючу жорсткість EJ вважають постійною і рівною деякому середньому значенню жорсткостей його частин. При значних перепадах діаметрів різних частин шпинделя число ділянок слід збільшити, так як приведення до середньої жорсткостей частин шпинделя може привести до росту похибки прогнозування. На кінцях шпинделя розміщені зосереджені маси, які відповідають планшайбі і шківу пасової передачі. На шпиндель діють збурення зі сторони процесу різання – сила сила Fn на задньому кінці. FR на передньому кінці і збурення від приводу – Розв’язок диференційного рівняння коливань шпинделя виражають через параметри напружено-деформованого стану yk , k l , M kl2 EJ , Qk l 3 EJ , де yk , k , M k і Qk – відповідно значення амплітуди переміщень, кута повороту, згинаючого моменту і поперечної сили в k-му перерізі. Метод дозволяє зв’язати параметри в нульовому перерізі шпинделя через перехідні матриці його перерізів і ділянок з такими ж параметрами на його задньому кінці. Складання матричного рівняння, яке пов’язує параметри на кінцях шпинделя, значно полегшується і систематизується при використанні каталогу перехідних матриць. Над опорою один із параметрів стану – перерізаючи сила – змінюється стрибком на величину реакції опори (мають місце пружна і дисипативна складові реакції). Для розрахунку параметрів траєкторій при анізотропних властивостях радіальних опор і (або) несиметричному навантаженні зовнішніми силами необхідно організувати зовнішній цикл розрахунків по часу з кроком . Значення повинно бути достатньо малим для виявлення досліджуваних параметрів траєкторій, але не надмірно малим для уникнення неоправданого збільшення машинного часу (як правило, відповідає повороту шпинделя на 5-15). Описана математична модель руху шпинделя в гідростатичних опорах дозволяє прогнозувати положення осі шпинделя при зміні аргументів, які входять в моделі, не тільки для гідростатичних опор, але також для гідродинамічних і газо статичних. ВПЛИВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ НА РІЗАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ КЕРМЕТІВ НА ОСНОВІ КАРБІДУ ТИТАНУ Т.П. Гребенок, студ., Л. Г. Бодрова, к.т.н., доц. Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль Сплави на основі карбіду титану (кермети) із добавками карбіду ванадію, NiCr - металічною зв’язкою відзначаються високим рівнем фізико-механічних властивостей і можуть бути застосовані як матеріал різального інструменту. В роботі досліджено різальні властивості кермету TiC–5VC–18NiCr, одержаного методом порошкової металургії за різними технологіями. Перший – за стандартною технологією, що включає гомогенізацію компонентів TiC, VC, Ni, Cr, холодне пресування та спікання, а другий – попередню операцію одержання твердого розчину TiC–VC. 0,80 0,70 0,60 hз , мм 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 1 11 21 31 Т, хв Перший дослід Другий дослід Рис. 1 – Залежність зношення різців із кермету від тривалості роботи та технології виготовлення Дослідження різальних властивостей кермету проводились при обробці сталей: 35, 45, 40Х, 40ХН, 60С2, У8А. Із сплаву виготовлялися багатогранні різальні пластини з отворами та зі стружечними канавками. Дослідження проводились при точінні заготовок на токарно-гвинторізному верстаті мод. 16К20. Зношування пластин проходило переважно по задній поверхні, що і було прийнято за критерій оцінки різальних властивостей. Параметри режиму обробки за умови найбільшої стійкості інструменту отримали в результаті розрахунку динамічної стійкості процесу точіння. Аналіз мікроструктур сплавів показав, що метод одержання сплавів помітно впливає на розмір карбідної фази. Сплави, одержані за другою технологією, відзначаються більшою дисперсністю структури і, відповідно, більш високими механічними характеристи-ками. Результати дослідження різальних властивостей сплавів, отриманих за різними технологіями, приведені на рис.1. Як показали результати досліджень, інтенсивність зношування пластин із сплаву, отриманого за першою технологією, приблизно в три рази вище, ніж у сплаву, отриманого за другою технологією. Отже, для виготовлення різальних пластин найкраще використову-вати сплави, отримані за другою технологією. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ УНИВЕРСАЛЬНО-СБОРНЫХ РЕЗЦОВ С ПОВОРОТНОЙ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТЬЮ Ю.А. Гринёв, П.Г. Матюха, д.т.н., проф., Донецкий национальный технический университет, Донецк Универсально-сборные резцы с поворотной режущей частью, оснащенной многогранной неперетачиваемой пластиной (МНП), обладают широкой универсальностью за счет поворота пластины на опорной поверхности. Они позволяют вести обтачивание наружных поверхностей с различными углами в плане, осуществлять подрезку торцев. Поворот режущей пластины осуществляется вокруг оси, перпендикулярной опорной поверхности, положение которой рассчитано для определенных базовых параметров режущей части. Естественно, при повороте пластины будет происходить изменение не только углов в плане, но и углов в главной и вспомогательной секущих плоскостях. Полученные нами формулы позволяют рассчитывать углы режущей части после осуществления поворота четырехгранной МНП на угол (верхний знак при повороте против часовой стрелки, нижний знак - по часовой стрелке): - угол наклона вспомогательной режущей кромки 1: tg1 costg N sec 0 sintg0 ; - вспомогательный задний угол 1: tg1 costg0 sintg N sec 0 ; 1 tg1(cos tg N sec 0 sintg0 ) - вспомогательный передний угол 1: tg 1 costg0 sintg N sec 0 ; - угол наклона главной режущей кромки : tg costg0 sintg N sec ; - главный задний угол : tg cos sec 0tg N sintg0 ; 1 tg(cos tg0 sintg N sec 0 ) - главный передний угол : tg costg N sec 0 sintg0 , где 0, N – угол наклона главной режущей кромки и статический нормальный угол, которые обеспечивают установкой пластины в базовом положение; - вспомогательный угол. Вспомогательный угол для четырехгранной МНП определяется с помощью следующих зависимостей: - соответственно, для главной и вспомогательной режущих кромок tg cos N sin ; cos 0 cos sin 0 sin N sin tg cos 0 sin sin 0 sin N cos . cos N cos На Эти формулы позволяют проанализировать закономерности изменения углов. основании анализа можно предложить следующие рекомендации при проектировании УСР с поворотной режущей частью: - в процессе эксплуатации поворот должен осуществляться в разных направлениях, а базовое положение пластины, по которому рассчитывается положение опорной поверхности должно находиться посередине диапазона регулирования ; - для резца оснащенного четырехгранной МНП с базовой геометрией (=45, N=10, =10, 1=45) диапазон углов регулирования по условию когда главный и вспомогательный задние углы больше нуля (например, равен пяти градусам) составляет для главного угла =25, передних углов ,1=-13…-5, углов наклона режущей кромки ,1=5…13. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПО ВЫХОДНЫМ ДАННЫМ МОНИТОРИНГОВОЙ СИСТЕМЫ О. Г. Деревянченко, д.т.н. проф., Одеський національний технічний університет, м. Одеса А. І. Грабченко, д.т.н. проф., Д.Б. Романенко, асп. Національний технічний університет України «ХПІ», м. Харьков Современное машиностроительное производство все более широко связано с применением наукоемких технологий, характеризуемых прецизионностью рабочих процессов, которые должны обеспечивать основные показатели процесса: высокая надежность, высокая производительность, высокая точность и минимальная шероховатость. К качеству режущих инструментов, эксплуатируемых в таких условиях, предъявляются повышенные требования – высокое качество режущей кромки и минимальный радиус округления. Эффективность работы режущего инструмента при прецизионной обработке может рассматриваться как комплексный показатель состояния режущего инструмента, включающий такие свойства, как надежность, способность формировать обработанную поверхность в заданных пределах точности, шероховатости и других параметров качества поверхностного слоя. Особенностью прецизионного процесса резания являются малые сечения среза, соизмеримость толщин среза с величиной радиуса округления режущей кромки, неравномерность нагрузки различных участков режущей части вдоль кромки. Эти и другие особенности обусловливают неравномерность износа поверхностей лезвия инструмента, появление таких дефектных элементов структуры режущего инструмента, как следы концентрированного износа, риски износа и др. Каждый из этих элементов режущей части может являться причиной отказа режущего инструмента Разработка мониторинговой системы обусловлена необходимостью использования новых, современных методов контроля и исследования процесса резания, оперативного сбора информации, обработки экспериментальных данных с целью охвата возможно большего числа неконтролируемых параметров процесса прецизионного резания, предупреждения отказов режущего инструмента и прогнозирования его остаточного ресурса. Мониторинговая система создавалась на основе компьютерного оборудования и программ, написанных на языке высокого уровня LabVIEW. LabVIEW - программный пакет для систем измерения, контроля, диагностики и управления, обеспечивающий сбор и обработку сигналов в реальном времени. Эксперименты проводились при торцовом точении отрезным резцом из гексанита-Р закаленной стали ШХ 15 (HRCЭ 64), при этом режимы резания изменялись в следующих пределах: подача от 10 мкм/об до 30 мкм/об, глубина от 10 мкм до 30 мкм, скорость резания 80 – 100 м/мин. Компьютер фиксировал составляющие силы резания и виброакустическую информацию о процессе обработки. Полученные результаты возможно использовать для адаптивного управления процессом прецизионной обработки труднообрабатываемых материалов. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЦЕНТРИРУЮЩИХ СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ А. Д. Дедов, к.т.н., доц., С. Ю. Стародубов, асист., М. В. Ивашина, асп. Донбасский горно-металургический институт, Алчевск Известно, что по характеру проявления все базы разделяются на явные и скрытые. Исследование комплектов баз показывает, что среди полных комплектов баз (6 связей) возможен 21 комплект, содержащий одну, две или три скрытых базы. Эти комплекты имеют различную применяемость на практике. Наиболее распространенными схемами являются: У(я)Н(с)О(я); 2Н(с)О(я)О(я): У(с)2О(с)О(я). Анализ теоретической и нормативной литературы по технологии машиностроения, производственного опыта позволили выявить следующие подходы к базированию деталей при наличии в комплекте скрытых баз: 1. Смена баз, как правило, неорганизованная. Скрытая база заменяется геометрически связанной СМНТП ней явной базой. 2. Материализация скрытых баз (установка СМНТП выверкой). 3. Применение базирующе-зажимных механизмов. Для оценки этих способов предложены три критерия: точность, трудоёмкость реализации, себестоимость изготовления оснастки. Определена область применения каждого способа. Детально анализировались базирующе-зажимные механизмы. Установлено, что их особенностью является наличие в конструкции кроме геометрических также кинематических и динамических связей. Были рассмотрены более 300 конструкций таких устройств, авторские свидетельства и патенты на которые были выданы в период СМНТП 1975 года, а также типовые схемы центрирующих устройств. Отметим, что используемые механизмы отличаются, главным образом, видом силового привода. Для базирования используется небольшой выбор установочных элементов, реализующих связи. Разработана их систематизация. Целью проведённого анализа являлось выявление степени совершенства предложенных конструкций базирующе-зажимных приспособлений СМНТП точки зрения статической определённости схемы установки и наличия эффекта самоустановки, разработка рекомендаций по конструированию таких устройств. Статическая неопределённость в механизме, как известно, приводит к самонагружению дополнительными реакциями связи, что может послужить причиной разрушения механизма, а в случае станочного приспособления обязательно приведёт к снижению точности обработки (по данным некоторых авторов – от 2 до 5 раз). Задача анализа осложняется тем, что в настоящее время отсутствуют критерии оценки наличия эффекта самоустановки. Предлагается формула для анализа структуры станочного приспособления, базирующего заготовку по явным и скрытым базам. Разработан алгоритм анализа. Сформулированы рекомендации по проектированию станочных приспособлений. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ ОПЕРАЦИЙ МОДУЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Думанчук М.Ю., асист. Сумський державний університет, Суми В соответствии с последовательностью проектирования модульных технологических процессов до начала разработки структуры отдельных операций должны быть выполнены следующие работы: 1. разбиение детали на модули поверхностей в соответствии с принятой классификацией; 2. на основе анализа на технологичность сформированы интегральные модули поверхностей; 3. из существующей базы данных выбраны необходимые типовые технологические модули; 4. в соответствии с реальной конфигурацией модулей поверхностей в типовых технологических модулях отобраны необходимые технологические переходы и из них сформированы рабочие технологические модули; 5. сформированы интегральные технологические модули путем объединения одноименных этапов рабочих технологических модулей (перечень которых соответствует модулям поверхностей, входящих в интегральный модуль поверхностей). ГОСТ 3.1109-82 определена следующая структура операций: операция – установ – позиция – технологический переход. Принципами модульной технологии устанавливается, что в интегральный модуль поверхностей включаются те модули поверхностей, обработка которых может быть выполнена при неизменном положении заготовки на станке. При формировании технологических операций модульного техпроцесса необходимо выполнить следующее: 1. выявить среди существующих одноименных этапов интегральных технологических модулей те, которые могут быть выполнены при неизменном положении заготовки (сформировать позиции); 2. внутри сформированных позиций упорядочить технологические переходы с целью минимизации времени на холостые перемещения органов технологического оборудования; 3. выявить среди сформированных позиций те, которые могут быть реализованы с одной установки заготовки. Технологические установы формируются объединением таких позиций; 4. Проверка сформированных установов с точки зрения возможности их объединения в операцию. При выполнении этих работ необходимо учитывать общность используемых схем базирования, технологического оборудования, средств технического оснащен возможность, наличие необходимого количества инструментов в магазине. При упорядочивании технологических переходов необходимо обеспечить неизменность их последовательности для каждого отдельно взятого технологического модуля. Предлагаемая методика позволяет упорядочить процесс формирования структуры технологических операций, упростить автоматизацию данного вида работ, что в целом положительно скажется на качестве и продолжительности их выполнения, и, как следствие, на себестоимости детали в целом. ТЕХНОЛОГІЯ СИНТЕЗУ ТЕРМІТНИХ ВИСОКОМІЦНИХ ЧАВУНІВ Ю. Ю. Жигуц, к.т.н., доц., Ю. Ю. Скиба, асп. Ужгородський національний університет, Ужгород В 30-х роках вперше було запропоновано метод отримання рідкої сталі в результаті горіння термітної суміші. Сучасні дослідження в області металотермії значно розширили діапазон синтезованих сплавів. Мета даної роботи полягала у заміні порошку алюмінію в стандартному терміті порошком магнію для модифікування утвореного рідкого чавуну надлишковим магнієм та глобуляризації графіту. Для цього до стандартного терміту, що вміщує 20–25% порошку алюмінію і 75–80% оксидів заліза (за масою) додають залізомагнієвий терміт, який вміщує надлишок магнію: 30–35% порошку магнію на 70–65% оксидів заліза. Маса шихти у мікроплавках знаходилася у межах від 150 до 500 г, а у наступному доведена до 10 кг. Підпал шихти виконувався титановим запалом. В результаті проведеної роботи розроблено склад екзотермічної суміші (у % за масою): дисперсний вуглець (у вигляді частинок або волокон) 3–8; феросиліцій та силікокальцій (разом) до 10; феромарганець залізомагнієвий терміт – решта. Ефективність модифікування термітного 0,2–1,0; залізо-алюмінієвий чавуну магнієм і визначалась металографічним методом з використанням шкали ССГ (ступені сфероідизації графіту). Значну кількість виливків, що виготовляються з магнієвого чавуну можна оперативно перевести на техно-логію з використанням термітних ливарних додатків. Застосувавши термітні ливарні додатки, втрати металу можна знизити до 10% і менше. Цілі виливки з термітного магнієвого чавуну до-цільно виготовляти при терміновому отриманні литих заготовок запасних частин та інших дефіцитних деталей при відсутності плавильного обладнання та зовнішніх джерел енергії Проведена робота дозволила встановити: 1. Екзотермічна суміш для термітних ливарних додатків, повинна вміщувати залізоалюмінієвий терміт, з метою отримання у додатковій частині форми рідкого магнієвого чавуна, аналогічного за складом магнієвому чавуну залитому у ливарну форму, який підпалює екзотермічну суміш у порожнині додатку, в той же час суміш додатково вміщує залізомагнієвий терміт з над-лишком порошку магнію 9,2–31,6% (за масою): 2. Екзотермічна суміш для отримання високоміц-них чавунів крім феросиліцію може вміщувати магній у вигляді лігатури ЖКМ або ЖКМК. 3. Екзотермічна суміш для виготовлення з тер-мітного металу цілих виливків або для термітного зварю-вання виливків цим металом може зовсім не вміщувати феромарганець. 4. Ці ж екзотермічні суміші можуть бути вико-ристані і для термітного зварювання чавуну. Проведена робота дозволяє зробити також загаль-ний висновок, що за механічними властивостями синтезо-вані високоміцні чавуни не поступаються “ординарним” – отриманим традиційними технологіями, а самі методи придатні для синтезу, в принципі, будь-якого чорного і кольорового сплаву. ОБ ОДНОЙ КОНСТРУКЦИИ КРЕПЛЕНИЯ СМЕННЫХ МНОГОГРАННЫХ НЕПЕРЕТАЧИВАЕМЫХ ПЛАСТИН В РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ ВИХРЕВОЙ ГОЛОВКИ В. О. Залога, д.т.н., проф.; Д. Г. Голдун, студ. Сумський державний університет, м. Суми Процесс вихревого нарезания резьбы по своей кинематике относится к прерывистым нестационарным процессам резания. В работе участвуют одновременно три режущие кромки последовательно каждого из 4-20 лезвий режущей части вихревой головки (ВГ). Такой режим работы обуславливает кратковременность цикла «резание» и изменение толщины среза и большими градиентами ударного импульса. В связи с этим крепление лезвий к корпусу режущей части ВГ оказывает значительное влияние на качество получаемой резьбы и работоспособность ВГ в целом. На наш взгляд применение в ВГ напайных уже пластин является нерациональным в современных условиях. Согласно нашим расчетам большую стойкость, точность и производительность можно достичь благодаря использованию сменных многогранных неперетачиваемых пластин (СМНТП). Однако этот подход требует обеспечения (1) минимальных габаритов узла крепления СМНТП в режущей части ВГ и (2) простоты его эксплуатации, (3) высокой точности базирования СМНТП и (4) надежности их закрепления. В настоящее время инструментальная промышленность выпускает СМНТП для нарезания трапецеидальных резьб с большим шагом. Это, например, радиальные пластины фирмы Widia Valentine 4Ex.xTR. Их широко применяют для нарезания резьбы резцом. Для этой цели разработаны державки и узлы крепления пластин в них по силовой схеме “Р”. Однако применение известных конструкций узлов крепления в режущей части ВГ невозможно из-за невозможности обеспечить (1) и (2) требования. Проведенное нами патентное исследование позволило разработать конструкцию крепления СМНТП, удовлетворяющую указанным требованиям. На торцевой поверхности корпуса режущей части ВГ выполнены кольцевой паз фасонной формы с углом 60 и пазы с точными боковыми поверхностями в радиальном направлении. В каждом из радиальных пазов располагаются вставки, на поверхности которой располагается СМНТП с отверстием и штифт. Закрепление производится винтом. Данная конструкция узла позволяет обеспечить: - точность расположения СМНТП за счёт базирования всех пластин по поверхности кольцевой фасонного паза, выполняемого с одного установа; - надёжность закрепления СМНТП за счёт положительного угла между силой резания и силой закрепления; - минимальные габариты; - простоту эксплуатации за счет применения одного крепежного винта, расположенного на торце режущей части ВГ. Узел прост в изготовлении, поскольку содержит всего четыре поверхности, к которым предъявляются повышенные требования по точности изготовления: кольцевой фасонный паз, основание радиальных пазов и боковые поверхности вставки. НОВІ МОДЕЛІ ПІДШИПНИКІВ ШПИНДЕЛЬНИХ ВУЗЛІВ ДЛЯ НАДВИСОКОШВИДКІСНОЇ ОБРОБКИ П. О. Захаров, к.т.н., доц., В. М. Місюк , асп. Луцький державний технічний університет, м. Луцьк Підшипники кочення, гідравлічні (гідродинамічні і гідростатичні), газові (аеродинамічні і аеростатичні) та магнітні, які використовуються в якості опор високошвидкісних шпинделів, не забезпечують одночасно повний комплекс вимог, які ставляться до них: висока швидкохідність, малі втрати на тертя, високі статична та динамічна жорсткість і довговічність. Відомі спроби, які направлені на суміщення в одній конструкції переваг гідравлічних та газових підшипників. Запропонованований підшипник з гідрогазовим мастилом є одним з можливих конструктивних рішень гідрогазової опори. Опора складається з втулки, яка обертається з кутовою швидкістю ω, і нерухомого шипа. Між поверхнями втулки і шипа знаходиться шар рідини, який обертається з втулкою, та шар газу. За рахунок відцентрових сил, що діють на частинки рідини в шарі, виникає гідростатичний тиск з додатнім градієнтом вглиб шару в напрямку поверхні втулки. При достатньо великій кутовій швидкості ω шар рідини можна рахувати квазітвердим з ідеальною кільцевою поверхнею. При накладанні сили Q втулка зміщується на шип на величину ексцентриситету е, а в конфузорній частині газового шару виникає аеродинамічний тиск. Оскільки тиск на поверхні рідинного шару рівний нулю, то за рахунок аеродинамічного тиску він деформується на деяку глибину. Інтеграл тиску по дузі деформованого шару забезпечує реакцію газорідинного підшипника на навантаження, тобто його навантажувальну здатність. Недоліком першої запропонованої конструкції є те, що вона передбачає нетрадиційну компоновку роторної системи, коли обертається не ротор, а втулка. Особливістю другої конструкції, яка реалізує запропонований спосіб мащення являється використання в якості робочої рідини маcтила, яке володіє феромагнітними властивостями (ФМР - феромагнітна рідина). Гільза встановлена з зазором на шип, при цьому гільза розміщена в конструкції нерухомо, шип – з можливістю обертання. Зазор між шипом та гільзою заповнюють розрахованою кількістю магнітної рідини. Під дією обертового магнітного поля шар рідини рухається в коловому напрямку по поверхні гільзи. Під дією відцентрових сил в шарі рідини, яка обертається, виникає тиск: мінімальний – на вільній границі шару рідини; максимальний – на стінці гільзи; таким чином створюється квазітверда, ідеально кільцева поверхня. Відмінність двох конструкцій полягає в тому, що за рахунок ефекту налипання рідини на нерухому поверхню втулки в останньому випадку необхідно очікувати збільшення втрат на тертя в пограничному шарі рідкої фази мастила. Однак слід передбачити стабілізуючу дію радіального градієнта тиску і орієнтуючої дії магнітного поля на розвиток турбулентних процесів в пограничному шарі магнітної рідини. Перевагою другої схеми є можливість управління режимом тертя в рідкій та газовій фазах мастила в залежності від умов роботи підшипника. Приведені конструкції підшипників далеко не обмежують можливі конструктивні реалізації запропонованого способу мащення. ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОСЕТЕЙ ПРИ ОЦЕНКЕ ИНФОРМАТИВНОСТИ ЧАСТОТ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО СИГНАЛА С.В. Ковалевский, д.т.н., проф., В.В. Медведев, асп. Донбасская государственная машиностроительнаям академия, Краматорск Для контроля состояния технологической системы в “безлюдном” производстве, как правило, пользуются косвенными методами, которые предполагают измерение параметров, сопутствующих информативными являются колебательные процессу процессы: обработки. Наиболее акустическая эмиссия, вибрации и.т.п. После их обработки средствами контроля судят о состоянии технической системы. Основной задачей является выделение информационных частот из диагностических сигналов. В ряде существующих алгоритмов при этом начинают с выделения наиболее адекватных технологическим параметрам частотных диапазонов сигнала. Предложенная методика позволяет снизить время определения информативных частот и их зависимость от конкретных технологических параметров. Как известно диапазон колебаний, сопутствующих процессу обработки лежит в пределах от 1 Гц до нескольких десятков мегагерц. В него входят вибрации, акустическая эмиссия и электромагнитное излучение. Однако, существующие методы контроля состояния технологической системы по колебательным процессам в зоне резания, не обеспечивают необходимой точности. Кроме того, требуется их предварительная настройка на каждый станок, которая включает в себя проведение большого числа предварительных экспериментов для тарировки датчиков. С появлением компьютерных эмуляторов искусственных нейронных сетей стало возможно снизить количество предварительных экспериментов. Нами разработанная система включающая в себя датчики, аналогово-цифровые и спектральные преобразователи, эмулятор нейронной сети с периферийными блоками поддержки обучения. Методика заключается в свойстве нейронных сетей распознавать образы на основе поступающих сигналов. После обучения структура сети настраивается таким образом, что по спектру сигналов со станка она распознает технологические параметры. Эксперименты проводились на токарном станке 1А64, обрабатывались заготовки из Стали 45, использовались резцы с трехгранными и четырёхгранными режущими пластинами (=90° и =45°). Целью экспериментов являлась оценка адекватности информативных частот технологическим параметрам. По полученной, в процессе обучения, структуре нейронной сети выводилась эмпирическая зависимость между диагностическим сигналом и технологическими параметрами. Это позволило выявить наиболее информативные частоты, инструмента с высокой точностью определять в режиме реального времени режимы резания и состояние инструмента. Вывод. С помощью полученной методики стало возможно получать зависимость весомости частот сигналов датчиков от различных технологических параметров. С помощью выработанной методики изучения спектра определили, в частности, наиболее значимые диапазоны акустической эмиссии от частоты вращения шпинделя и глубины резания. С помощью данной методики можно получать и другие зависимости весомостей частот для построения интеллектуальных систем диагностики. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА КАЧЕСТВО ДЕТАЛЕЙ МАШИН Л. П. Колот, к. т. н., доц., Ю.А. Бойко, асп. Донбасская государственная машиностроительная академия, Краматорск Технологические факторы и параметры точности деталей представляют собой множество взаимосвязанных элементов, выступающих как единое целое. Такое множество является системой. Система рассматривается как объективно существующий комплекс связей, характеризующий размеры и форму детали на каждой операции. Системный подход к исследованию точности детали при ее изготовлении получает свое проявление в постановке и определении комплекса методов: оценки значимости влияния отдельных элементов конструкции на точность деталей, определение влияния отдельных параметров на точность деталей, установление связей между погрешностями формы деталей и методами их изготовления. Систему связей производственных факторов и признаков точности изготовления деталей, на примере нежестких корпусных деталей можно представить следующим образом: главный объект системы Т - точность размеров и формы нежестких корпусных деталей находится в определенной связи с М - материалом детали, ее геометрической формой - Г и стабилизирующими методами термообработки - СТО. Целостный характер системы проявляется в том, что между различными ее объектами в данном состоянии существуют связи. Связь между любыми двумя объектами образует элемент системы- подсистему. Таким образом, конструируемая система представляет собой совокупность связанных элементов-подсистем. Увеличение второстепенных элементов усложняет математическое моделирование системы в целом и не приводит к повышению уровня и достоверности из-за случайного характера связей. Отбор объектов для включения в систему производится на основе оценки значимости их свойств в том аспекте, в котором объекты образуют систему. Параметрами системы является вход, процесс, выход. Состояние системы описывается множеством величин по каждому системному параметру. Под входом понимается исходное состояние главного системного объекта Т, то есть исходные показатели точности размеров и формы деталей перед механообработкой (первый вход) и перед термообработкой (второй вход). Исходное состояние объекта Т изменяется в процессе механообработки и в конце этого процесса Т переходит в конечное состояние или в первый выход. Первый выход является вторым входом объекта Т, который изменяется в процессе термообработки и в конце данного процесса дает второй выход. Таким образом, рассматриваемая система выделяется из общей технологической системы тем, что в ней указаны процессы, дающие выход. Система связей имеет два выхода, т.е. два конечных состояния системы, фиксируемых как результаты процессов механообработки и термообработки в виде деформации детали. В рассматриваемых подсистемах связи представляются как элементы, характеризующие отношения системных объектов Г, СТО и М результатами изменения объекта Т в процессе обработки. Таким образом, для изучения структуры системы использованы физические модели и статистические методы исследования. Представлены примеры практической реализации способов повышения точности обработки нежестких деталей. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ С ПЕРЕМЕННОЙ ТОЛЩИНОЙ СРЕЗА Д. В. Криворучко, асп. Сумський державний університет, м. Суми Процессы резания с переменной толщиной среза широко распространены в современном машиностроении. Это фрезерование, шлифование, вихревое нарезание резьбы, тангенциальное точения и др. Создание нового оборудования и инструмента, а также эффективная эксплуатация имеющегося в новых условиях требуют надежного прогнозирования силы резания, интенсивности износа лезвий, температуры резания и других показателей указанных процессов обработки. На наш взгляд создание прогнозирующей модели этих процессов является наиболее перспективным. Несмотря на большой объем исследований в этой области, выполненных как отечественными так и зарубежными авторами, в полном смысле прогнозирующих моделей процесса резания все еще не создано. В докладе представлена прогнозирующая модель процесса прямоугольного резания пластических материалов округленным лезвием при непрерывно изменяющейся в больших пределах толщиной среза. Для прогнозирования контактных напряжений применен метод линий скольжения. Обрабатываемый материал считается неупрочняющимся и несжимающимся. При построении поля линий скольжения учтены граничные условия в напряжениях на поверхности лезвия и на верхней границе пластической зоны, которая возникает перед режущей кромкой. Принято равномерное распределение касательных напряжений на участке пластического контакта. Их направление выбиралось противоположным направлению относительной скорости. Границы застойной зоны, являющейся точкой разделения потоков материала, определись в зависимости от величины касательных напряжений на поверхности лезвия. Высота валика перед режущим лезвием определялась из условия равенства его объема объему материала, который уже взаимодействовал с режущей кромкой. Считалось, что стружка начинает образовываться в момент окончания увеличения объема валика. Исходя из описанных положений была получена система уравнений. Для их решения был разработан алгоритм и программа в среде MATLAB. Следует отметить, что исходными данными являются механические свойства обрабатываемого материала, геометрия лезвия, режим резания. Проведенная экспериментальная проверка показала удовлетворительное количественное совпадение результатов прогнозирования силы резания с данными экспериментов, проведенных как непосредственно автором, так и другими исследователями. Погрешность прогнозирования не превосходит 20 %. Таким образом, удовлетворительная точность прогнозирования и малое время, необходимое для выполнения расчетов, позволяет применить модель для оптимизации процессов резания с переменой толщиной среза. ДОСЛІДЖЕННЯ НАВАНТАЖУВАЛЬНОЇ ЗДАТНОСТІ ПІНОЛЬНИХ МЕХАНІЗМІВ СИЛОВИХ ВУЗЛІВ АГРЕГАТНИХ ВЕРСТАТІВ Крижанівський В.А., к. т. н., доц.; Гречка А. І., асп. Кіровоградський державний технічний університет, Кіровоград Відомо, що ефективність приводів подач головним чином визначається умовами функціонування їх вихідних органів. Пінолі представляють собою широко розповсюджений у верстатах, особливо агрегатних, клас виконавчих органів приводів подач. Однією з найважливіших характеристик пінольних механізмів є навантажувальна здатність. Для кількісної оцінки навантажувальної здатності застосовується ряд показників: коефіцієнт корисної дії, коефіцієнт тертя, коефіцієнт передачі сил. Найбільшу інформативність про співвідношення силових потоків на вході (сили технологічного навантаження) і виході (сили кінематичних ланцюгів подачі) пінольного механізму має коефіцієнт передачі сил. Як відомо, навантажувальна здатність будь-якого механізму визначається схемою його навантаження. У результаті проведеного аналізу застосовуваних у верстатобудуванні конструкцій пінольних механізмів та прогнозування можливих варіантів для рішення задач оптимізації була запропонована узагальнена просторова схема навантаження пінольного механізму. Перевагою даної схеми є урахування просторового розташування технологічної сили, сил подачі та реативних силових факторів. Крім того, представлена схема навантаження дає змогу розглядати приводи подач як традиційної, так і нової, перемінної структури. Розташування кожної навантажуючої сили характеризується двома лінійними і трьома кутовими координатами. Для кількісної характеристики співвідношення між силовими потоками приводів подач введено коефіцієнт переміни структури. Під дією зазначених сил у парі піноль-корпус виникають реакції, приведені до трьох силових факторів: двох реактивних сил та одного реактивного моменту пари. Плече моменту пари вважається відомим, кутові координати розташування реактивних сил – невідомі. При переміщенні пінолі у місцях прикладення реакцій на неї також діють сили тертя. Приймається, що сили тертя пропорційні реакціям. Таким чином, схема навантаження представлена шістьмома невідомими силовими факторами. Для знаходження їх величин складена система з шести рівнянь. У результаті аналітичного рішення даної системи рівнянь були отримані формули для визначення коефіцієнта передачі сил, сили подачі і сил тертя. Навантажувальна здатність пінольного механізму підвищується при зменшенні коефіцієнту передачі сил. Установлено, що мінімальне значення коефіцієнта передачі сил має місце при співвісному розташуванні навантажуючих сил. Збільшення ексцентриситетів точок прикладання навантажуючих сил, приводить до значного зростання коефіцієнта передачі сил. Розташування навантажуючих зусиль під кутом до осі пінолі значно ускладнює характер залежностей коефіцієнта передачі сил. При цьому співвісне розташування навантажуючих сил вже не являється раціональним, зате збільшується область раціональних значень деяких конструктивних параметрів, при яких значення коефіцієнта передачі сил мінімальне. МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛУЧАЙНЫХ РАЗМЕРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИНСТРУМЕНТА, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ДИНАМИКУ ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ Леснинов И.Ю., асп., Иванова П.С., Маклаков А.Н. Севастопольский государственный технический университет, Севастополь Качество обрабатываемых изделий в большой степени зависит от состояния инструмента, который оказывает существенное влияние на ход технологического процесса. В силу того, что отклонение формы шлифовального круга от заданной определяется большим количеством не контролируемых независимых случайных факторов; они относительно стабильны в процессе обработки каждой детали, а отклонение формы может характеризоваться квазистационарным гауссовским случайным процессом. Такой процесс характеризуется математическим ожиданием (параметрами формы круга) и отклонениями формы, характеризуемыми корреляционной функцией. Корреляционная функция строится непосредственно по профилограмме круга: R xx E x x , (1) где Е – операция взятия математического ожидания; x - характеристики случайного процесса – абсцисса и ордината профилограммы. Для конечных реализаций всегда существуют спектральные плотности, определяемые преобразованиями Фурье по формулам Виннера – Хинчина: S xx R xx e j 2 d . (2) Корреляционная функция отклонения от формы с достаточной степенью точности аппроксимируется зависимостью: Rxx Rxx 0 e αn cos( βn ) , (3) где R xx 0 - соответствует дисперсии отклонения формы; и - коэффициенты корреляции, n- число оборотов круга в единицу времени. Соотношение (3) позволяет непосредственно оценить интервал корреляции, который может служить одним из критериев качества инструмента. Подстановка зависимости (3) в (1) приводит к результату: S Rxx 0 2 n n 2 n n 2 2 2 2 4 2 2 2 2 4 2 2 2 . (4) Соответствующий формирующий фильтр представляет собой минимально-фазовое звено второго порядка с передаточной функцией, имеющей изображение по Лапласу : W ( p) K Tp 1 T 12 p 2 T 2 p 1 , (5) где K, T, T1, T2 –параметры передаточной функции, определяемые приравниванием коэффициентов при соответствующих степенях при факторизации выражения (4). Построенный формирующий фильтр может быть использован: при анализе и синтезе систем управления для операций шлифования, при численном моделировании для получения окрашенных шумов, характеризующих погрешности формы шлифовального круга, при моделировании динамки процесса обработки и непосредственно для оценок необходимых характеристик элементов механических систем шлифовальных станков. ПОСТРОЕНИЕ СТРАТЕГИИ ОЦЕНКИ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ М. В. Литвиненко, асп. Національний технічний університет України «ХПІ», м. Харьков Оптические полимеры хорошо зарекомендовали себя в физике высоких энергий, где в настоящее время большие усилия направлены на решение проблемы создания электромагнитных и адронных калориметров нового поколения. Составными частями калориметров являются полимерные пластины большого объема, длинной до пяти метров. К основным эксплуатационным показателям оптических изделий относятся: высокий световой выход и длина затухания, хорошая однородная чувствительность и высокий уровень стабильности параметров в течении длительного срока эксплуатации. Получение оптических поверхностей со 100% отражением, обеспечивается параметрами минимальной шероховатости ( R a 0,04 мкм.) и параметрами минимальной дефектности. Обеспечить такой уровень изделий довольно сложно из-за многообразия физико-механических явлений, протекающих при механической обработке: в частности, особенности микроразрушения инструмента, наличия вибраций в технологической системе и т.д. Одним из путей повышения качества поверхностного слоя оптических изделий является контроль и оценка параметров шероховатости обработанных поверхностей. Анализ частотных характеристик неровностей, особенностей их формы и расположения, оказывающих на эксплуатационные (оптические) свойства не меньшее влияние, чем высота неровностей, показал, что для более полного контроля и описания качества поверхности требуется разработка новых методов оценки шероховатости. Создание моделей шероховатости поверхности является оправданным при условии учета индивидуальных особенностей метода и условий обработки. При моделировании микропрофиля объектом для исследования являются профилограммы поверхностей, которые хорошо интерпретируются как реализации случайного поля, а их сечения как реализации случайного процесса, являющегося марковским процессом с нормальным распределением амплитуд. В такой модели параметры шероховатости поверхности будут функционалами, заданными на множестве значений случайной функции. В качестве подобных функционалов рассматривается сумма квадратов N точечных отсчетов поверхностью. значений случайной функции, связанной со случайной Для оценки шероховатости полимерных оптических изделий разработан алгоритм и программное обеспечение, позволяющее произвести расчет статистических характеристик квадратичных функционалов при различных значениях параметров. Использованы современные методы и средства программного обеспечения и представления данных. По результатам оценки принимается решение о качестве обработки и назначаются (или корректируются) параметры прецизионного технологического процесса резания оптических изделий. АВТОМАТИЗАЦІЯ ПОБУДОВИ СХЕМИ ПЕРЕКРИТТЯ ВИБОЮ ШАРОШКАМИ, ОЗБРОЄНИМИ КЛИНОВИДНИМИ ЗУБКАМИ Марцінковська І. П., асп. Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ Схема перекриття вибою традиційно вважається обов’язковою в пакеті конструкторських документів тришарошкового долота. Оригінальність пропозиції автора в тому, що відомий конструкторам трудоємкий ручний метод викреслювання традиційної схеми перекриття вибою шарошками долота може бути покладений в основу автоматизованої процедури відображення складної схеми як на екрані дисплея, так і викреслювання на графопобудовувачі без внесення додаткових помилок. Викладена інформація не відступає від існуючої в галузі термінології, базується на сучасних методах конструювання і правильно відображає основні тенденції, що складаються у нафтовому машинобудуванні. Матеріал, викладений в статті, становить практичний інтерес в галузі конструювання породоруйнуючого інструменту. Проектування бурового долота процес складний і багато ітераційний, тому застосування сучасних комп’ютерних технологій дозволить проектувальнику багаторазово покращувати конструкцію без великих зусиль і затрат часу. Основну роботу (розрахунки, побудову креслень) автоматично виконує комп’ютер, який працює по запропонованій програмі. Людина синтезує конструктивні схеми, керує ходом обчислювального процесу, оцінює результати. Створена схема перекриття дозволяє якісно і кількісно оцінити картину перекриття вибою запроектованим озброєнням шарошок, побачити не перекриті ділянки, профілі гребінок та розрахувати коефіцієнт перекриття забою за вибраними конструктивними параметрами. Побудова схеми перекриття вибою полягає в суміщенні (почерговому накладанні) робочих всіх трьох шарошок на одному зображенні. Профілі не перекритих гребінок забою дають підстави щодо вдалого чи невдалого розташування вінців на шарошках, визначення зон небезпечних перерізів шарошок, призначених для руйнування абразивних порід. Рішення щодо переміщення того чи іншого вінця шарошки приймається за візуальною оцінкою. Це потребує відповідного переміщення спряжених з ним сусідніх шарошок на схемі розгортки шарошок і повторення всіх трудоємких процедур розрахунку і викреслювання. Коефіцієнт перекриття вибою визначається за такою формулою: l l l 1 i 11 i 111 i Ro ln f sin o sin( o ) , де li1 – довжина зубів на першій шарошці без периферійного вінця; li11 – те ж на другій шарошці; li111 – те ж на третій шарошці; ln – довжина найдовшого зуба периферійного вінця; f – виліт шарошки за вісьб долота; γо – кут нахилу осі шарошки до осі долота; β – половина кута основного конуса шарошки. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СБОРНОГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ТЯЖЕЛЫХ СТАНКОВ В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ С.Л.Миранцов, асп. Донбасская государственная машиностроительная академия, г. Краматорск Колебания системы СПИЗ снижают производительность обработки, ухудшают качество обработанной поверхности, сокращают срок службы металлорежущего оборудования и инструмента. Несмотря на известную сложность явления, в настоящее время накоплен обширный материал в области изучения природы колебаний при резании. Однако недостаточно изучены вопросы колебаний инструмента для тяжелых станков. В процессе работы на режущую часть инструмента и деталь, обрабатываемую на станке, действуют периодические во времени составляющие силы резания. Радиальная Py и тангенциальная Pz составляющая силы резания, действующие на режущий инструмент и обрабатываемую деталь, определяются не линейными эмпирическими выражениями относительно толщины и ширины. Выражения для составляющих силы резания показывают, что они зависят от смещения режущей кромки инструмента в тангенциальном и радиальном направлении. Математическая модель процесса колебаний системы, включающей сборный инструмент для условий поперечного точения, будет представлять систему из восьми дифференциальных уравнений. Для практического моделирования программа для ПЭВМ «OSCLab 2.0». колебаний разработана прикладная ПРОБЛЕМА ОБОСНОВАНИЯ И ВЫБОРА ЦЕЛЕВОЙ ФУНКЦИИ ПРИ СИНТЕЗЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ Е. В. Мишура, асп. Донбасская государственная машиностроительная академия, Краматорск Переход к рыночной экономике требует от машиностроительного предприятия повышения эффективности производства, конкурентоспособности продукции, основанной на внедрении достижений научно–технического прогресса, эффективных форм хозяйствования и управления производством. Важная роль в реализации этой задачи отводится синтезу технологических операций, который неразрывно связан с оптимизацией технологического процесса механообработки. При этом целью оптимизации должно быть не только снижение себестоимости и повышение производительности как станочных операций, так и всего процесса, но и, в конечном итоге, его экономичность и достижение максимальной прибыли. На сегодняшний день оптимизация станочных операций основывается на математическом моделировании исследуемых процессов, причем осуществляется комплексная оптимизация основных параметров перехода на основе строгого математического анализа. Для этого предлагается использовать программыэмуляторы сетей с одномерной структурой, которые способны обрабатывать не только большие потоки информации, но и информацию довольно противоречивую и не полную. Выбор целевой функции имеет большое значение, так как необоснованное ее назначение может привести к ошибочным выводам и рекомендациям. Принципиально возможны следующие критерии выбора режимов резания при построении оптимальной операции: прибыль, наименьшая технологическая себестоимость, максимальная производительность, максимальная стойкость инструмента, а также такие критерии оптимальности, как показатель наименьших приведенных затрат. В современных условиях производства особого внимания заслуживают три целевые функции: максимум прибыли, минимум технологической себестоимости и максимум производительности при выполнении операции. Эти целевые функции относятся к отдельной операции. Их решение определяет предельные возможности синтезированной операции, если отсутствуют ограничения организационного характера. Основываясь на результатах проведенного сравнительного анализа целевых функций можно сделать следующие выводы: Целевую функцию минимальная себестоимость выгоднее применять при обработке на универсальном и недорогом оборудовании. Целевая функция - максимальная производительность в полной мере соответствует целям производства, то есть производительной обработке, но в условиях использования неавтоматизированного универсального оборудования дает повышенную стоимость обработки. Целевая функция максимальной прибыли не принимает граничных значений, поскольку учитывая такие внешние факторы как цена, объём производства и другие, недоступные для остальных функций, учитывает и тип производства (единичное, серийное, массовое) поэтому создание моделей технологической операции на основе функции прибыли целесообразно для создания техпроцессов и для процессов принятия оптимального технологического решения в реальных производственных условиях. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ СБОРОЧНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СБОРКИ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Ю. К. Новосёлов, д.т.н., проф., А. Ю. Тараховский Севастопольский государственный технический университет, Севастополь Анализ сборочных устройств для сборки уплотнительных соединений (эластичная кольцевая деталь- канавка отверстия) показывает, что сборочное устройство обладает всеми признаками технических динамических систем. В связи с этим задача синтеза оптимальных структур сборочных устройств может рассматриваться как задача общей теории синтеза технических систем, но имеет ряд своих особенностей, связанных: - с требованиями, предъявляемыми к сборочному устройству; - с особенностью физического процесса сборки. Синтез сборочного устройства может быть выполнен на основе использования методов структурной и параметрической оптимизации технических систем. На первом этапе решения задачи синтеза системы сборочного устройства при формировании множества структур учитываем в качестве признаков и характеристик технологических элементов их различное влияние на выходные показатели, как технологической системы, так и процесса сборки. При этом целесообразно применить аппарат морфологического анализа. Однако, этот метод в чистом виде использовать нельзя, так как при выборе рационального варианта не учитываются реальные условия процесса сборки уплотнительных соединений. Поэтому морфологический анализ берём в качестве аппарата на первых двух этапах синтеза для формирования множества структур и оценки вариантов по укрупнённым показателям. На основе структурной схемы технологической системы сборочного устройства возможно построение группы морфологических матриц, различных уровней иерархии. После заполнения морфологической матрицы переходим к синтезу вариантов структуры сборочного механизма. Методика поиска оптимальной структуры при заданных требованиях состоит в следующем. Вначале из множества признаков /n = 1, 2, …, N/ технологического элемента "сборочное устройство" /Сб/ выделим наиболее приемлемые. Пусть имеется М типов n-го узла, причём m - порядковый номер типа данного узла /m = 1, 2, …, M/. Обозначив через Xnm совокупность параметров n - го узла m типа, множество состояний элемента "сборочное устройство" выразим в виде матрицы: Х 11 Х 21 ... Х N1 Х Сб 12 ... Х 11 Х 22 ... Х 11 ... ... ... Х N2 ... Х 11 . Аналогично строим матрицы для состояний элементов "Загрузочное устройство", "Базовая деталь" и "Эластичная кольцевая деталь". Характеристики узлов выбираем в качестве основы для построения графа, характеризующего множество возможных вариантов технологических элементов сборочного устройства, которое равно числу путей в графе. С учётом большого количества вариантов синтез решения осуществляем, начиная с выбора вариантов основных элементов, включая все более и более существенные признаки. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС С КРУГОВЫМ ЗУБОМ НА ЭВМ И. Н.Павлюченко, асп., В. Ю. Клименко, асп., Ю.Н.Внуков, д.т.н., проф. Запорізький державний технічний університет, Запоріжжя В настоящее время имеются различные методики расчета наладочных параметров оборудования и параметров зуборезных головок для обработки зубчатых конических колес с круговым зубом. Эти методики основаны на исследовании локальных характеристик поверхностей зубьев в расчетной точке и в ее окрестностях на базе общей модели станочного зацепления обрабатываемого и производящего колеса. Производящей поверхностью является поверхность вращения режущих кромок резцов зуборезной головки вокруг своей оси. Производящая поверхность профилирует обрабатываемую поверхность, определяющую характеристики зацепления. Мощные компьютеры позволили реализовать процесс зубонарезания визуально, получить реальную модель детали, что в дальнейшем позволит проверить качество передачи. При этом используется не упрощенная производящая поверхность, а реальная математическая модель инструмента и заготовки. Их взаимное положение в пространстве рассчитывается по существующим методикам. В результате моделирования процесса станочного зацепления выявлены погрешности расчетов, которые отражаются на траектории перемещения инструмента и зацеплении в целом. АНАЛИЗ СИЛОВОГО ЗАМЫКАНИЯ В СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЯХ Ю.В. Пипкин, асп. Донбасский горно-металлургический институт, г. Алчевск Силовое замыкание в станочных приспособлениях (СП) является необходимым условием существования данной технической системы (ТС-СП), которое обеспечивается приложением усилия зажима заготовки. Значение анализа силового замыкания определяется его результатами – расчетом необходимого усилия зажима, оптимизацией расположения установочных и зажимных элементов СП, прогнозированием износа и упругих деформаций установочных и крепежных элементов, выбором параметров передаточного механизма и привода. Основы анализа силового замыкания заложены в работах проф. Корсакова В.С., в которых представлены зависимости усилия зажима от коэффициентов трения и жесткости элементов силового замыкания с учетом коэффициента запаса, рассмотрены несколько частных случаев. Изучение приведенных в учебных и справочных изданиях рекомендаций выявил противоречия в анализе силового замыкания в СП. Утверждение о статической разрешимости уравнений равновесия заготовки противоречит форме вывода уравнений, когда используется понятие о предельной деформаций механизма зажима. Статическая определимость уравнений равновесия СП, по-видимому, должна обосновываться в каждом конкретном случае, и по возможности реализовываться конструкцией СП. Кроме уравнений равновесия геометрической статики (равенство нулю главных векторов и моментов системы сил) удобно использовать основное уравнение аналитической статики, уравнение Лагранжа (равенства нулю работ внешних сил, приложенных к системе материальных точек, на виртуальных перемещениях точек системы). Логику предельных состояний упругой деформации силового замыкания, положенную в основу вывода уравнений равновесия заготовки, делает не эффективной использование коэффициента запаса, который переводит процесс зажима в область допредельных состояний. Решение формул, приведенных в литературе для механизмов зажима различного типа, в допредельной области при равенстве жесткостей и коэффициентов трения приводит к противоречивым результатам. Сложный характер процессов в силовом замыкании СП подтверждают данные исследований разных авторов. При исследовании с целью определения наименьшего допустимого усилия зажима основным результатом для рассматриваемого вопроса явилось то, что полученные значения минимального предельного усилия зажима в несколько (2,58) раз меньше значений, оцененных теоретическим расчетом по известным формулам. Исследования влияния типа механизма зажима на качество обработки, показали предпочтительность зажимов второй группы по В.С. Корсакову при условии отсутствия промежуточного зажимного механизма (повышение точности на 1-2 квалитета, уменьшение шероховатости на 3040%). Эти результаты и результаты других авторов указывают на актуальность углубленного исследования силового замыкания в ТС-СП. Разработанная методика построения и анализа математических моделей СП позволяет исследовать силовое замыкание. Для получение аналитического решения в общем виде систем невысокой размерности применялся математический пакет Maple 6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОТЯЖЕК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММ SOLIDWORKS И EXCEL Филимонов Е. В. Национальный технический университет Украины «ХПИ», Харьков Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства позволяет предприятию быстро реагировать на изменение спроса, в короткое время переналаживаться на новые виды продукции. Целые комплексы CAD-систем активно внедряются на машиностроительных предприятиях. При этом может использоваться широкий спектр программ - от управления документооборотом предприятия, до обеспечения непосредственно производства, с интеграцией всех ветвей между собой. Зачастую такая интеграция или вложенность современных программ позволяет избавить пользователя от непосредственно программирования. Проектирование с последующим созданием 3D-модели и её визуализацией всегда будет иметь преимущество, позволяя избежать ошибок в процессе разработки и принять оптимальное решение. 3D-модель может участвовать во всех операциях и процедурах автоматизированного проектирования и производства в целом. Возможности 3Dмоделирования использованы авторами при проектировании шпоночных протяжек. Пример проектирования основывается на программах Solid Works и Excel, часто использующихся при подготов-ке производства, причем полностью интегрированных между собой. Solid Works позволяет создавать библиотеки стандартных твердотельных моделей. Вся расчётная часть выполняется при помощи Excel с её возможностями в создании и управлении базами данных, поиском решений и оптимизацией. На первом этапе была разработана параметризованная 3D-модель шпоночной протяжки, обладающая всеми возможными конструктивными признаками. На этом этапе также целесообразно создать связанный с моделью чертёж протяжки с отображением всех параметров. Второй этап - создание Excel-таблицы. Модель должна быть полностью определена с занесением всех параметров базовой конфигурации в управляющую строку таблицы. На заключительном этапе была создана база данных с описанием всего массива стандартных параметров, таких как размеры хвостовика, зубьев, рекомендуемые длины протяжек и т.д., с разработкой на её основе расчётной части по какой-либо из методик. Теперь процесс проектирования может производиться либо по минимальным исходным данным (особенно если проектируется типовая протяжка для стандартного шпоночного паза), либо с необходимой коррекцией и оптимизацией для более сложных задач. Все вышеописанные действия не требуют от разработчика приложения опыта в программировании. Успешность разработки CAD-приложения ограничивается лишь навыками во владении программой и знаниями в области проектирования режущих инструментов. Однако, следует отметить, что иногда целесообразно осуществить полный процесс проектирования на более глубоком уровне при помощи различных языков программирования с задействованием специалистов более высокого класса. ЗМІСТ Ануфрієв О. С., Зеленський С. В. Экспериментальное исследование влияния режима резания на технологические показатели процесса тангенциального точения ....................... 4 Афтаназів І. С., Баранецька О. Р., Кусий Я. М. Дослідження динаміки руху вібраційно-відцентрових зміцнювальних пристроїв з електромагнітним приводом ............ 5 Белозеров О. В. Синтез гидроприводов подачи точного позиционирования ........................ Бобро Ю. Г., Редько О. І. Особливості структури та зносостійкості нових литих композитних матеріалів, створених на базі сірого чавуну, легованого міддю, оловом та свинцем ..................................................................................................................................... Бушля В. М. Напрямки удосконалення чистових торцевих фрез для обробки плоских поверхонь деталей ........................................................................................................................ 6 Водолазська Н. В. Анализ факторов, влияющих на качество автоматической сборки резьбовых соединений ................................................................................................................. 7 Гедрович А. І., Гальцов І. А., Друзь О. М., Ткаченко С. А. Исследование изменений напряжений и деформаций в тонколистовой металлоконструкции обшивки вагона дизельпоезда, после сборки-сварки и после ходовых испытаний ......................................... 8 Гедрович А. І., Друзь О. М. Анализ охлаждающих жидкостей, применяющихся в промышленности и возможность их использования в сварочном производстве .................. 10 Герасимчук О. П., Гордєєв О. Ф. Оптимізація робочих характеристик високоточних шпиндельних вузлів ..................................................................................................................... 11 Гордєєв О. Ф., Тимчук В. М. Прогнозування точності шпиндельних вузлів на гідростатичних підшипниках ...................................................................................................... 12 Гребенок Т. П., Бодрова Л. Г. Вплив технологічних параметрів на різальні властивості керметів на основі карбіду титану ......................................................................... 13 Гріньов Ю. А., Матюха П. Г. Исследование изменения геометрических параметров универсально-сборных резцов с поворотной режущей частью ............................................... 14 Деревянченко О. Г., Грабченко А. І., Романенко Д. Б. Оценка состояния режущего инструмента по выходным данным мониторинговой системы ............................................... 17 Дєдов О. Д., Стародубов С. Ю., Івашина М. В. Анализ существующих конструкций центрирующих станочных приспособлений.............................................................................. 18 Думанчук М. Ю. Разработка структуры операций модульных технологических процессов ....................................................................................................................................... 19 Дядюра К. О., Кас’янов Л. О. Условия нагружения режущего лезвия инструмента с покрытием при попутном тангенциальном точении ................................................................ Жигуц Ю. Ю., Скиба Ю. Ю. Технологія синтезу термітних високоміцних чавунів ............ 20 Залога В. О., Голдун Д. Г. Выбор рациональной конструкции крепления СМНТП в режущей части вихревых головок .............................................................................................. 22 Захаров П. О., Місюк В. М. Нові моделі підшипників шпиндельних вузлів для надвисокошвидкісної обробки .................................................................................................... 23 Захаров П. О., Ткачук М. П. Навантажувальні характеристики газогідравлічних інерційних підшипників............................................................................................................... Ковалевський С. В., Медведев В. В. Применение нейросетей при оценке информативности частот диагностического сигнала................................................................ 24 Колот Л. П., Бойко Ю. А.. Системный подход к оценке влияния технологических факторов на качество деталей машин ........................................................................................ 26 Криворучко Д. В. Прогнозирование силы резания в процессах с переменной толщиной среза ............................................................................................................................. 27 Крижанівський В. А., Гречка А. І. Дослідження навантажувальної здатності пінольних механізмів силових вузлів агрегатних верстатів .................................................... 28 Леснінов І. Ю., Іванова П.С., Маклаков О. М. Моделирование случайных размерных параметров инструмента, определяющих динамику процесса шлифования ...... 30 Литвиненко М. В. Построение стратегии оценки шероховатости полиметріх оптических изделий ...................................................................................................................... 31 Мазур М. П., Крижанівський С. А. Разработка прогнозирующей модели управления точностью процесса контурного фрезерования концевым инструментом ............................. Марцінковська І. П. Автоматизація побудови схеми перекриття вибою шарошками, озброєними клиновидними зубками .......................................................................................... 32 Міранцов С. Л. Динамический расчет сборного инструмента для тяжелых станков в процессе резания........................................................................................................................... 33 Мішура Є. В. Проблема обоснования и выбора целевой функции при синтезе технологических операций .......................................................................................................... 34 Новосьолов Ю. К., Тараховський О. Ю. Параметрический синтез сборочных устройств для сборки уплотнительных соединений ................................................................ 36 Обравіт Т. Г. Рациональные конструкции и технологические процессы изготовления деталей зерноперерабатывающих механизмов.................................................. Охріменко О. А. Особенности профилирования точных червячных зуборезных фрез ........ Павлюченко І. М., Кліменко В. Ю., Внуков Ю. М. Моделирование процесса обработки зубчатых конических колес с круговым зубом на ЭВМ ........................................ 37 Піпкін Ю.В. Анализ силового замыкания в станочных приспособлениях ............................ 38 Філімонов Є. В. Проектирование протяжек с использованием программ SOLIDWORKS и EXCEL ............................................................................................................. 39 Чибиряк Я. І. Оптимизация технологических процессов сборки в машиностроении ......... Швабюк В. І., Захаров П. О., Зубовецька Н. Т. Критерії подібності газогідравлічних інерційних підшипників............................................................................................................... Укладач Залога Вільям Олександрович Відповідальний за випуск Ануфрієв Олексій Станіславович Оформлення орігінал-макета Криворучко Дмитро Володимирович Віддруковано у комп’ютерному центрі Сумського держаного університету Наклад 40 прим. СумДУ, 40007, м. Суми, вул. Римського-Корсакова, 2