Academic literature on the topic 'Фрезерний верстат з ЧПК'

Стаття присвячена питанням аналізу взаємозв'язку проектування деталей в CAD/CAМ-системі та їх виготовлення на фрезерних верстатах з ЧПУ. Розглянуто причини виникнення похибок виготовлення деталей на фрезерних верстатах з ЧПУ та шляхи їх усунення не тільки в процесі самого фрезерування деталі на виробничому обладнанні, а і на етапах проектування конструкції, розробки управляючих програм (УП) для оброблювального центру та розрахунку режимів різання та їх взаємозв'язок. Запропонована структура сумарної похибки виготовлення деталей, що впливає на загальну якість виробу, на верстаті з ЧПУ. Наголошено, що сумарна похибка складається з похибки, що формується апаратними можливостями верстата, похибки, що може бути закладена при розробці 3D-моделі деталі в номінальних розмірах, похибки, що може виникнути при некоректній розробці УП для верстата з ЧПУ та похибки пов'язаної з особливостями управляючої системи конкретного верстата з ЧП. Підкреслено, що при аналізі взаємодії CAD/CAM-системи та верстата з ЧПУ за основу були взяті CAD-система SolidWorks компанії Dassault Systemes та CAМ - система SolidCAM з інтегрованим модулем інтелектуальної обробки iMachining компанії SolidCAM Ltd., тому що вона являє собою комплексну CAМ-систему, яка призначена для програмування верстатів з ЧПУ в середовищі SolidWorks. Запропоновано структурну схему CAD/CAM система – верстат з ЧПУ, на базі якої детально представлено взаємозв’язок оператора з верстатом та управляючою системою. Особлива увага приділена впливу параметрів 3D-моделі деталі (CAD-система) та оптимізованої програми обробки (CAМ-система з інтегрованим модулем iMachining) на сумарну похибку виготовлення деталей на фрезерному верстаті з ЧПУ та вкінцевому випадку на якість виробу в цілому. Обґрунтовано, що запропонований підхід та рекомендації до процесу розробки конструкції, написання управляючої програми до верстата з ЧПУ та методів фрезерування деталей дозволить максимально зменшити сумарну похибку виготовлення виробу

Стаття присвячена питанням аналізу взаємозв'язку проектування деталей в CAD/CAМ-системі та їх виготовлення на фрезерних верстатах з ЧПУ. Розглянуто причини виникнення похибок виготовлення деталей на фрезерних верстатах з ЧПУ та шляхи їх усунення не тільки в процесі самого фрезерування деталі на виробничому обладнанні, а і на етапах проектування конструкції, розробки управляючих програм (УП) для оброблювального центру та розрахунку режимів різання та їх взаємозв'язок. Запропонована структура сумарної похибки виготовлення деталей, що впливає на загальну якість виробу, на верстаті з ЧПУ. Наголошено, що сумарна похибка складається з похибки, що формується апаратними можливостями верстата, похибки, що може бути закладена при розробці 3D-моделі деталі в номінальних розмірах, похибки, що може виникнути при некоректній розробці УП для верстата з ЧПУ та похибки пов'язаної з особливостями управляючої системи конкретного верстата з ЧП. Підкреслено, що при аналізі взаємодії CAD/CAM-системи та верстата з ЧПУ за основу були взяті CAD-система SolidWorks компанії Dassault Systemes та CAМ - система SolidCAM з інтегрованим модулем інтелектуальної обробки iMachining компанії SolidCAM Ltd., тому що вона являє собою комплексну CAМ-систему, яка призначена для програмування верстатів з ЧПУ в середовищі SolidWorks. Запропоновано структурну схему CAD/CAM система – верстат з ЧПУ, на базі якої детально представлено взаємозв’язок оператора з верстатом та управляючою системою. Особлива увага приділена впливу параметрів 3D-моделі деталі (CAD-система) та оптимізованої програми обробки (CAМ-система з інтегрованим модулем iMachining) на сумарну похибку виготовлення деталей на фрезерному верстаті з ЧПУ та вкінцевому випадку на якість виробу в цілому. Обґрунтовано, що запропонований підхід та рекомендації до процесу розробки конструкції, написання управляючої програми до верстата з ЧПУ та методів фрезерування деталей дозволить максимально зменшити сумарну похибку виготовлення виробу

У статті розглянуто сутність методу комплексної оптимізації, наводить- ся алгоритм визначення оптимальної геометрії інструменту, режимів різання і траєкторії руху інструменту. Наводиться експериментальне підтвердження коректності математичної моделі. Стаття присвячена створенню методики автоматизованого розрахунку оптимальних режимів фрезерування криволінійних поверхонь на верстатах із ЧПК з урахуванням різних умов різання, що забезпе- чують максимальну продуктивність або мінімальну собівартість обробки. Роз- роблена методика використовується в промисловості у вигляді системи автома- тизованого розрахунку оптимальних режимів фрезерування поверхонь кінцевими фрезами. Застосування результатів досліджень дало змогу підвищити продук- тивність обробки деталей на фрезерних верстатах із ЧПК, підвищити точність обробки, скоротити час налагодження керуючих програм на верстаті. Метод комплексної оптимізації є оптимальним із позиції витрат часу на обчислення, він дає змогу знайти глобальний екстремум функції на базі спільного використан- ня методів структурної і параметричної оптимізації в процесі вирішення задачі нелінійного програмування. Застосування запропонованого методу комплексної оптимізації процесу кінцевого фрезерування дає змогу отримати оптимальні режими різання з наявних значень на металорізальному верстаті, побудувати оптимальну траєкторію руху різального інструменту в складному геометрич- ному контурі, вибрати оптимальну чорнову і чистову фрезу і їх радіуси заточки. Вибір різального інструмента і визначення оптимального варіанту обробки на основі мінімізації тривалості процесу обробки за допомогою запропонованого алгоритму, реалізованого на верстатах із ЧПК, дає змогу підвищити загальну продуктивність виготовлення деталі в середньому до 10–15%.

Роботу виконано на кафедрі конструювання верстатів, інструментів та машин Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки УкраїниЗахист відбудеться 24 грудня 2019 р. на засіданні екзаменаційної комісії №11 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, навчальний корпус №4, ауд. 4-1
В дипломній роботі проведено конструювання та розрахунок основних виконавчих вузлів спеціального свердлильно-фрезерно-розточного верстата з ЧПК горизонтальної компоновки.
The dissertation has carried out a search design and calculation of the main executive units of single-purpose horizontal NC drilling-milling-boring machine.
Вступ; Перший Розділ "Огляд та аналіз конструкцій верстатів-аналогів"; Другий розділ "Технологічний розділ"; Третій розділ "Аналіз формоутворюючих рухів на проектованому верстаті"; Четвертий розділ "Оптимізація компонувальної схеми проектованого верстата"; П'ятий розділ "Конструкторський розділ"; Шостий розділ «Науково-дослідний розділ»; Сьомий розділ "Спеціальний розділ САПР"; Восьмий розділ «Обґрунтування економічної ефективності»; Дев’ятий розділ "Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях"; Десятий розділ "Екологія"; Висновки

Шпиндель 1М63М1.01.00.01 входить до складу горизонтально-фрезерного верстата моделі 6Р82Ш, призначенням якого є виконання широкого кола операцій. Верстатний пристрій для установки заготовки є невід'ємною частиною технологічної системи. Оптимізація конструкції верстатного пристрою є актуальним завданням, спрямованим на вдосконалення операції і технологічного процесу виготовлення деталі в цілому. Мета дослідження. Метою дослідження є вдосконалення технологічного процесу виготовлення «шпинделя 1М63М1.01.00.01» шляхом структурно-параметричної оптимізації операції комплексної на обробних центрах з ЧПК. Об'єкт дослідження – технологічний процес виготовлення «шпинделя 1М63М1.01.00.01», операція комплексна на обробних центрах з ЧПК. Предмет дослідження – структурно-параметрична оптимізація операції комплексної на обробних центрах з ЧПК, конструкція верстатного пристрою для установки заготовки «шпинделя 1М63М1.01.00.01». Наукова новизна: в результаті теоретичних і експериментальних досліджень виконані статичний і динамічний аналіз пропонованої конструкції верстатного пристрою для установки заготовки «шпинделя 1М63М1.01.00.01», що дозволило сформулювати рекомендації, спрямовані на вдосконалення зазначеної конструкції, забезпечення її стійкої роботи і підвищення ефективності операції комплексної на обробних центрах з ЧПК в цілому.
Шпиндель 1М63М1.01.00.01 входит в состав горизонтально-фрезерного станка модели 6Р82Ш, назначением которого является выполнение широкого круга операций. Станочное приспособление для установки заготовки является неотъемлемой частью технологической системы. Оптимизация конструкции станочного приспособления является актуальной задачей, направленной на совершенствование операции и технологического процесса изготовления детали в целом. Цель исследования. Целью исследования является совершенствование технологического процесса изготовления «шпинделя 1М63М1.01.00.01» путем структурно-параметрической оптимизации операции комплексной на обрабатывающих центрах с ЧПУ. Объект исследования – технологический процесс изготовления «шпинделя 1М63М1.01.00.01», операция комплексная на обрабатывающих центрах с ЧПУ. Предмет исследования – структурно-параметрическая оптимизация операции комплексной на обрабатывающих центрах с ЧПУ, конструкция стачного приспособления для установки заготовки «шпинделя 1М63М1.01.00.01». Научная новизна: в результате теоретических и экспериментальных исследований выполнены статический и динамический анализ предлагаемой конструкции станочного приспособления для установки заготовки «шпинделя 1М63М1.01.00.01», что позволило сформулировать рекомендации, направленные на совершенствование указанной конструкции, обеспечение ее устойчивой работы и повышения эффективности операции комплексной на обрабатывающих центрах с ЧПУ в целом.
The 1M63M1.01.00.01 spindle is part of the 6R82Sh model horizontal milling machine, the purpose of which is to perform a wide range of operations. The fixture for the installation of the workpiece is an integral part of the technological system. Optimization of the design of the fixture is an urgent task aimed at improving the technological operation and the technological process of manufacturing the part as a whole. The study purpose. The aim of the study is to improve the manufacturing process of “1M63M1.01.00.01 spindle” by structurally-parametric optimization of the multupurpose operation on CNC machining centers. The study object is the manufacturing process of the “1M63M1.01.00.01 spindle”, a multipurpose operation at CNC machining centers. The study subject is the structural and parametric optimization of the mu;tipurpose operation on CNC machining centers, the design of the fixture for installing the “1M63M1.01.00.01 spindle” workpiece. Scientific novelty: as a result of theoretical and experimental studies, a static and dynamic analysis of the proposed design of the fixture for installing the “1M63M1.01.00.01 spindle” workpiece was performed, which made it possible to formulate recommendations aimed at improving this design, ensuring its stable operation and increasing the efficiency of the multipurpose operation on CNC machining centers in general.

Сучасне обладнання є досить коштовним і має значний недолік в тому, що воно не реагує на стан протікання самого процесу механічної обробки, не має зворотного зв’язку технічного стану процесом механічної обробки, його точності та надійності. Це часто призводить до збоїв у виробництві та аварійних ситуацій на верстатах. Щоб уникнути таких проблем та підвищити якість виготовлення деталей пропонується розробка нової системи технічної діагностики і прогнозування виникнення відмов, яка за рахунок моніторингу, в реальному часі, відслідковує технічний стан механічної обробки деталей, на багатоцільових верстатах, по результатам роботи якої, і робиться прогнозування вірогідності відмови обладнання чи інструмента. Для вирішення питання діагностики процесу механічної обробки різанням на верстатах з числовим програмним управлінням, авторами було розроблено метод діагностики, на основі даних сигналів акустичної емісії.

Трало, Т. Ю. Програмні та апаратні засоби системи керування приводу верстату ЧПК : магістерська робота : 131 "Прикладна механіка" / Т. Ю. Трало ; керівник роботи О. І. Космач ; НУ «Чернігівська політехніка», кафедра технологій машинобудування та деревообробки. – Чернігів, 2021. – 93 с.
Проаналізована сучасна теоретична база позиціювання приводу з зворотнім зв’язком. Змодельована швидкість та прискорення рух осі Z. Проаналізований вплив параметрів ПІД регулятора на положення, струм та напругу приводу верстату.
The modern theoretical basis of positioning of input with support calls is analyzed. Simulated speed and acceleration of the Z axis. The influence of the parameters under the regulator of the position, current and voltage of the machine drive is analyzed.

Роботу виконано на кафедрі конструювання верстатів, інструментів та машин Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки УкраїниЗахист відбудеться 24 грудня 2019 р. о 11.00 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 11 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, навчальний корпус №4, ауд. 101
У дипломній роботі розглянуті питання, які пов'язані із розробкою формоутворюючої структури, моделі функції формоутворення, та моделі векторного балансу точності двошпиндельного вертикального токарного верстата з ЧПК для оцінки впливу на точність оброблених поверхонь похибок положення його вузлів. Вибрано структуру приводу головного руху. Вибрано привідний двигун для приводу головного руху, проведено розрахунок валів та зубчастих коліс. Розроблено конструкцію приводу головного руху верстата. Проведено статичний і динамічний розрахунок шпиндельного вузла. Проведений аналіз досвіду вітчизняних та закордонних наукових шкіл в області точності металорізальних верстатів. Приведена структура моделі вихідної точності верстата та основні етапи варіаційного методу розрахунку його точності. Виходячи із опису процесу формоутворення та координатного коду розроблена формоутворююча структура двошпиндельного вертикального токарного верстата з ЧПК та модель функції формоутворення. Отримано векторний баланс точності двошпиндельного вертикального токарного верстата з ЧПК, який являється варіацією його функції формоутворення. Він дає можливість оцінити вплив на точність оброблених поверхонь похибок положення його вузлів.
The thesis deals with the issues related to the development of the forming structure, the model of the forming function, and the model of the vector balance of accuracy of a NC two-spindle vertical lathe to evaluate the influence on the accuracy of the treated surfaces of the errors of the position of its nodes. The structure of the drive of the main movement is selected. The drive motor was selected to drive the main movement, the shafts and gears were calculated. The design of the drive of the main movement of the machine is developed. The static and dynamic calculation of the spindle assembly was carried out. The experience of domestic and foreign scientific schools in the field of precision metal-cutting machines is analyzed. The structure of the model of the initial accuracy of the machine and the main steps of the variational method of calculating its accuracy are presented. Based on the description of the molding process and the coordinate code, the molding structure of a NC two-spindle vertical lathe and a model of the molding function have been developed. A vector precision balance of a NC two-spindle vertical lathe is obtained, which is a variation of its shape-forming function. It gives an opportunity to evaluate the influence on the accuracy of the treated surfaces of the errors of the position of its nodes.
Вступ; Аналітичний розділ; Формоутворення та вибір раціональної компоновки верстата; Розрахунок і вибір основних технічних характеристик верстата; Проектування шпиндельної бабки верстата; Науково-дослідний розділ; Організаційно-економічний розділ; Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях; Екологія; Висновки.

В дипломній роботі виконано розроблення проекту дільниці механічного цеху для виготовлення стакана та досліджено параметри високошвидкісного оброблення на верстатах з ЧПК.
The thesis develops the design of machine shop project for the production of a barrel and explores high-speed machining parameters on the СNC machines.
ВСТУП 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 1.1. Службове призначення та характеристика об' єкту виробництва. Аналіз технічних умов. 1.2. Характеристика матеріалу заготовки. Аналіз хіміко-механічних властивостей. 1.3. Технічний контроль креслення деталі. 1.4. Аналіз технологічності конструкції деталі. 1.5. Аналіз існуючого технологічного процесу виготовлення деталі. 1.6. Сучасні досягнення в галузі технології, обладнання та оснащення при виготовленні подібних виробів. 1.7. Висновки та постановка задачі на магістерську роботу. 2. НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 2.1. Постановка науково-дослідної проблеми при дослідженні параметрів високошвидкісного оброблення. 2.2. Аналіз досліджень і публікацій за тематикою науково-дослідної роботи. 2.3. Основні принципи та правила високошвидкісного оброблення при фрезеруванні. 2.4. Дослідження технологічних параметрів при високошвидкісному фрезеруванні. 2.5. Дослідження особливостей високошвидкісного фрезерування складних деталей і вузлів. 3. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 3.3. Вибір технологічних баз. 3.4. Розроблення маршрутного та операційного технологічного процесу механічного оброблення деталі. Техніко-економічне обгрунтування. 3.4.1. Розроблення технологічного маршруту оброблення деталі. 3.4.2. Техніко-економічне обгрунтування вибраного варіанту механічного оброблення деталі. 3.5. Визначення припусків та міжопераційних розмірів заготовки. 3.5.1. Розрахунок припусків і допусків на оброблення отвору 058Н9(+О'074). 3.5.2. Розрахунок припусків і допусків на інші оброблювані поверхні заготовки. 3.6. Вибір різального та вимірювального інструменту. 3.7. Розрахунок режимів різання за операціями. 3.8. Вибір обладнання. Загальні вимоги до вибору обладнання. 3.9. Технічне нормування розробленого технологічного процесу. 3.10. Визначення кількості обладнання. 4. КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 4.1. Вибір пристосування для механічного оброблення. 4.2. Розрахунок похибки встановлення деталі в кондукторі. 4.3. Розрахунок сили затиску при свердлінні. 4.4. Багатошпиндельна свердлильна головка. 4.4.1. Вихідні дані розрахунку. 4.4.2. Вибір кінематичної схеми свердлильної головки. 4.4.3. Визначення розмірів валиків, шпинделів та зубчастих коліс. 4.4.4. Розрахунок підшипників. 4.4.5. Перевірочний розрахунок на міцність. 4.4.6. Опис конструкції агрегатної головки. 4.5. Розроблення спеціального різального інструменту. 4.5.1. Визначення вихідних даних для розрахунку різця. 4.5.2. Розроблення схеми конструкції різального інструменту. 4.5.3. Розрахунок конструктивних елементів інструменту. 4.5.4. Вимоги до конструкції різця. 4.5.5. Опис конструкції різця. 4.6. Розроблення конструкції виливки. 4.6.1. Вибір площини роз'єму. 4.6.2. Конструювання формоутворення внутрішньої порожнини заготовки та призначення ливарних нахилів. 4.6.3. Термічне оброблення заготовки. Очищення заготовки. 4.6.4. Вимоги до виконання виливки. 4.6.5. Контроль якості виконання заготовки. 4.7. Розрахунок контрольних пристроїв. 5. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 5.1. Структура і принципи САПР. 5.2. Методика проектування технологічних процесів виготовлення деталей за допомогою пакету прикладних програм ТПП САПР. 5.3. Підготовка вихідної інформації. 5.4. Блок-схема алгоритму автоматизованого проектування технологічного процесу. 5.5. Аналіз технологічного процесу, отриманого за допомогою САПР ТП. 6. ПРОЕКТНА ЧАСТИНА 6.1. Уточнення розгорнутої програми виробництва на дільниці. 6.2. Розрахунок працемісткості і верстатомісткості виготовлення виробів на основі розроблених технологічних процесів. 6.3. Визначення річної потреби в технологічному обладнанні. Складання зведеної відомості обладнання. 6.4. Вибір типу вантажопіднімальних і транспортних засобів. 6.5. Визначення розмірів основних і допоміжних площ цеху. 6.6. Визначення кількісного складу працюючих на дільниці. 6.7. Визначення основних розмірів та вибір типу і конструкції будівлі. 6.8. Розроблення компонувального плану цеху. 6.9. Розроблення плану розміщення обладнання. 7. ОБГРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 7.1. Організація транспортного та складського господарства на дільниці. 7.2. Складання сіткового графіку планування робіт з виробництва деталі - стакан на дільниці. 7.3. Визначення економічної ефективності прийнятих в проекті рішень. 7.3.1. Розрахунок витрат на основні матеріали. 7.3.2. Розрахунок витрат на допоміжні матеріали. 7.3.3. Визначення витрат на електроенергію для технологічних цілей. 7.3.4. Розрахунок витрат на оплату праці основних і допоміжних робітників, які забезпечують технологічний процес виготовлення деталі. 7.3.5. Визначення витрат на утримання та експлуатацію технологічного обладнання. 7.3.6. Розрахунок витрат на експлуатацію технологічного оснащення, пристроїв. 7.3.7. Визначення витрат на різальний і вимірювальний інструмент. 7.3.8. Розрахунок витрат на розроблення і налагодження програм для верстатів з ЧПК. 7.3.9. Визначення витрат на експлуатацію виробничих площ. 7.3.10. Розрахунок капітальних витрат базового і проектного варіанту технологічного процесу виготовлення деталі. 7.3.11. Кошторис витрат на виробництво річної програми випуску. 7.3.12. Визначення технологічної собівартості одиниці продукції. 7.4. Основні техніко-економічні показники дільниці. 7.5. Обгрунтування економічної ефективності розробленого технологічного процесу виготовлення деталі. 8. ОХОРОНА ПРАЩ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 8.1. Застосування сучасних методів техніки безпеки на машино¬будівних цехах і дільницях. 8.2. Небезпечні виробничі фактори на дільниці та заходи щодо їх зниження. 8.3. Розрахунок аварійного освітлення на спроектованій дільниці. 8.4. Вимоги пожежної безпеки при гасінні електричних пристроїв. 9. ЕКОЛОГІЯ 9.1. Актуальність охорони навколишнього середовища. 9.2. Заходи по охороні навколишнього середовища. 9.2.1. Викиди шкідливих речовин в атмосферу, воду та відходи виробництва дільниці механічного цеху для виготовлення стакана. 9.2.2. Обгрунтування заходів з охорони навколишнього середовища, вибір устаткування для вловлювання пилу, туману, очищення стічних вод. 9.3. Заходи зі зниження токсичності відпрацьованих газів, охорони навколишнього середовища та зменшення забруднення довкілля. ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ БІБЛІОГРАФІЯ ДОДАТКИ

Роботу виконано на кафедрі технології машинобудування Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться 26 грудня 2018 р. о 10 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 3 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Лукіяновича, 4, навчальний корпус № 11, ауд. 11.
В дипломній роботі виконано розроблення проекту дільниці механічного цеху для виготовлення корпуса ЦФ 8.177.127 з дослідженням САМ-системи для розроблення керувальної програми верстата з ЧПК.
The thesis develops the design of machine shop project for the production of a body and reseach the active control in automated control systems of machine tools.
Вступ; Аналітична частина; Науково-дослідна частина; Технологічна частина; Конструкторська частина; Спеціальна частина; Проектна частина; Обґрунтування економічної ефективності; Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях; Екологія; Висновки. Перелік посилань.