Затискні механізми високошвидкісних шпиндельних вузлів на модульному принципі для фрезерних верстатів
DSpace at Ternopil State Ivan Puluj Technical University
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Затискні механізми високошвидкісних шпиндельних вузлів на модульному принципі для фрезерних верстатів
Зажимные механизмы высокоскоростных шпиндельных узлов на модульном принципе для фрезерных станков Clamping mechanisms of high-speed spindle units on modularity for milling machines |
|
| Creator |
Недобой, Вадим Анатолійович
Nedoboi V. |
|
| Contributor |
Кузнєцов, Юрій Миколайович
Федориненко, Дмитро Юрійович Полінкевич, Роман Миколайович |
|
| Subject |
шпиндельний вузол
затискний механізм модульний принцип мотор-шпиндель шпиндельный узел зажимной механизм привод зажима модульный принцип инструментальный зажимной патрон мотор-шпиндель spindle unit clamping mechanism drive clamp modularity hydromechanical chuck motor spindle 621.914.3 |
|
| Description |
Захист відбудеться "10" червня 2016 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.03 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, Україна, м.Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитись в науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль вул. Руська, 56, корпус No2. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2016. Дисертація присвячена створенню та дослідженню високошвидкісного ШВ з електромеханічним ЗМ, а також порівнянню його параметрів з відомою конструкцією гідромеханічного ІЗП. ШВ створено на модульному принципі. У дисертаційній роботі наведенні теоретичні дослідження ІЗП спрямованні на удосконалення налаштування його на роботу в залежності від змін параметрів хвостовика інструмента. Експериментально досліджено вплив конструкції хвостовика інструмента на характеристики ІЗП та якість оброблених деталей з використанням багатофакторного планування експерименту та регресивного аналізу отриманих результатів. Вперше було експериментально доведено, що використання конструкції хвостовика інструмента з отвором знижує відцентрові сили. Теоретично і експериментально доведено працездатність високошвидкісного ШВ з самогальмуючим електромеханічним ЗМ та встановлено, що в порівнянні з гідромеханічним ЗМ він має кращі показники в 1.5-3.5 разів. На основі теоретичних та експериментальних досліджень розроблено рекомендації щодо модульного принципу створення ШВ з використанням готових або модернізованих модулів, які значно підвищують техніко-економічні показники ШВ. Диссертация посвящена созданию и исследованию высокоскоростного инструментального зажимного патрона (ИЗП) с электромеханическим приводом зажима (ПрЗ), а также сравнению его параметров с известной конструкцией гидромеханического ИЗП. Шпиндельный узел (ШУ) создан на модульном принципе. В диссертационной работе приведены результаты теоретических исследований ИЗП, направленные на совершенствование настройки его на работу в зависимости от изменений параметров хвостовика инструмента. Експериментально исследовано влияние конструкции хвостовика инструмента на характеристики ИЗП и качество обработаных деталей. Проведены эксперименты по исследованию статических характеристик ИЗП и получены коефициенты усиления патрона. Также с помощью многофакторного планирования експеримента были проведены производственные испытания ИЗП и регресивный анализ полученых результатов. Был спроектирован на модульном принципе ШУ с самотормозящим электромеханическим приводом зажима и цанговым патроном, со сменными модулями, которые повышают технико-экономические показатели шпинделя. Проведено теоретические исследования по статическим и динамическим характеристикам ШУ и построенные динамические модели шпинделя. Также были проведены исследования в системе автоматического проектирования, которые показали, что спроектированный ШУ удовлетворяет условиям прочности и его можно изготавливать. Разработана методика и проведены эксперименты по исследованию статических характеристик созданного ШУ и зажимного механизма. Теоретически и экспериментально доказана работоспособность созданного высокоскоростного ШУ с самотормозящим электромеханическим приводом зажима и цанговым патроном, установлено, что по сравнению с гидромеханическим ЗМ он имеет лучшие показатели в 1.5-3.5 раза. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по модульному принципу создания ШУ с использованием готовых или модернизированных модулей, которые значительно повышают технико- экономические показатели ШУ. Предложена концепция Smart Spindle, которая базируется на установке в ШУ различного типа датчиков, которые связаны с системой управления станка и в нужный момент корректирует работу шпинделя и станка в целом. The thesis is devoted to the creation and investigation of high-speed spindle unit with electromechanical clamping mechanism, and comparison of its parameters with known design of hydromechanical chuck. A spindle unit is created on modularity. The theoretical framework for the study of hydromechanical chuck aimed at improving its setting to work, depending on changes in the parameters of the tool shank, is given in the thesis. The influence of shank tool design on hydromechanical chuck characteristics and quality of the parts is experimentally examined using multi-factorial experimental design and regression analysis of the results obtained. It is first experimentally proved that using the shank tool design with a hole reduces the centrifugal force. The normal operation of a high-speed spindle unit with self-stopping electromechanical clamping mechanism is theoretically and experimentally proven and it is found to have better performance than that compared with hydromechanical chuck in 1.5-3.5 times. Based on theoretical and experimental investigations, the recommendations on modularity of spindle unit creation using ready-assembled or upgraded modules are elaborated that significantly increase the technical and economic performance of spindle units. |
|
| Date |
2016-05-10T13:40:47Z
2016-05-10T13:40:47Z 2016-05-10T13:40:47Z |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
Недобой В. А. Затискні механізми високошвидкісних шпиндельних вузлів на модульному принципі для фрезерних верстатів. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук: 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти / В. А. Недобой — Тернопіль, 2016. — 23 с.
Недобой В.А. Зажимные механизмы высокоскоростных шпиндельных узлов на модульном принципе для фрезерных станков. – На правах рукописи. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 – процессы механической обработки, станки и инструменты. – Тернопольский национальный технический университет имени Ивана Пулюя, Тернополь, 2016. Nedoboi V. Clamping mechanisms of high-speed spindle units on modularity for milling machines. – Manuscript copyright. Ph.D. thesis in Engineering Science with major in 05.03.01 – machining processes, machines and tools. – Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, 2016. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/15819 |
|
| Language |
uk
|
|
| Relation |
1. Кузнецов Ю. Н. Шпиндельные узлы с электромеханическим зажимом и текучей средой для станков нового поколения / Ю. Н. Кузнецов, Ж. А. Герра Хамуйела, В. А. Недобой, Б. И. Придальный // Вісник СевНТУ. – 2013. – №139. – С. 121–125. Входить до міжнародних баз даних: РІНЦ, ВІНІТІ РАН. (Здобувачем було запропоновано нові схеми шпиндельних вузлів) 2. Кузнецов Ю. Н. Экспериментальные исследования высокоскоростного инструментального зажимного патрона / Ю. Н. Кузнецов, В. А. Недобой, Ж. А. Герра Хамуйела // Вісник НТУ "ХПІ". – 2014. – № 60. – С. 117-124. (Здобувачем було спроектовано та виготовлено стенд для експериментальних досліджень) 3. Недобой В. А. Експериментальні дослідження впливу конструкції хвостовика інструмента на характеристики затискного патрона [Електронний ресурс] / В. А. Недобой, Ю. М. Кузнєцов, Ж. А. Герра Хамуйєла // №2. – 2014. – С. 8-12. – Режим доступу до ресурсу: nbuv.gov.ua/UJRN/VSU_tekh_2014_1_2_4. Входить до міжнародних баз даних: ISSUU. (Здобувачем було спроектовано та виготовлено стенд для експериментальних досліджень з використанням оправок з відхиленнями від номінального діаметра та продовжено дослідження ІЗП) 4. Kuznetsov Y. Use the modular principle in the assembly spindle of machines tools based on the motor-spindles / Y. Kuznetsov, V. Nedoboi, H. Hamuyela // Technologia i Automatyzacja Montażu – Technology and Assembly Automation. – 2014. – №2. – С. 13–17. Входить до міжнародних баз даних: Index Copernicus. (Здобувачем було запропоновано схеми нових модулів для проектування шпиндельних вузлів) 5. Недобой В. А. Шпиндельний вузол з електромеханічним затискним механізмом / Вадим Анатолійович Недобой // Вісник НТУ "ХПІ". – 2015. – №49. – С. 99–103. (Здобувачем було виготовлено діючий макет стенду високошвидкісного шпиндельного вузла з змінними модулями) 6. Кузнецов Ю. М. Шпиндельні вузли з затискними механізмами для верстатів нового покоління / Ю. М. Кузнецов, Ж. А. Герра Хамуйела, В. А. Недобой // Актуальні задачі сучасних технологій : Міжн. наук.-техн. конф. молодих учених та студентів., 19-20 грудня 2012 р.: тези доп. – Тернопіль, 2012. – С. 112 – 133. (Здобувачем було запропоновано нові схеми шпиндельних вузлів) 7. Кузнецов Ю. Н. Шпиндельные узлы с электромеханическим зажимом и текучей средой для станков нового поколения / Ю. Н. Кузнецов, Ж. А. Герра Хамуйела, В. А. Недобой, Б. И. Придальный // Современные направления и перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении “Механообработка. Севастополь – 2013” : Мат. междунар. науч.-техн. конф., 20-24 мая 2013 г.: тезисы докл. – Севастополь, 2013. – С. 24-25. (Здобувачем було запропоновано нові схеми шпиндельних вузлів 8. Кузнецов Ю. Н. Расчет и экспериментальные исследования статистических характеристик высокоскоростного инструментального зажимного патрона / Ю. Н. Кузнецов, Ж. А. Герра Хамуйела, В. А. Недобой, В. Н. Волошин // UNITECH 2013 : Труды междунар. науч.-техн. конф., 20-23 ноября 2013 г.: тезисы докл. – Габрово, Болгария, 2013. – С. 51-62. (Здобувачем було продовжено дослідження ІЗП на основі раніше зроблених розрахунків) 9. Кузнецов Ю. Н. Экспериментальные исследования характеристик высокоскоростного инструментального зажимного патрона / Ю. Н. Кузнецов, В. А. Недобой // Машинобудування очима молодих : Міжнар. наук.-техн. конф., 30 жовтня – 1 листопада 2013 р. – Кременчук, 2013. – С. 17-19. (Здобувачем було продовжено дослідження ІЗП на основі раніше зроблених розрахунків) 10. Кузнецов Ю. Н. Производственные испытания гидромеханического инструментального зажимного патрона / Ю. Н. Кузнецов, Ж. А. Герра Хамуйела, В. А. Недобой // UNITECH 2014 : Труды междунар. науч.-техн. конф., 21-22 ноября 2014 г.: тезисы докл. – Габрово, Болгария, 2014. – С. 101-106. (Здобувачем було розроблено методику та проведено експеримент у виробничих умовах) 11. Kuznetsov Y. Use the modular principle in the assembly spindle of machines tools based on the motor-spindles / Y. Kuznetsov, V. Nedoboi, H. Hamuyela // Technika i Technologia Montażu Maszyn – TTMM 2014 : VIII Międzynarodowa konferencja naukowo-techniczna., 27-30 maja 2014 r.: Materiały konferencyjne. - Rzeszów – Berezka, Polska, 2014. – P. 28. (Здобувачем було запропоновано схеми нових модулів для проектування шпиндельних вузлів) 12. Кузнєцов Ю. М. Аналіз працездатності гідромеханічного затискного патрона з використанням багатофакторного планування експеримента / Ю. М. Кузнєцов, В. А. Недобой // Промислова гідравліка і пневматика : Мат. конф., 15-17 жовтня 2015 р.: тези доп. – Суми, 2015. – С. 134. (Здобувачем було запропоновано методику перевірки працездатності ІЗП) 13. Кузнєцов Ю. М. Експериментальні дослідження впливу конструкції хвостовика інструменту на характеристики затискного патрона / Ю. М. Кузнецов, Ж. А. Герра Хамуйєла, В.А. Недобой // Машинобудування України очима молодих: прогресивні ідеї – наука – виробництво : ХІV Всеукраїнська молодіжна наук.-техн. конф., 27-31 жовтня 2014 р.: тези доп. – Суми, 2014. – С. 18–19. (Здобувачем було продовжено дослідження ІЗП) 14. Недобой В. А. Модульний принцип складання шпиндельних вузлів / В. А. Недобой, В. А. Колотуха // Загальноуніверситетська наук.-техн. конф. молодих вчених та студентів, присвяченої дню Науки та 90 – річчю з дня народження Володимира Олександровича Федорця, 16 квітня 2015 р.: тези доп. – Київ, 2015. – С. 43–44. (Здобувачем було продовжено розробки нових модулів для шпиндельних вузлів) 15. Пат. №79495 Україна, МПК B23B 17/00, B23B 19/00. Шпиндельний вузол верстата / Кузнєцов Ю. М., Придальний Б. І., Хамуйєла Ж. А. Герра, Недобой В. А.; заявник і власник НТУУ “КПІ”. – № 201211892; заявл. 15.10.2012; опубл. 25.04.2013, Бюл. № 8. 16. Пат. №80481 Україна, МПК B23B 17/00, B23B 19/00. Шпиндельний вузол верстата / Кузнєцов Ю. М., Придальний Б. І., Хамуйєла Ж. А. Герра, Недобой В. А.; заявник і власник Кузнєцов Ю. М. – №201300339; заявл. 10.01.2013; опубл. 27.05.2013, Бюл. № 10. 17. Пат. №84924 Україна, МПК B23B 17/00, B23B 19/00. Шпиндельний вузол верстата / Кузнєцов Ю. М., Придальний Б. І., Хамуйєла Ж. А. Герра, Недобой В. А.; заявник і власник НТУУ “КПІ”. – № 201303687; заявл. 26.03.2013; опубл. 11.11.2013, Бюл. № 21. 18. Пат. №91154 Україна, МПК B23B 17/00, B23B 19/00. Шпиндельний вузол верстата / Кузнєцов Ю. М., Хамуйєла Ж. А. Герра, Недобой В. А.; заявник і власник Кузнєцов Ю. М. – № 201400002; заявл. 08.01.2014; опубл. 25.06.2014, Бюл. № 12. 19. Пат. №91163 Україна, МПК B23B 17/00, B23B 19/00. Шпиндельний вузол верстата / Кузнєцов Ю. М., Хамуйєла Ж. А. Герра, Недобой В. А.; заявник і власник Кузнєцов Ю. М. – № 201400133; заявл. 09.01.2014; опубл. 25.06.2014, Бюл. № 12. 20. Пат. №98583 Україна, МПК B23B 17/00, B23B 19/00. Шпиндельний вузол верстата / Кузнєцов Ю. М., Хамуйєла Ж. А. Герра, Недобой В. А.; заявник і власник Кузнєцов Ю. М. – № 201413885; заявл. 24.12.2014; опубл. 27.04.2015, Бюл. № 8. 21. Пат. №98110 Україна, МПК B23B 31/26, B23B 31/00. Затискний патрон / Кузнєцов Ю. М., Хамуйєла Ж. А. Герра, Недобой В. А., Брезіцький С. М.; заявник і власник Кузнєцов Ю. М. – № 201413886; заявл. 24.12.2014; опубл. 10.04.2015, Бюл. № 7.
|
|
| Rights |
© Недобой Вадим Анатолійович, 2016
|
|
| Publisher |
Тернопільський національний технічний університет ім. Івана Пулюя
|
|