Дослідження компоновок коробок швидкостей металорізальних верстатів методом параметричного моделювання
DOI:
https://doi.org/10.33216/1998-7927-2022-272-2-29-35Ключові слова:
просторове компонування, привід головного руху, токарний верстат, параметрична модель, критерій оптимізаціїАнотація
Розглянуто методики побудови та моделювання поперечних конфігурацій багатоопераційного токарно-гвинторізного верстата за допомогою методів параметричного моделювання. Пропонується розглядати задачу синтезу просторового компонування приводу головного руху токарного верстата (редуктора) як двокритеріальну оптимізаційну задачу. Існують два основних критерії ефективності конструкційного завдання для поперечної компоновки: 1) максимізувати жорсткість вихідного валу редуктора та шпинделя верстата; 2) мінімізувати наведене навантаження на передню опору шпинделя. Досліджено вплив критеріїв оптимізації на проектні рішення при розробці компонувальних рішень робочого простору машини. Розроблено алгоритми та програми параметричного представлення багатоступеневих редукторів у середовищі інтегрованої системи автоматизованого проектування АРМ «WinMachine». Показано ефективність застосування синтаксису параметризації в задачах геометричного аналізу та синтезу просторового положення валів і зубчастих коліс для редукторів металорізального обладнання. Показано ефективність використання інтерфейсу модуля APM Graph при виникненні ненормативних ситуацій, пов’язаних із порушенням мінімально допустимої відстані зовнішньої поверхні шестерень до бічної стінки корпусу та днища корпусу коробки передач. Розглянуто особливість застосування засобів параметризації, пов’язаних із використанням спеціалізованої бази даних проектування середовища автоматизованої системи проектування АРМ WinMachine. Дано оцінку різниці між заводським варіантом та отриманим варіантом за критерієм оптимальної жорсткості. Для цього було використано модуль розрахунку APM Shaft та розраховано максимальний прогин стріли переднього кінця шпинделя у двох вищезгаданих варіантах. Відзначено ефективність застосування розділу бази даних, який функціонує як із традиційними графічними примітивами, так і зі структурними елементами в параметричному поданні. Запропоновано розв'язання двокритеріальної задачі проектування редуктора токарного верстата за критеріями максимальної жорсткості та мінімального навантаження на передню опору вала.
Посилання
1. Бушуев В.В. Основы конструирования станков. Москва: Станкин, 1992. 520 с.
2. Проектирование и расчет металлорежущих станков на ЭВМ: Учебное пособие для вузов/О.В. Таратынов, О.И. Аверьянов, В.В. Клепиков и др. Москва: МГИУ, 2002. 384с.
3. Кіпчарський В.П. Металорізальні верстати: Навчальний посібник. Маріуполь: ДВНЗ «ПДТУ», 2018. 143 с.
4. Гайдамака А.В. Деталі машин. Основи теорії та розра-хунків: навчальний посібник для студентів машинобу-дівних спеціальностей усіх форм навчання. Харків: НТУ «ХПІ», 2020. 275 с.
5. Дубинець О. Деталі машин. Розрахунок та конструю-вання. Київ: Талком, 2014. 684 с.
6. SokolovV., Krol O., Stepanova O. Mathematicalmodel of the automatic electrohydraulic drive with volume regulation // TEKA Commision of Motorization and Energetic in Agriculture. Vol.17. – № 1,2017.– Lublin, Poland. – P. 27–32.
7. Krol O., Juravlev V. Modeling of spindle for turret of the specialized tool type SF16MF3// TEKACom. Mot. andE-nerg. in Agriculture. – OLPAN, 2013, Vol.13, No 4,Lublin, Poland. Р. 141–147.
8. Krol O., Sukhorutchenko I. 3D-modeling and optimization spindle’s node machining centre SVM1F4 // TEKA Com-mision of Motorization and Energetic in Agriculture. –Vol.13. – № 3. 2013. – Lublin, Poland. P. 114–119.
9. O Krol, V Sokolov and P Tsankov. Modelling of vertical spindle head for machining centre / J. Physics: Conf. Series 1553 (2020) 012012. – VSPID-2019. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1553/1/012012
10. Oleg Krol, Olga Porkuian, Volodymyr Sokolov, Petko Tsankov. Vibration stability of spindle nodes in the zone of tool equipment optimal parameters/ Comptes rendus de l’Acade'mie bulgare des Sciences, 2019, Vol 72, No 11, pp. 1546-1556. DOI:https://doi.org/10.7546/CRABS.2019.11.12
11. Krol O., Sokolov V. 3D modelling of angular spindle’s head for machining centre. Journal of Physics: Conf. Series.2019. 1278, 012002. VSPID-2018. DOI:https://doi.org/10.1088/1742-6596/1278/1/012002
12. Романченко О.В. Вибір системи синхронізації елект-ропривода довгомірних вібраційний верстатів / Вісник НТУ "ХПІ". Серія: Механіко-технологічні системи та комплекси. – 2015. – № 52(1162). – С. 13–22.с.
13. Замрий А.А. Практический учебный курс СAD/CAEAPMWinMachine. Учебно-методическое по-собие.Москва: Изд-во АПМ, 2004. 240 с.
14. Krol O.,Shevchenko S., Sukhorutchenko I., Lysenko A. 3D-modeling of the rotary table for tool SVM1F4 with non-clearance worm gearing// TEKA Commision of Motorization and Energetic in Agriculture. Vol. 14. № 1. 2014. Lublin, Poland. P. 126–133.
15. Мелконов Г., Ветряк Є. Удосконалення токарного вер-стата 1А62 (16К20) шляхом заміни стандартного вузла встановленням взаємо пересувного різцетримача для обробки деталей з малим діаметром при відрізних операціях// Вісник Cхідноукраїнського національного університету імені Володимира Даля, № 1(249), 2019, с. 23-25.
16. Sokolov V., Porkuian O., Krol O., Baturin Y. (2020) De-sign Calculation of Electrohydraulic Servo Drive for Tech-nological Equipment. In: Ivanov V., Trojanowska J., Pav-lenko I., Zajac J., Peraković D. (eds) Advances in Design, Simulation and Manufacturing III. DSMIE 2020. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-50794-7_8
17. Кроль О.С., Кроль А.А., Бурлаков Е.И. Твердотельное моделирование и исследование шпиндельного узла об-рабатывающего центра. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення в сучасних технологіях. Харьків: НТУ «ХПІ», 2013. № 16(989). С. 14–18.
18. Николаенко А.П. Формирование поверхности изделия при вибрационной обработке. Вібрації в техніці та технологіях, №2 (58). Вінницький національний аграр-ний університет, 2010. С. 167-184.
19. Krol O.S., Osipov V.I. Modeling of construction spindle’s node machining centre SVM1F4 / Comission of Motoriza-tion and Power Industry of Agriculture. – OL PAN, 2013, Vol.13, is.3, Lublin, Poland. – P. 108–113.
20. Кроль О.С. Методы и процедуры оптимизации режимов резания. Монография. Луганск:Вид-во СНУ ім. В.Даля, 2013. 260 с.
21. Krol O., Sokolov V. Rational choice of machining tools us-ing prediction procedures / EUREKA: Physics and engi-neering, Number 4, 2018. p. 14–20. DOI: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2018.00667
22. Кроль О. С., Сухорутченко И. А. Трехмерное модели-рование многооперационного станка модели СВМ1Ф4 в среде компас 3D. Восточно-Европейский журнал пере-довых технологий. 2014. Т. 4. № 7 (70). С. 13–18.DOI:https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.26250
23. Кроль О.С., Кроль А.А. Расчет податливости станка СФ68ВФ4 и моделирование динамики формообразования //Вісник СевНТУ, вип. 117 «Машинобудування та транспорт», Севастополь, 2011. С. 81–84.
24. Кроль О.С., Кроль А.А., Синдеева Е.В. Моделирование конструкции четырехопорного вала в САПР АРМ «WinMachine» //Ресурсозберігаючі технології виробни-цтва та обробки тиском матеріалів у машинобудуванні. Зб. наук. пр. Луганськ: СНУ ім. В.Даля, 2008. С. 139–143.
25. Shevchenko S., Mukhovaty A., Krol O. (2020) Gear Transmission with Conic Axoid on Parallel Axes. In: Ra-dionov A., Kravchenko O., Guzeev V., Rozhdestvenskiy Y. (eds) Proceedings of the 5th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2019). ICIE 2019. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. pp. 1–10. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-22041-9_1
26. Кроль О.С. Построение параметрических моделей ре-менных передач с использованием системы АРМ WINMACHINE / Восточноевропейский журнал пере-довых технологий. 2012. № 2/7(62). С. 61–63.
27. Кроль О.С., Шевченко С.В., Сіндєєва О.В., Покінтелиця М.І. Проектування механічних передач металорізальних верстатів за допомогою системи WinMachine. Навчальний посібник. Луганськ: Вид-во СНУ ім. В. Даля, 2007. 200с.
28. Krol O, Sokolov V. Research of modified gear drive for multioperational machine with increased load capacity. Di-agnostyka. 2020; 21(3):87–93. DOI: https://doi.org/10.29354/diag/126026.
29. Нерубащенко А.А., Кроль О.С., Кроль А.А. Создание базы данных параметрических моделей деталей станков в модуле АРМ Base // Вісник СевНТУ, 2010, вип.107. С.107–109.
30. Krol O., Sokolov V. Parametric modeling of machine tools for designers. Sofia: Prof. Marin Drinov Academic Pub-lishing House of Bulgarian Academy of Sciences, 2018. 112 p. DOI:https://doi.org/10.7546/PMMTD. 2018.
