автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Анализ и синтез многофункциональных подающих и зажимных механизмов прутковых автоматов



о

V4 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

КИЕВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

Эль Рашини Хусейн Али

(Ливан)

УДК 621.941.323.2

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОДАЮЩИХ И ЗАЖИМНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПРУТКОВЫХ АВТОМАТОВ

Специальность 05.03.01 "Процессы механической и физико-технической обработки, станки и инструменты"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических паук

Киев - 1994

Диссертацией является рукопись.

Работа выполнена на кафедре "Конструирование станков и машин" Киевского политехнического института.

Научный руководитель - Заслуженный изобретатель Украины, доктор технических наук, профессор Кузнецов Ю.Н.

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор Зенкин Анатолий Семенович

- кандидат технических наук, доцент Проскуряков Константин Иванович

Ведущее предприятие - Государственное конструкторское бюро станкостроения (г.Киев)

Защита состоится "19 " сентября_ 1994 г.

в 15 часов /вуд.340 / корп. ' 19 на заседании специализированного совета К068.14.15 в Киевском политехническом институте.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке института.

Адрес института: 252056, Киев-56, просп. Победы, 37.

Просим принять участие в обсуждении работы и направить свой отзыв / в двух экземплярах /, заверенный печатью по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря.

Автореферат разослан -29- и из на 1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета

АННОТАЦИЯ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Повышение технико-экономических показателей прутковых автоматов и токарных станков с ЧПУ при экономии энергоматериальных ресурсов за счет создания, исследования и разработки методики проектирования многофункциональных механизмов /МФМ/, совмещающих функции подачи, упора и зажима прутка.

Основным объектом исследования являются многофункциональные цанговые патроны /зажимные, выполняющие дополнительные функции подающих, и подающие, выполняющие дополнительные функции зажимных/, которые применяются в токарных автоматах, токарно-револьверных станках и токарных станках с ЧПУ.

В работе рассмотрены проблемы и принципы создания МФМ, их теоретические и экспериментальные исследования.

Предложены рекомендации по конструированию и расчету многофункциональных зажимных /МФЗМ/ и подающих /МФПМ/ механизмов на основе теоретических исследований, которые являются исходным материалом для разработки руководящих технических материалов по проектированию МФМ и их элементов. Выполнено экономическое обоснование эффективности внедрения результатов диссертационной работы в народное хозяйство.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

1. Принципы структурно-схемного синтеза МФМ на основе системно-морфологического подхода и вепольного анализа.

2. Морфологические, динамические и математические модели МФЗМ и МФПМ.

3. Расчетные схемы и аналитические зависимости, определяющие условия надежной безупорной подачи и зажима прутка в МФМ.

4. Теоретические и экспериментальные исследования новых конструкций зажимных и подающих патронов, выполняющих дополнительные функции и входящих в состав МФМ.

5. Методики расчета параметров и характеристик МФМ.

6. Практические рекомендации по совершенствованию и созданию новых МФМ с целью их внедрения в производство.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ. В настоящее время получили известность оригинальные

конструкции подающих /ПМ/ и зажимных /ЗМ/ механизмов, применяемых в одно - и многошпиндельных токарных автоматах, токарно-револьверных станках и токарных станках с ЧПУ. Такие механизмы оснащены оригинальными конструкциями подающих /ПП/ и зажимных /ЗП/патронов, позволяющих повысить технико-экономические показатели и расширить технологические возможности токарных станков с различной степенью автоматизации и различными системами управления.

Однако для этих механизмов и патронов характерно наличие традиционно многотактной /6-7 тактов/ работы, при которой велики потери времени на холостые хода: набор - подача, подход и возврат упора, зажим - разжим, причем, эти хода не совмещены по времени, что снижает производительность обработки. Известны попытки уменьшить число тактов до 5-6 путем совмещения нескольких движений. Однако рассмотренные »геханизмы с уменьшением тактов работы не позволяют обеспечить существенное снижение холостых ходов, экономии металла и энергии.

В связи с этим представляют интерес создание принципиально новых конструкций МФМ, позволяющих уменьшить число тактов до трех. Такие механизмы до сих пор не были разработаны и исследованы /хотя имеется ряд изобретений/, что определяет актуальность настоящей диссертационной работы.

Данная работа является развитием научной школы кафедры "Конструирование станков и машин" Киевского политехнического института в направлении совершенствования узлов и механизмов токарных автоматов и связана с.выпол-нением и участие^ автора в госбюджетной научно-исследовательской работе N 2260 по теме: "Разработка научных основ синтеза компоновок станочных комплексов нового поколения для обработки тел вращения."

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. При выполнении работы использованы основные положения динамики механизмов станков, теории механизмов и машин, сопротивления материалов, теории упругости и статистические методы обработки результатов измерений. Общая методика анализа и синтеза МФМ базируется на системно-морфологическом подходе, вепольком анализе и эвристических приемах интеграции функций механизмов и их элементов. Экспериментальные исследования проводились на специальном стенде в лаборатории станков с ЧПУ Киевского политехнического института. Расхождение результатов теоретических и экспериментальных исследований не превышало 15%.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Впервые теоретически обоснован и экспериментально подтвержден новый принцип безупорной подачи и зажима прутка на основе совмещения функций нескольких механизмов в одном и изменения последовательности их работы, разработаны морфологические и математические

модели для синтеза и анализа МФМ, получены зависимости для расчета параметров и характеристик МФМ.

Впервые доказана возможность совмещать в одном механизме функции трех механизмов, что позволило перейти от трех приводов и трех исполнительных органов, необходимых для манипулирования с прутком в токарном автомате, к одному или двум приводу и исполнительному органу, существенно снизив металлоемкость и сократив число тактов работы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. На основе теоретических и экспериментальных исследований установлены факторы, влияющие на статические и динамические характеристики МФМ, что дает возможность при проектировании новых станков и модернизации существующих выбирать оптимальные параметры МФМ.

Разработаны рекомендации для предприятий, которые готовы применять МФМ.

Разработана методика инженерного расчета конструкций МФМ, позволяющая на ранней стадии проектирования оценить и составить характеристики различных схем и выбрать наиболее рациональную для заданных технологических и эксплуатационных условий.

По результатам работы разработаны методические указания для проведения самостоятельных и лабораторно-практических занятий в КПИ.

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты диссертационной работы переданы для применения на Киевское станкостроительное ПО, Житомирский и Мелитопольский заводы станков-автоматов, Бердичевский станкозавод и др. машиностроительные предприятия Украины и стран СНГ. Годовой экономический эффект от внедрения МФПМ составил 51686 млн. крб.

Часть результатов работы используется в учебном процессе Киевского политехнического института и других вузах Украины при изучении курсов "Станки - автоматы", "Станки с ЧПУ", "Основы технического творчества".

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях: 1. Технологические методы повышения эффективности и качества механосборочного производства /г.Домбай, 1992 г./. 2. Типовые механизмы и технологическая оснастка станков-автоматов, станков с ЧПУ и ГПС /г.Чернигов, 1991 г. и г.Киев, 1992 г./. 3. Автоматизация и диагностика в механообработке /г.Луцк, 1993 г./. 4. "Оснастка - 94" (г.Киев, 1994 г.)

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ и оформлена 1 заявка на патент Украины.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав заключения, списка использованной литературы из 158 наименова-

ний, содержит 142 страниц машинописного текста, 09 рисунков, 11 таблиц, приложение с расчетом экономического эффекта и результатов расчета на ЭВМ.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации и основные направления работ, сформулированы научная новизна и положения, которые выносятся на защиту. Содержание глав следующее: Глава 1. Проблемы создания МФМ. Глава 2. принципы создания МФМ. Глава 3. Теоретические исследования МФМ. Глава 4. Экспериментальные исследования МФМ. Глава 5. Рекомендации по проектированию, эффективность и область применения М ФМ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В существующих токарных автоматах (одношпиндельных и многошпиндельных) револьверных станках с кулачковым, цикловым и числовым программным управлением для подачи и зажима прутка применяются 3 функциональных механизма: - механизм упора прутка (МУП); - механизм подачи прутка (МПП); - зажимной механизм (ЗМ).

Если ввести самонастройку в виде устройства обратной связи в цепи ЗМ, то изменится общая блочно-фуикциональная схема МУП, ПМ и ЗМ, но при совмещении тех же тактов МУП и ЗМ количество их по-прежнему останется не менее 5. При этом за счет самонастройки появится возможность исключить в цепи ЗМ или в системе управления им лишних команд (участков управляющего кулачка УК) для выборки переменных зазоров между зажимными элементами патрона (ЗП) и прутком (деталью Д).

При гарантированной выборке зазоров возникает возможность интегрирования функций ПМ И ЗМ, а устранение проскальзывания при подаче прутка позволяет исключить один функциональный механизм - МУП, оставив от него исполнительную часть в виде заклинивающего и подпружиненного тормоза, работающего по принципу обгонной муфты. При таком подходе в общем приводе совмещены два привода, в таком патроне - два патрона (подающий ПП и зажимной ЗП), а в управляющем кулачке - два кулачка. В случае бескулачкового '(циклового или числового) управления могут быть объединены функции управляющих кулачков и приводов. Для настройки различной длины подачи в механизме должно быть предусмотрено звено регулировки.

Основными путями создания новых структур МФМ методом вепольного анализа являются: 1) интегрирование функций в механизмах (ПМ, МУП, ЗМ), участвующих в манипулировании с прутком; 2) придание дополнительных фун-

кций элементам механизмов ПМ, МУП и ЗМ; 3)использование для манипулирования с прутком кроме ПМ, МУП и ЗМ дополнительных механизмов и устройств, выполняющих вспомогательные и рабочие движения; 4) введение дополнительных механизмов и устройств, выполняющих основные функции ПМ, МУП, ЗМ и

др.

Возможно различное исполнение многофункциональных механизмов (МФМ) манипулирования прутком, например: 1) МФЗМ - МФМ, в котором зажимной патрон (ЗП) выполняет функции подающего патрона (ПП); 2) МФПМ - МФМ в котором подающий патрон (ПП) выполняет функции зажимного патрона (ЗП).

В первом случае зажимной патрон можно назвать многофункциональным зажимным патроном (МФЗП), во втором случае подающий патрон т многофункциональным подающим патроном (МФПП).

Для синтеза схем МФМ в работе использован морфологический подход с построением морфологической матрицы (табл. 1) и выбором различных сочетаний из девяти признаков: упор (1-исполнение; 2 - размещение); подача (3-ис-полнение; 4-размещение); зажим (5-исполнение; 6-размещение); привод (7-за-мыкание и исполнение ; 8-размещение; 9-количество).

В качестве примера на рис. I приведены две схемы, являющиеся объектом исследований и соответствующие следующим сочетаниям из матрицы (табл. 1):

рис.1, а-(1.4-2.1)+(3.5-4.10)+(5.1 -6.3)+(7.2-8.2-9.1);

рис.2, б-(1.1-2.2)+ (3.1-4.1)+(5.1-6.1)+(7.2-8.4-9.4).

Таким образом новый способ уплотненной и измененной по циклу безупорной подачи и зажима прутка (рис. 1,а) позволяет повысить быстродействие и выполнить работу в 3 такта,'что особенно эффективно для токарных автоматов с ЧПУ. Этот способ реализован устройствами, объединяющими функции двух механизмов и использующими совместно эффекты самонастройки и принцип работы обгонной муфты. Особенность предложенного способа состоит в том, что пруток разжимается п подается на требуемую величину 1п в зону обработки с помощью одного и того же зажимного патрона, связанного с приводом осевого перемещения. После подачи прутка направление движения патрона изменяется на противоположное и он возвращается в положение, при котором входит в контакт с коническим отверстием шпинделя и осуществляет зажим. Во время обратного движения патрона пруток удерживают тормозным устройством от осевого смещения в направлении, противоположном направлению подачи. Дополнительными преимуществами МФЗМ являются: отсутствие необходимости полного разжима для начала подачи прутка; уменьшение металлоемкости и упрощение конструкций; снижение трудоемкости изготовления и массы установленных на

вращающемся шпинделе частей; расширение технологических возможностей автомата путем увеличения наибольшего диаметра обрабатываемого прутка (так как.из шпинделя изымается труба подачи с подающей цангой).

Таблица 1

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ МАТРИЦА СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ (МФМ) ТОКАРНОГО АВТОМАТА (МОДУЛЯ) ДЛЯ ПРУТКОВО-ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК

УПОР т ПОДАЧА Ш) ЗАЖИМ (3) ПРИВОЯ (ПО

1 .Испденеже ¿.Размещение 3.. Исполюние 4.. Р размещение 5 .Исполнение 6.. Размещен 7.3амыка(*1С и &-Размещ£1В1е 9.Кол«чеспо

U.Yaop 21. Шпиндель 3.1. Подающий патрон 4. (.Внутри шпюиеля 5.13ажнмной патрон одннар-нмй 6.1.Внутри шпилделя 7.1 Силовое (С) механическое в. IfU переднем юнце шпинделя щий

1.2 Падающий патрон 2. револьверная головка 3.1Тсикатель 4.2. Сзади иашнделя 5.23ажимной патрон 6. ¿Снаружи шпюделя 7.2.Сгцара&-личмжое 8 2J la заднем кош^ шпинделя 9. ¿Дм общих

ЬЗЗажимюА патрона £3.Суппорт поперечный З.Э.Изалека-тель 4.3.Ре«мьеер-наягаловка 3.3 Подающий патрон 6.3 .Внутри и снаружи шпинделя 7 3 С гидравлическая вЗВнеиим*-деля 9..3.0«И1 индивидуальный

1.4. Обгонная м\фта 2.4.Суппорт поололькый З.Ч.Ролики 4.4.Сугпюрг попеоечный 5.4 Упор 6.4-Манипула-тоо 7.5 С. Электрическое 8.4.Коиб»М1- ЦИИ 9.4.Два ю<ди-шауальных

I ^Фиксирующее устройство ¿^Шпиндельная бабка З-5-Зажимной патрон 4.5 .Суппорт продольный 5.5.Схват 6-5iler 75.Смагкит-ное 8-5.Пет 9-5.Три мдо-яидуалькых

1.6. Нет ¿6. Стаз «на 3.6.Рсэец 4.6.Манипуля-тор 5.6. Нет ТбГсометри--ческое мехаш-ческос 9.6 Комбинация

1.7 .Толкатель 2-ТПет 3.7£хват 4.7 .Нет 5.7Люнег 6.7-Ревагилср-ная голоика 7.7 Фу>ищион- ное 9.7 Нет

1.8 ювдскатель ¿8.Комб»л- 1ШИ 3.8 Упор 4-в Комбума-ииа $.$ Кш^мхи-росан!ое 6.8 Комбинация 7.8 Комбинирован! юе

1.9.Реэец 3.91кг 4.9 Вне шпин- 7.9 Пег

МО-Комбнж-роиаююе ЗЮ Подающий и зажимной ГШПЮН1Я 4.10 Внутри и снаружи шпинделя

3.11 Шпиндельная бабка

ЗЛ2. Комбинации

В модернизированном МФПМ токарно-револьверного станка с гидравлическим приводом (рис. 1,6) функции дополнительного зажима выполняет.цанговый подающий патрон в виде подающей цанги с наружным конусом, взаимодействующей с внутренней конической поверхностью неподвижной втулки.

Таким образом за счет дополнительного поджима прутка подающей цангой повышаются сила и жесткость зажима. Осевая точность зажима достигается за

Механизм Состояние Т< Ti Тз Z

ЗАЖИМА ЗАЖАТО V/,

РАЗЖАТО %

ПОДАЧИ РОДА VA У/\

НАБОР

УПОРА ВЫХОД У//.

Воз брат '///

Рис.1. МФМ с гидроприводом токарно-револьверного станка.

счет того, что втулка и подающая цанга остаются неподвижными в осевом направлении после подачи и поджима прутка.

В главе 3 выполнены теоретический анализ работоспособности МФЗМ безупорной подачи и зажима прутка с элементами самонастройки и заклинивания при следующих условиях (рис. 2):

1 - самонастройки (полной выборки зазора между клиньями и прутком максимального диаметра dmax с отклонением £ul (в минус) и максимальной длины ¿naas)

Рпц £ G (ßk + п )+/<1;

2 - надежной подачи (без проскальзывания) прутка максимальных длины ¿лп>хи диаметра dmax с отклонением Лd в минус

Рл* Кзл1/(Тт// +Ри) +Ъш ;

3 - обеспечения необходимой осевой силы сцепления клиньев 2 с прутком

5 при подаче ( для обеспечения условий 2)

Р"<Л">+ «(?* +до) * ''

4 - надежного набора прутка минимальной длины Lnn|„и диаметра dmax, что определяется гарантированным удержанием прутка в неподвижном положении тормозным устройством

Рн < Kim ( Fth + Ян) + ( Papj + Рп) ctg{ßr + f>r)tg f>ri

5 - не разжима лепестков зажимной цанги 3 вне конуса шпинделя при подаче и наборе прутка

Сл > Спи lg (ßk + ДО) ( nk + 1 ) ctgßt;

6 - обеспечения осевой точности установки (До-* min)

Дп + A«S [До] ,

где Рпп и Pan - величина осевого усилия, развиваемого соответственно пружинами самонастраивающегося цангового .патрона и тормозного устройства; ßk и ßr - углы клина и тормозного устройства; до и <рт - углы трения; Pn,Pamia,Pn - осевые силы сцепления с прутком при подаче и наборе; Сл -жесткость лепестка цанги; Cnhi и п* - жесткость и число витков пружины СЦП; Дл, Дм , До - осевые смещения прутка соответственно при подаче, наборе и суммарные.

Так как исследуемый механизм без переналадки обеспечивает подачу и зажим прутка одного номинального диаметра, то при дальнейшем анализе принимаем его равным d, считая также отклонение от номинала Ad - 0 (пруток калиброванный 1-2 класса). Такие допущения упрощают анализ а делают его более наглядным с точки зрения оценки работоспособности механизма.

Для второго варианта МФПМ (Рис. 1.6) выполнены теоретические иссле-

Санонас/цра"£ою1м и и с?_

ГТА

ТУ-Рг» -

Рис.2. Расчетные поэтапные схемы для определения условий надежной работы МФЗМ

дования силовых, жесткостиых и точностных характеристик в статических и динамических условиях. Из расчетной схемы (Рис.3) при условии (¡о - </о( = 0 ) и соотношении радиальной силы зажима в многофункциональном подающем патроне Тг и зажимной цанге Т\ ( Ат = ТЩ ) получек суммарный коэффициент усиления

к = И = И+Л -_1_1 + ЛГ_

Й 5\+5г~ Ш{а{+<р1Пг)+ц\]+Атив{аг + <ргпр)+иг]'

При углах трения <р\пр = <ршр = и коэффициентах сцепления /<| = /*2"=/<

= 1»е(«1 +»>) +Лг<в(аг + »>)1/(1 + Лг)+/< '

Анализ зависимостей (Рис.4) показал, что коэффициент усиления Кпх

МФПМ возрастает с увеличением соотношения Ат- При этом чем меньше коэффициент сцепления р (Рис.4,а) и уг<у1 конуса аг подающей цанги (Рис.4,б), тем выше коэффициент усиления Кщ. и тем ощутимее влияние,« и дг.

Суммарная радиальная сила зажима прутка в МФПМ с гидроприводом (|?1 = Ш = >1):

Р1 .

Тх = Ч

18(а1+<р)+(! ¡8{а2+<р)+(* Применение МФПМ позволяет снизить расход энергии, так как снижается общее давление Р в гидросистеме по сравнению с давлением зажима Р|, что

выражено через коэффициент снижения давления (энергии)

}.....+ 1

р Р ~ tg{a^ + у>)+/< >8(аг + <р)+с ' . ' где Р| и Иг - площади гидроцилиндров зажима и подачи. В четвертой главе описаны стенд, методика и результаты экспериментальных исследований МФМ в статике и динамике с использованием специальных нагрузочных устройств и динамометров.

р Исследования показали, что применение МФПП повышает силовые харак-теистики на 10-18% (рис.5), а жесткость системы патрон-деталь в 1,3-1,8 раза (рис.б). Применение МФПП позволяет уменьшить люфт и снизить неравномерность круговой жесткости с 1,6 до 1,2 Раза (рис. 7). Производственные испытания МФПП на одном из киевских заводов показали его работоспособность.

Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований показали хорошую сходимость и позволили наметить рекомендации по совершенствованию конструкций МФМ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

Основной результат работы - создание МФМ позволяет повысить технико-экономические показатели токарных автоматов и расширить их технологические

Рис.3. Схема для расчета сил в 1ШМ: 1 - зажимная цанга; 2 - шпиндель; 3 - неподвижная конусная втулка; 4 - подающая цанга о наружным конусом. Ипг 2.6

2,4

2.2 г

из <6

<2 <0

0,8 0.6 0.4 02

а

'Т^Э

Г7 ' ' ' '

<<г'Ю"

^^Гч Ч* К. \ т- 'М \ 9

¿£23-

о

*

уМ-О

И,

т

Ф

<8

--СЦ <6

/Л

<2 Лт /

§ ||

&0.6

Ч V \ \ \

¿2

о 0.2 0.4 Об 0.3 1,0 сн" 5° /О9 /3" &

Рис.4. Графики зависимости в М5Ш от соотношения сил А^, в М<НШ и занимной цанге /а/ при равных значениях коэффициента сцепления ////и от угла конуса /¿-г! 1ШП при равных значениях к^/6/.

О)

Рпр.мИ 270

035/#4О (аФ/""/

_^034/^39

О* ав ¿г 16 го

5) МпР, н» ззо

Зоо

г7о

240

2Ю

р, Мпа

№ 150 ■{20 Ю

60 30 О

/ / / / / / / / /

/ / ' /

\ /

у / / / / / / / / У

/ / / ^У^ У

// Л г

V/ /'

*

' у

, ф35/ф40

-.034/039 ]АФО

04 о.а ¿6 <20

Р Мпа

Рис. 5.. Графики зависимости силы проталкивания /а/ и момента прокручивания /б/ оправок различного диаметра от давления: 1-е МФПП: 2 - без МФПП.

I, к И ' 9

8

__. "Т ^т »

г / /

" и ✓ /* (

/ 1 / / < /-- /ООмм />.-Мпа й Фо

' / / /

/ <

Рр.кН

о.5 о <б го г.5 до

Рис. 6 . Графики зависимости радиальной жесткости системы патрон-деталь от радиальной нагрузки: 1-е М<ЗПП;. 2 - без Ш1П.

+Рр, кН

-Рр к И

Рис.7. Диаграмма отжатой системы патрон-деталь при р»2 Ш1а и4о'=1 мм: I - с МФПП; 2 - без ШШ.

возможности при снижении металлоемкости конструкций в 1,5-2,5 раза, упрощении системы управления. Использование МФПМ и МФЗМ во вновь проектируемых токарных автоматах и станках с ЧПУ переводит их на новый качественный уровень и делает их конкурентоспособными.

В процессе выполнения работы получены следующие результаты:

1. Показано, что системно-морфологический подход и вепольный анализ в сочетании с эвристическими приемами интеграции функций исполнительных органов позволяет синтезировать принципиально новые МФМ на уровне изобретений.

2. Впервые теоретически обоснован и экспериментально подтвержден новый принцип безупорной подачи и зажима прутка на основе совмещения функций нескольких механизмов в одном МФМ и изменения последовательности их работы, разработаны морфологические и математические модели для синтеза и анализа МФМ, получены зависимости для расчета параметров и характеристик МФМ.

3. Разработаны расчетные схемы и определены условия надежности безупорной подачи и зажима прутка в МФЗМ,выполнен анализ влияния различных факторов на силовые, жесткостные и точностные характеристики МФМ.

4. Установлено, что при модернизации токарных автоматов МФМ, быстродействие повышается в 1,7-2,3 раза за счет изменения и сокращения тактов работы с 6-7 до 3. При этом осевая точность установки прутка находится в пределах 0,3-0,5 мм при отсутствии жесткого упора.

5. Установлено, что применение МФПМ, в которых подающий патрон выполняет функции дополнительного (второго) зажима, позволяет повысить силу и жесткость зажима в 1,3-1,8 раза по сравнению с обычными механизмами подачи и зажима прутка токарно-револьверных станков с гидроцилиндром.

6. Разработаны рекомендации по расчету'и конструированию МФМ применительно к различным типам токарных автоматизированных станков.

7. Предложены рекомендации по совершенствованию и созданию и исследованию новых МФМ с целью их внедрения в производство.

8. Результаты работы внедрены в учебном процессе и переданы для внедрения на ряд станкозаводов Украины и стран СНГ. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения МФПП на киевском ПО им. С.П.Королева составил 51,86 млн. крб.

Основное содержание диссертации опубликовано в 5 научных работах:

1. Кузнецов Ю.Н., Эль Рашини Х.А., Торба В.В. Новое в проектировании и создании многофункциональных зажимных механизмов. В сб. "Технологические методы повышения эффективности и качества механос.борочного произвол-

ства, Домбай, 1992, с.14.

2. Торба В.В., Эль Рашини Х.А. Расчет основных характеристик многофункционального зажимного механизма (МФЗМ). В сб. тезисов докладов науч.-техн. конф. "Автоматизация и диагностика в механообработке". Луцк, 1993, с. 17-18.

3. Кузнецов Ю.Н., Эль Рашиии Х.А., Торба В.В. Многофункциональные зажимные механизмы токарных автоматов и станков с ЧПУ. В сб. "Вестник КПП. Серия машиностроения". №30 - К.: 1993, -с.45-49.

4. Эль Рашини Х.А., Судьин Ю.А. Некоторые пути создания многофункциональных зажимных механизмов токарных автоматов. В сб. тезисов докладов научно-технической конференции "Типовые механизмы и технологическая оснастка станков-автоматов, станков с ЧПУ и ГПС". Киев: 1992, - с.32.

5.Кузнецов Ю.Н., Эль Рашини Х.А. Проблемы создания многофункциональной и малоэнергоемкой технологической оснастки для металлорежущих станков. В сб. тезисов докладов международной конференции "Оснастка - 94". Киев: 1994, - с.69.

Соискатель

Эль-Рашини Хусейн А.