автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Синтез компоновок багатоцiльових токарних верстатiв i модулiв

КиГвсьхий пол1техн1чк:!Я 1нститут

РГ6 од

*/м На правах рукопису

'Ш

шрсшченхо серп я васильович

уж 621-934-323-2

синтез компоновок багатошльових токарних верстат! в i 1щул1в

Спец!альнГсть 05-03-01 - Процеси ыехан!чноТ I ф1зико-

техн!чноТ обробки, веретати та I нструмент

Автореферат дисертзцIV на злобуття вченого ступеня кандидата техн!чних наук

КиГв - 1994

КиТвськиЯ пол1техн1чний 1нститут

На-правах рукопису

ШР0ШЧШ0 СЕРПЙ ВАСЙЛЬОЕИЧ

УДК 621-934-323-2

СИНТЕЗ КОМПОНОВОК БАГАТОШЛЬОВИХ ТТЖАРНИХ ВЕРСТАТГВ I МОДУЛ!В

Спец1альн!стъ 05-03-01 - Лроцеси механ!чноУ ! ф!зико-

техн1чноТ оОробки» веретати та 1нструмент

Автореферат дисертацП на эяобуття вченого ступеня кандидата техн1чних наук

Ки\в - 1994

Робота е ру&опис*

Роботу виконано на кафедр) "Конструкьання верстат!в та мши КиТвського пол1техн>чного ¡нстмтутв-

Науковкй кер1вник - Заслуженный винах!¿них Укрв1ни>

доктор техн1чких наук» професор Кузнецов КЫй Михолзйоэич •

0ф1ц1йн1 опонекти - доктор техн)чних наук« професор ' - Т1ко£сгз В|кторозич

Пров!дне п1дприемство - Дэрогавне конструкторське Окро

Бврстатобудузання <м- КиТв>

Згхист дисертацП в!дбудеться 16 травня 1994 реку в 15 годин ауд- N340 корп-19 на заЫдахн! специал1зоваиоТ ра! £ 066-14-15 у КиТвськоцу пол1техн1чнону 1нститут1 •

3 £исерт8ц1ао поена ознайомитись в б!бл(отец! 1нститута-Адреса 1нститута: 252С66. КиГв-56. пр-Перемоги- 37-

Автореферат раз!слано 16 кв*тня 1994 р-

ВчениЯ секретар

кандидат техн1чних наук« доцент Яавигора Вадим Ииколайович

днотдагя

Дисертац!йна робота прксв'ячека проблем! п!двисгкня эфакти-!CC7i прсектуеання токарних автомат (в <ТА> з чис'ловим програм-ш керуванняа <ЧПЮ» пристроГв автоматичного ман!пулкеання об'ек-1ми (ПАШ' у них та на fx ¿аз! - токарнях модулfв <ТШ •

Кетою гюсертац1ЯноТ ооботи е скорочекня строк!в проехтування п!двисьнна техн!ко-екснои!чних показник!в ТА на оснсз1 струхтур->-схемного синтезу рац!онзлъних ко«шоновок ТА та ввидкод t mm Ш

В робот! формал!зован! процеси вибору схем обробки 1 синтезу зординатних код!в компоновок ТА» запропонована систеиа критсрП'в ттезу компоновок ПАЮ кз ТА» систеиатазозан1 використовуван! на \ об'ектл ман i пулквання <0Ы>- Зг!дно з розробленою мэтодикою син-гзован! на модульному принцип! компоновки ТА и тй- Яосл!джгж ди-1ы!чи! характеристики ПАШ з пруяинним приводом ! розроблен! ре-эменд»ц!Т по вдосконаленню конструкц!й-

Датор аахшае«..

, 1- AiktpaT фор«ал!гацIÏ схем фориэутворення•

2- йетодиху и апарат синтезу координатных код!в ТА-

3- Принцип структурно-схемного синтезу компоновок ТА-

4- Методику розрахунху ПАМО з пруяинним приводом-

5- Методику синтезу координатних сух!а ПАМ0 на ТАб- Практичн! рекомендацП для проектування ТА» ТМ та ПАШ-

7- Нов! kqkhohobkm ТА. ТМ. ПАШ та !н- конструктивн! р!пення» ахицен! авторськими св!доцтвами» оформлен! заявками на винаходи а упровадяЕн! в народне господарство-

ЗАГАЛЬЙА ХАРАКТЕРЕСТЙХА РОБОТЯ

^туальн!сть- П! движения продуктивност! гтрац! в сучасних ут-ах зводиться до сл!дукчого> виробництво повинно бути готове та 1яатне у будь-який момент безвидатково припинити виготовлення ос-юеноУ продухиi ï î в короткий терм!н почати виробництво !hqoï по

лькост! парт!'! нових вироб!в» в том числ! й в!дм!нних одн!е"1 lia apyroï- Перед еиробкицтвом стоять два протилеяи! завдання» Ба-•атссер(Яне та шсове виробництво треба над!лити певною гнучк!стю» tfepirsw при цьсму вс! переваги повно'1 автоматизацП > а др!бносе-)i йне необх!дно комплексно автоматизувати з таким розрахунком» щоб гаряд з гнучк1стю воно придоало й найкраш' риси масового вироб-пштва» оезперервн'ють- phtmîmh!сть> високий темп випуску вироб ! в >

стаб!льн1сть технолог!чних процес!в* ВирIсити обидв! ц! задач! един!й основ! дозволяв !дея с творения гкучких виробничих сист <ГВС> каханообробки» головними компонентами якоТ с верстатн! мол л1 на баз! багатоц!льових верстат!в .серед яких особлкву увагу за лугозукть багатоц!льов! ТА» на яких можливо викокати валику к!у к!сть технолог!чних операц!й. незластивих токарним верстатам- I вбудовування ТА та "Ш в ГВС необх!дно забезпечити моэиив!сть вик нання комплектно? ойробки ! аатоматизац!» допом!»шх операц!й допомогою ПАШ* Цьому розробка метод!в знижання часу мзн!пулша* об'ектаыи с досить актуальною поблемою-

Лосл!дягння> проведен! в дисертаиП» бвзпосередньо зв'язг з вкконанняы наухово-техн! чноТ програни "ГАВ" на основ! Постаж ДКНТ в!д зо.ю.аа р. (тема 333> додаток та деряб юажэтной тв1 тики Шносв!ти УкраТГни м 2123 "Розробка ГВИ й принцип!в Тх по< дови» да в!дпов1дають високим критер!ям точност1> з використан] апарату математичного моделквання" та ы 2260 "Розробка науко( основ синтезу компоновок верстатних комплекс!в нового похолМ для обробки т!л обертання"»

Загальна матояика яослГяжянь. Теоретичн! досл!джэння базуку ся на внкористанн! системного п!дходу> основних полояень теор!Т методу оптим!зац!Иного синтезу технолог!чних комплекс!в> кат© чноТ лог!ки> закон!в динам)ки 1 статики мэхан!чних систем»

ЕкспериментальнI доел!дяення проводились на спецIалько ст реноау проююловому робот! портального типу в лаборатор!ях КиТв кого пол!техн!чного та Черн!г!вського технолог!чного !нститут!в використанням метод!в тензометрування та осцилографування»

Наукова новизна» Вперше запропоновано ориг!нальниЯ ала формалIзування схем Формоутворення на ыеталор!зальних верстат методику синтезу координатних код!в компоновки верстата- Завд цьону синтезован! нов! компоновки ТА з ЧПК та ТЫ» Теоретично до дено та експериментально п!дтверждено можлив!сть використання Л з пружшним приводом на ТА. розроблена методика розрахунку Г] з пружиним приводом та методолог!я синтезу координатних ру ПАЮ на ТА»

Практична и1нн1сть- Розроблен! методики доведен! до р! використання в !няенерн!й практиц! та дозволякггь об грунтовано р1вувать завдання. зв'язан! з проектуванням ТА з ЧПК та Тх П/ Використання запропонованих методик дозволяе зкоротити трудо» тк!сть проектування ТА та пIдвищити як!сний р!вень проект!в- Кс

з гзпропокоз«?» кэтоза когэ" ihKcPrtCTCзусзи?ся еа:»зт1й:о г$о яг осла з п!дс:1стсм САПР коявснозех вэрстат1а»

рг^Ц.гч^я. tofo??». За1ф01К»юван1 «этигики впро-

вззггл! ада вягторастсята в ДлоБ ЕиЦЬ Cao СЦ <а» Гомель»» СКВ (1С ?;.!-Сэнпт--Пат&рЗургЬ а г-гнстручтсреъкЗ розробли ¡¡а Б0,рдз5ч1всь-5срот&теЗуд!Биоцу ггвод! пра аикскакч! госпдсгозеру М59 «ег.сиоя1ч5шП еФахт на 1 зсрстат спламз ©40 прб» У ц!нах 1590 р. 0яр!м того, t-nicpta.";; дсел!дззэнь упроаадгэн! в процео о

¡'^'¡^ськоту пол1тзхм1чко:*у та а Чорл1г1п-ськс»«у tcsho-ог 1 !ио-

тнтутах для висл» дамня r.ypela "Рссрахунск* конетоукзання та С/-ЛР bcpot3tíb та эерстатннх комплрг.с!э" . "Проз*.слов! робсти" •

A^peflauN роботу» Оснозн! гологэкня~ дисертац! Г дспов!дались I обгозоркаакися «а 1 всессяэя!й та 5 рэспубл1»м«сья« наукоао-техн!чнин лх ! c«<h:apr/.-

jh3tilS5Jilb. По тон! дкеертац1¥ спуйл1козано 3 грухомгек рзб1т» отриаано 4 авторсьхих св!дс-цтва на вннаходи та 1 погитнонэ р1гон-кя на видачу патенту CHÜ-

Структура та об'см• Дисертац1я складасться з чотирьех глав» .эденовх1в та гола тку- Ш стать» 192 стор1икя касинописнсго тохсту» 3; -.¿алклск. 23 таблиц! > список л1т<зратури з 174 дгзрзл-

У вс туп i обгрунтована актуалън1стъ теки досл1дагнкя та стиело сформульозан! оснозн! полегания та наукоз! результат .рисертацЛГ« Наведено оснозн! а!дотст! про апр&бац!Т робота» гфаягичи!Я взр-тост! та упрсзадгэнн! ТУ результат^ у про»телсзост1» У п?рз!й глав! на основ! проведекого огляду в!тчизняния та !когэмним дос-л!джень по методам кодунання та пройктугзиия ТА» а такоя по иэто-лам п1даиЕвнкл явиякод!Г ПАШ на ТА» визначен! кота та зэвдання досл!д:-жкъ- У друг!й глав! проведен! теоретичн! досл1д;г5кнй по роз роб ц! методики ! апарату синтеза компоновок ТА та Ух !Ш'0. e:í~ кснана формальна постановка заедания синтезу коштонобой й ь'етод !": р'иення- У трет!й глав! подан! тесс-етичн! ! эхзрориментальн! досл[джння ПАШ на ТА з пруамнним приводом» подана методика роз-рахунху. обгрунтована можлив5сть виксристання ПАШ з пруяинним приводом на ТА- Четеерта глава приев "ячека викорисТашю розробле-ного методу синтезу ко?«поиовок ТА> подан! хомпоновеки ТА п!авиЕйН0У продуктивкост1 • Дан! рекомеидацП' по розроби! ТЗ га бага той! льов! багатошпиндельн! ТА з ЧПК•

осиовияя эихст рсботя

.подано огляд л!тературних джзрел по доел!дяу-

ван 1 й тем!. визнэчен1 ьгетз та заздакня досл1д£энъ-

П!ДЕищення зфективност! ТА ыожливе по дек]лк<ом основная на-пряг-гсаи. сред яких» зд1йскенкя в автодатазованому ргжиь»! не тЬчьки чисто токарнях > а й фрезерувзлъних > сьеряувальних та 1н£И>: опера-ц!й| ко потребуй нетрадиц!йник п!дход!в пря прогхтуванш ТА» з«!ну iхномпоновочнкх р!к8нь на баз! агрегатное» дульного принципу-

3 загально'1 к!лькост! компоновок» котр! можливо побудуватн з допоыогою модульних Буглi в> реал!зована лиае частина- Зн!ни кожо-ковок йдуть> як правило, езолшIйн;:м влахом- Toí-с/ систеглгий п1дход до с творения верстату юе особтъу вагу на ранн!й стгдП проекту-вання•

Питаниям синтезу компоновок верс*ат1в> вэретатшм ког-отлекс1в» технолог!чних систем i *акин-автоыат1в присв'ячен! роботи Авер'я-нова 0-1-, Артоболезського !■!•» Базроза Б-К-- Враговз В-Д-» Кузнецова Ю-М*> Лев!на О-!-. ТишФеева Ш-В-» Хомякова В-С-» Еаумяна Г-А- та I н •

Питаниями автоматизац!Т долом!yv/.н операций та використан.чя лрсмислових робот!в у веретатах займався ряд вчених' Авер'янов О-*-» Белов В»С>> Волчкевич Л*1»» Гинд1н Д-Ю- «Козирев Ю-Г-» Кузнецов Ю-Н«» 0рл1ков М-Л-. Сисоев С-Н-» Спину Г-0- та багато 1нших-

Серед наухових вк1л в облает! синтезу компоновок версгат!в та Ух ыехан!зм!в можливо вкд1литъ КШ» 1^оссташ;!н. ШГГУ» ЛенСШВ» ЕНЯ1МВ-

Показано ао> традишйно використовуем! в якост! Ш&О ун1вер~ сальн! промислов! роботи в1дходять на другий план, a 'fx ы!сце зайьакггь ПАНО» орган!who вписан1 в верстат у вигляд! Ясго вузл.'в» закладуван! в компоновку верстату на стад!Y проехтування-Ш 38 тим сучасн! катоди проектування компоновок ТА не враховуклъ вимог. со какладаклъ ПАШ на компоновку ТА та HI- В я;:ост! oó'ex-tÍb шн!пулквання традиц!йно виступають1 !нстру«гнт» заготовка або деталь» пристр1й або робочий орган- Одним !з елях!в гЛдвивання еф-ективност! ПАМО на ТА с п1двшзення пзндкод!Y виконавчих орган!в ПАЖ) оензвэних пружикниы приводов при спросенн1 конструкцП' ПАШ. знияення металом!сткост! та екгргозабеопечення- Слабке використан-ня цю; привод!в на ТА обумозлэне в1дсутн1стю досл!дяень ПАШ з пружиним приводом» над!йност! та !нсях параметр!в- Таким чином» на niпеииенкя ефективност! ТА та ТЫ найб Íльемй вплив справляоть рац! она льна коглпоновка верстата та шзидкод!я ПАШ-

В результат! анал!зу ран!и проведгних досл1дхгнь були зформу-льован! сл!дукн! завдання» потреблю-:! р!секня; 1 -Форнзл!зувати про цес вибору схеш формоутворення ТА- 2- ícpis-r.I зувати проаес синтезу

координатних код?а кочп-жсчки ТА та розробэти систем критерП'в выбору кргпоТ коотючэаки- 3- Систеаа-поуватъ зассссвурлк( на ТА сб'-еити ¡<ан!пу лягания- '1-Зор«сал!зуаати прсцес синтезу структури ПАШ на ТА- 5-Проэос7и хо.'лгтскен! аосл!дззняя ПАШ з внкористанням пру-лтаного npiüicry- 6-Скнтсзувата компоновки ТА п!дветгноТ ефехтсв-ност*•

. У дгуг'й, розгдянут! питания -i-opr^itsau! У свдтсзу вом-

П0!!С2С;: ТА та

3 ¡¿этого Ccptazlcasií с~:су exea р!зання запропо-

нсэака узггадъиена структурна фор*зта етзульнсго ко*-плепту у виг-гдд! п' .тги::о"печ<2ктисго кертезз^

ло з r.Tíccr! з.ч!нкнх» для оп;су предгэткоТ облает! Формоутвог-ютих рухЗп ÍX» гастоссвукггь сл1яукн5 фактсри* fiL ~ фактор. що визначае обертакня сб'екту цо оброблггеться у шмндел!» <"12 ~ фактор, со ви-стугЛкь ручойост! вздевз ос! очертания заготовки; *iZ~ фактор. со вкзначае ступ!нь рухевест! вздовл ос!- перпендикулярноТ до ос! обертання заготовки» fi4 ~ фактор, по визначае стугн:;ь рухо-мост! вздоря ос! • перпендикулярно'! до площини» утзорено'С двоыа ви-гй^гадани^ осями у правооторонн!Я систем! координат; фактор, що зизяачас об-зртаннл I нструиентального Епинделю-

Так як ксяулький комплект створюеться супупн!стью технологиях модул!в> то мкожша f ес 1 ля-лих вар 1 антIв кортея!в ТМ ви-

у тн

значаеться зислово«:

- v Р г J2)

i =* 1, N

ТН

Для верстата э одним Ж к!недатика фориоутворкгачоК систеш визначаетъея сукупноя мио-гкною вар1ант!в фактор!в допустиьмх кортеж!в ТМ-

2 ( I л v 1 .jr*» ------ f l . (3)

t 1=1, -гц J

Для прив язки до тот чи Ihiso'i групп верстат!в. з метою обл!ку

т!льхи необх!дних Формоутворккчих- рух!э- накладакться граничн!

умоэи н~ у вигляд' оймчжень на сум!сну застосовуван*-сть зар!ант!в

розглянутих фактор'.в в Ж в вигляд'» опису кнояини допустиких корт

теж!в ф" ycix bapianríB фактор!в^

Ч i Л h ^ с-1 = { f е " : ----у.

4 н х '

Висеприведений л i дх i я до виявлення допустишх ТМ- як! утво-

- в -

риютъ роэглятут! КК» використовуеться при вир!тенн! задач проекту-вання компоновок верстат1в в двох задачах' прям1й та зворотн!?.-Пряма задача ~ на основ! креслення детал! знаходико модульний комплект (проектування веретату п!д задану деталь або деталI)• Зворотна задача - знакми модульн1 комплекта веретату- знайти види операц!й> як! виконукггься Тми* та виконати п!дб!р деталей <пошук деталей п!д верстать

Для наиб!льа характерних компонувань ТА разкладен! Тх МК на допустим! ТМ (всього 19 вар1ант!в) з врахуванням обмеаенъ- Як характеры! компонування ТА прийнят! Ж:

-¿X ' < *2 *3 >' —2 " < <2 *3 >'-¿3 " < и *Я *3 >•' а В запропонован!й мэтодиц! виходять з того» до деталь склада-еться з набору елементарних оброблкваних поверхонь <Е0П> та п1д-множини поверхонь« як! вжонуються в!д одн!е! технолог1чноТ бази. во складакггь комплекта:

Мд - СЕОП^ЕОПг^.^ЕОГ^). М - .....«>

По кожн!й ЕОП легко знаходяться елементарн! технолог!чн! переходи <ЕТП> та по вс!й детал! в ц(лому> до складае загальний об'ем формооутворення» яккй необх!дний для одержання заданих параметр!в детал1•

Кожа ЭОП представлябтья в вигляд^ вар^ант^в кортеж^в ТМ--

ЕОП - ТО

В свою черту, кожному комплекту ЕОП в!дпов!дае певна сукуп-н!сть вар!ант!в ТМ- оо утворкють кортеж МК:

^ " Л V л • (7)

«=ПМУ J=T75

де «<эоп ~ к1льк1сть поверхонь в "~му комплект 1 поверхонь-

В свою чергу. якщо комплекта поверхонь оброблккггься на одн!й одиниц! обладнання» то деталь оброблюеться сукупн!стю МК:

"д-^мк,.....Рмкккт- С8) '

де N - к1льк1стъ комплект!в поверхонь-

1>Т

В результат! отримуемо "-у к!льк!сть МК> що необходн! длг процесу формоутворення детал!•

Ка основ! анал!зу> зо сулроводжуеться ф'.зичним айо концептуальном розкладениям !снукючих ТА на елементи» ко розглядаються Я1 фактори. виявлен'1 значения вс1х найб!льш важлиьих властивосте!

фактор!в ! в!лковенкя м!я ними. серед них вузли» со» несуть сд'схт обробга» несуть ! нструмент для об робки» несуть Iнструмент в процес! в!др!зки» по виконухтгь 1-е дани!пулквання об'сктом оброб-киг Биконуюгь 1~е ман!пулквання !нструкентом та !н»

Множина вс!х можлизих вар!ант!в 1-го виду фактору.що поз-

„I

начаетъся X. • складае:

т т т т

*1 С Х1 ' х2 ' ' * Т1 3- <9)

Процес синтезу структури ТА викснуеться сл!дуксим чином- На основ! евристичного п!дходу Формуеться кнозмна

КояниЯ допустимий варI ант будь-якого розглянутого фактору зв'язаний сп!вв!дношенням сполучност! у вигляд! кортежу з будь-яким допустамим вар1антом будь-якогэ 1нзого Фактору- Дал! утворю-сться мнояина:

Ха - <_к® , ... т2}, (10!

яка р1вноц!нна кнояин!

3 инояини х допусти «их вар 1 ант I в Еибиракггь аножину х можливих кортеж!в» кояний з яких» задовольнякни ус!м умовам обмелень на сум!сне застосування вар!ант!в розглянутих кортеж!в фактор!в» е техн!чко гюжливим кортежем допустамих варIант!в--

ж" х3 . Xя - « ХН| л ^ >. <113

V *

На основ! тоср!Т» рззрсбленноУ Артобслеэсьяиа I■!- та 1льУн-с«;::' Л-Я-» кнояста х техн1чно иогхянх хсртея! з отрта'еться без псзкого перебору ус 1 х элэ;:гнт!в» по досягаеться пляхеы фср?.4ал!-ззц!У ззпнеу фу?«ц!онально! структур:-! ТА та поел! дупэтоУ нсариф-уэтично! обработки будь-яхих складкда по форм! 1 са:.:*.х р!зних по поход^кнн» лог!чних уноз» оо сбг^ултъ сум! сне застосування розглянутих предмет! в-

Я-.по в <6-б> виконата зам!ну на символ С з в!длоз(ним !ндексои» г5 на символ " або I <в!дпсз1дно. !нструмент мае мох'лиз!сть обертання чи н1Ь а координата! напрягай: нэ в!дпоз!дн! Ум предиката. де=

кас стетнъ рухсиост*

Р <*4) " __

не»ае степени рухс.кют1 •

отр:::-'лс:.*о £сриулу ^сиюновхи 13 теоретично тлшиасго 1-го кертеяу-С-с~?г/лз кемпонуЕаннд верстату в загальнону вигляд! :

3 р

к - У_Г[ <12»

А ж

де n^. - к1лък5сть модульник комплект!в» до утвсркють структуру верстату-

Spin Ж техн!чно можливий корте* м!стить I так звашй кош-лект ы&н!пу«евання <КМ>» в!д якого-заявят» &нкц!ональне вккорнс тання елемвнт!в структур« компоновки в процес! ман1лулмвання о<$'-екто* обробсичи !нюм ОМ- КМ мае трьохк!сну струхтурну Формулу < *tt «2Г *з >- <13>

Формула КМ будуеться по одному з дшмс сл1дукчих вид!в* <<CW).e1»"3> - перенос ОМ виконуетъся в!д елементу *t до елементу "2 6е3 прои!жих прмстро!в» 2.< •1,(аи) ,«2> - перенос ОМ виконуетъся в]д элементу до элементу з допомого» ПАЮ«

Для наОИльи характерних об'ект!в ман1пулсвання прийнят! сл! дуют! позначення* в - об'ект об робки» т - 1нструмент» р - пристс сування-

В результат! синтезу координатних код!в отримасмо шкяюну компоновок верстатуг К ■ t ^ > ^ . ■•• > ^ J- <14$

Длявмявлення оптимального р!шення -як критерШ яхост) прийнято ооказник ефектквност! ЧЬюжрш вс!х компоновок» цо ви-значасться за фсдомки»<М» перепозначим в виляд!«

V1' (»} , у£.....У1! Ь

да я1 - к!дьк!С1ь теоретично иояивших р!ве«>, т-ч-у* <—> Xs, r1 <—> тк:

3 »ЮЯКНИ У1 знаходию МНОЯИНУ V* БОНКУрШТНОСПрОМОШИХ р!тонъ- во ога«сан! предикатом--

"к < V <шя> % < *«' V v "п ( у«' V' С15'

Из мпсшши Vs знаходимо мнояину v* дом!нукмих р!юень» во вираяеш! предика то*-- р1 (у) <—<16' Тагам чжюьг-

i-Za'Jte « Vs. -Ч9. < > Э(_Уе)> л

Отримана таким чином мнояика кожкжувань верстат!в yi<>»> е оптимальна для розглянутого етапу синтезу ТАНа основ! анал!зу типових цикл1 в ман1пулювання об'ектаки е ТА складена узагальнена структурна Формула J-ro процесу манТпулнванкя ТА: Uy » < "д» "j3' uj4' u-*5 де uji» uj2» uj3» ujs ~ Фактори» що описують» в!апов!дно гло-бальне» реНональне. локальне та доповнен! перем!шення викона! чого органу УАМО» uj4- фактор» во опйсуе процес кантування bi конавчого органу-

КояниЯ з п'яти фактор!в (16) ¡ае и!„сть теоретично можливих зар!ант!в стелен! рухомост!:

лп - (х,у,г,а,в,су - { ит, ии2, ииз, ии4. и_,13, ииб >, ае ! - номер Фактору в Ц8>-

ккожна и1 можливих вар 1 антI в кортеж! в компонувань опису-

и1 - « (19)

еться виразом- _т i

Дал!» викорнстовукчи п!дх!д> аналогIчкий прнведеному в (9-11). отрицаемо кнсдану теоретично можливих кортеж! в координатных перем!пгнь УАМ0;

и* » у и^ -

¿-ггг®

Для виявлекня икояики техн(чно можливих кортеж! в вид!леко два критер!я> 1* !С!льк!сть степеней рухомост! Н —> «т. 2- Ко»ф!-ц!снт динаи! чноТ розв'язки структури компонування •

Дал! коеф!ц!ент динам!чноТ разв'язки ! число степеней рухомост! сумуються по кожн1й компонови! та знаходиться коеф!ц!ент переваги:

Кпр "Л * ^пр * я!п £ &пр1' ^ V

Отримуемо мноянну техн!чно можливих кортеж! в: и® ■ с и1, и2, >.

Формал!зований таким чином' процес структурно-схемного синтезу е реальним кроком до створения САПР-ПАЖУ тту»т»йглав! викладена методика розрахунку та эксперимен-тальних досл!длень характеристик ПАЗ! з пружиним приводом, описана конструкц!я експериментзльного стенду» апаратура для вим1рквань та реестрацП' результат!в експеримент!в> приведен! результата ехс-периментальних досл!дягнь-

Для проведения експериментальних досл!джень було створено ПАЮ з прузинним приводом- В!н служить для зм!ни 1нструменту в револьверн1й головц!• ПАЗ! мае портальне компонування ! складаеться з порталу 1 (рис-1.а>. каретки 2. руки ман!пулятора 3. привод!в каретки 4. 5. ф!ксатор!в каретки 6. 7» приводу руки ман!пулятора та ф!ксатора руки ман!пулятора аналог!чного застосу-вання-

8 результат! запропонована схема розрахунку характеристик ПАЮ с використанням р!вняння енергчтичного балансу* Показано, вю час зм!ни Инструменту скорочуеться до Ю с при л!н!йних швидкостях . виконуючого органу до 3 м'с- Розрахован! коеф!ц!йнти диссипацП'

Рас.I. Схема ПА31 портально! компановки /с/ i деяа$увчого фхксатору /б/

разгону КДр"0»07 та гальмування Кдт" 0»15-0»18-

Для зменшення ударних явищ в процес! позиц!юеання розроблений демпфукыий ф1ксатор (рис-1>6 5- При рус! виконуиного органу 1 упер 2 попадае в ф!ксатор 2 I починае тягнути його за собою- Удар приймаеться штоком 7 г1дродемпфера I пружиною 6. чр ггопередньо зтиснута до зусиль б1лыпих. чим зусилля пружини виконукного органу- Пружина 6 працюе а дв! сторони» пю дозволяе п!сля зак!нчення коливань вивести ф!ксатор в середне положения з високою точн!стю-

> Показано» па запрпонована конструкц!я демпфукмого ф!ксатору дозволяе знизити час позиц!квання до 0»12 с при швидкост! виходу на ф!ксатор V -0,3-0»1 м'с та прискоренн1 до 4»5ч <рис-2>•

В четверт!й глав! з допомогою розробленних метод!в синтезо-ван! нов! оригЫальн! компоновки ТА та ТН-

Для цього на основ! аналГзу (Ильпюго числа деталей, пю виробляклъся на ТА» видIлен1 комплексн! детал1~представники- Для

цих деталей сформульована двопозиц!йна схема обробоки а модульними

комплектами * 1*2*3*4*9' *1*2*3*4*3'

Дал!» використовуючи розроблений математиний апарат- синте-зовано 10 техн!чно можливих кортеж!в> з яких оптимальними по продух тивност! е компонування по формулам •

Кд - С^иГ^«- С^ИГ!^ + 0схс2 ♦ с211"'з * С211112"

Зроблено висновок» пю вся р!зноман!тн!сть компоновок з двохпозиц!йною схемою обробоки* в залеяност! в!д сп!вв!дношення часу обробки в перш!й та друг!й позии!ях приводиться до трьох схем < таблица'•

т а о <~Г~< 0,3 'ь •т ' а 0,3 < < 1,3 ь т а 1,3 < < а» 'ь

1—1 ! ! -- 1 и* м- ! На. _ 4 Г -

На ^аз"! к,.мпо-сзк1 г'о еинтезован! два ориг!нальк! компонуван-

¿•f^ гг,-3*г, P'O.'k M»fa.p'óih ¿'ff; <Z"fJt,\p-í-:?c

jriíUf

¿.'-is'; o^-ifí.

" ' I cr'2c

Pise.. .2. Ocipuicrpair.i пр-чдесу гальыування сик^нусч-г- -ргану, встшгБлен~г^ на гпг«;,.ол',в'-иу р^б^п л-ртальн г-* т»:г щг вх^Д1!ТЬ ,П" складу ПАЗХ з лружинним яривгд'ы та деипфуючгм фхкеат^р м

кя- Перга з них Кэ;» <рис-3»а> побудовано для стт сбрсбки з W друга Sg3 (рме-З.б1 - для схе;*п обробки з та<ть-

Пор!в;гяльн::3 ензл!з покззав> со продуктнв.чЬсть об робки деталей -предстз2ник!в нэ ТА. л» псбудсван! по формул! в^е в 3.5 разя, чим на ТА иод- 11Б40ПФ4-

ссй02н1 d-schoess тл резуль'гатя fasото

ОоковниЯ результат робота - сиктэзоган! ноа! кокпоновки та констрдецИ ТЛ. ТО з ПАЖ> та Тх окреи! елеиенти« по дозволяв п!д-викяти ефе»тмгн!стъ козих герстат!ь при скороченн! часу Ул лроех-туваннл-

В процес! виконання роботи отриман! сл!дугсч! результат» 1* 3 викорис-танням фориально-лог1чного апарату описан! к!неуатичн!' су р'заннк ! фунхц!ональна структура ТА' а з викорнстакням процедур тесо!Т та :.:йтод!в оптим[ззц!йного синтезу технолог .'чнмх комплекс I в • фэретл!зозанкЯ процес синтезу координатного коду кокпоновки ТА. со дзе ко.?иив1сть ствсрення САПР компоновок ТА-

2- Запрпонозана ¡¿зтодика синтезу кс;~оновсг. систем г:ан 1 пулкг вакня. сксте?/лтазиван1 об'ехти шн!пулюва.чня> цо згстосовуяггься на ТА- Фср;лал1говакий процес синтезу косрдмкатних рук!в ПАК) в ТО-

3- Запропонована cxeva розрахунку характеристик ПАЮ з npyr.n-ннкм приводом-

4- Экспериментально п!дтзержена аозиив!сть викориетаннл ПАЖ) з гфуху.ннгп приводом а "¡15. по дозволяе сксротитя час гм'ни !кстру-¡;энту до 10 с при сзидкостях руху вк;;онук<чсго органу до 3 m'c: визначэн! хоеф!ц!енти днсипацП" разгону ~0»07 тз галь'-уБзнкя-0.015-0.185- Запропонована конструхц1я дехпйукмсго Ф!ксатсру> до дозволяв знизити час позиц1гсаання викснухного органу fTALSD до 0.12 сб- Упорядксзан! схо.-л! компоновок ТА для двохпозяц!йноУ схе:«

об роб о;: к та синтезован! на р!вн! винаход!в нов! коьйонування ТА для комплексних деталей~лрэдставник!в-

7- Результата робота впрсвадгйнн! на п!дприекствах УкраТни. РосГУ та Б!лорус!Т» а такса в учбсвоцу процес! при читанн! курс!б "Розрахунок. конструхвання та САПР ворстат!в та перстатмии комп-лекс1в">"Про?,э«.слоэ! роботи"- Економ1чний ефект в!д впроэадження на 1 токарно-резольверному ¿эрстат! складес 6540 крб- в а!ках 19S0 р-Осиовн! пологиення J результаты дкссертацП' викладен! в сл!ду-

1- Кузнецов Я-Н-. Шевченко А-В-> Нироаниченко С-В- Применение

Рис..'. Запропоноваш компоновки багатошльових ТА з роэга-лудаувчою /а/ та схп.вдуючпв /о/ схемный обробки: 2 - станина; ^ -стащонарна впиндельна оаока,- а х 4 - ^ с-осоах впиндельнх бабки на хрестовкх супостах; 5, 6, 7 х 6 - рухоых хкструыеитонгси га хрестов: оупортк; 9, 10, II з 12 - сташонарн! гнструментсноен

ЭВМ при исследовании упругонапряяенного состояния механизмов автоматического закрепления инструментов '/Тезисы докладов научно-технического семинара - Новый высокоэффективный реяуший инструмент и оснастка- средство интенсификации машиностроительного производства. 2-3 марта 1989 года-Л--- ДДНТП- -с-55-60-

2« Разработка»- исследование и внедрение механизмов и устройств токарных станочных модулей, встроенных в ГПС- Отчет о НИР (закл-' " БНГЛЦентр; Руководитель Ю-Н-Кузнецов- - N ГР01Э700<?В2о? Инв. « 02900023411.-Киев. 1989.-91 С-« ИсПОЛН-А-В<Шевченко» В-Н-Ахрамович» С-В»йиропниченко-

3- Кузнецов Ю-Н-. Дьяченко Ю-П-» Мирошниченко С-В- Повышение эффективности токарных модулей н Тезисы доклада Всесоюзн-научно-практ- конф- "Проблема создания и внедрения гибких производственных систем и робототехнических комплексов на предприятиях машиностроения"• Одесса» '-13 окт- 19В9 г.-М.»ВНЙШМР. 1989.-е. 96-98.

4» Кузнецов Ю-Н-. Мирошниченко С-В- Синтез устройств автоматического данипулирования заготовками и инструментом в станках с ЧПУ // Тезисы докладов на научно-техническом семинаре " Новые высокопроизводительные конструкции режусего инструмента и оснастки в машиностроении". 13-14 марта 1990 года•-Л-'ЛДНТП--с-4<>~««.

5- Кузнецов Ю-Н-. Дьяченко Ю-П-» Мирошниченко С-В- Синтез компоновок токарных модулей с позиции возможности обработки деталей с тыльной стороны " Тезисы республиканской научно-практической конференции " САПР конструкторской и технологической подготовки производства в машиностроении"•-Харьков! ХПИ. 1990.-с.1д.

6- Кузнецов Ю-Н-, Мирошниченко С-В- Структурный синтез компоновок станочных систем для обработки тел вращения " Тезисы. докладов конференции "Типовые механизмы и технологическая оснастка станков-автоматов, станков с ЧПУ и ГПС 'СТАНКИ-9*''". Чернигов-Киев. 1941•"-с•5.

7- Кузнецов Ю-Н-. Мирошниченко С-В- Основные предпосылки синтеза устройств автоматического манипулирования объектами в станочных системах Тезисы научн-_техн- конф- "Автоматизация и диагностика в металлообработке"» Луцк. 1991.-<>а.

8- Кузнецов Ю-Н-. Мирошниченко С-В- Структурный синтез компоновок многоцелевых токарных автоматов '' Станки и инструмент»

N 6, 199T.-c-4-7.43.

д. Д.с. 1660915 СССР, МКИ В-^В 9/оо. Токарный модуль-

Ю-П'Дьяченко. ѕ•Миросничекко• Ю-Н-Кузнецов. В-Е-Яоев

А-В-Евглевский» А-Е-Яисицкий-"-0публ-Б-И-25. 1991 •

10- А-с- 1673298 СССР. ШШ В23В 31'14- Токарный патрон 'Ю-Н-Кузнецов» В-Е-Лоев. А-В-Шевченко. В-Н-Ахрамович

С-В-1£ирошниченко. В-П-КЬичев--0публ-Б-И-32. 1991-

И- А-с- 1683675 СССР- Ш ВРЗВ ТЯ'ОО- Уотройстпо для креп .ления инструмента'Ю-Н-Кузнецове А-Б-Вевченкоо С-В-Мирокниченксо В-Е-Лоев. Е-А-ЛисицкиЙ. А-В-Евглевский-"0публ-Б-И-38. 199112- А с- 1824255 СССР. Ш В23В 9'00- Токарный автомат ' Ю-Н-Кузнецов. А-М-Кравец. С-В-Мирошниченко-- Опубл- Б-И- 24-1993-

Сп1вшукач С-В-Шрошн(ченко