Розробка моделей та дослідження інструментального оснащення обробних центрів

Автор(и)

  • Oleg Krol Східноукраїнський національний університет ім. В. Даля пр. Центральний, 59-а, м. Сєвєродонецьк, Україна, 93400, Україна https://orcid.org/0000-0003-0193-2750
  • Volodymyr Sokolov Східноукраїнський національний університет ім. В. Даля пр. Центральний, 59-а, м. Сєвєродонецьк, Україна, 93400, Україна https://orcid.org/0000-0003-0459-1824

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131778

Ключові слова:

3D-моделювання, технологічне оснащення, параметризація, рендеринг, інструментальний магазин, допоміжний інструмент, жорсткість

Анотація

Побудовано тривимірні твердотільні моделі інструментальних магазинів дискового типу (на 14 інструментів) і ланцюгового типу на 32 інструмента, змонтованих на бічній поверхні стійки верстата. Запропоновано 3D-модель автооператора з гідроциліндром, що реалізує автоматичну зміну інструменту. Сформований комплект моделей технологічного оснащення спільно з моделями інструментальних магазинів і автооператором дає цілісне уявлення про складність і особливості конструкторсько-технологічної підготовки процесів обробки на обробних центрах ІІІ і ІV типорозмірів. Розроблено моделі та алгоритми параметричного моделювання базових елементів профільного різального інструменту. Використання вбудованого параметрізатора в модулі АРМ Graph дозволяє реалізувати більш простий підхід до створення моделей уніфікованих профілів інструменту, що прискорюють процес створення спеціалізованих прикладних бібліотек. Сформовано аналітичні моделі для визначення жорсткості формотворчих вузлів верстаті. Такий підхід найбільш ефективний для типових схем двохопорних шпинделів, забезпечених різноманітним інструментальним оснащенням. На противагу загальноприйнятій процедурі, запропоновані аналітичні моделі (статичні формуляри), що забезпечують отримання експрес-оцінок оптимального співвідношення конструкторських параметрів шпиндельних вузлів.

Такий підхід до дослідження викликаний тенденцією розширення технологічних можливостей обробних центрів, оснащених постійно змінною номенклатурою технологічної оснастки, що вдосконалюється. Поява нових видів допоміжного та різального інструменту повинно бути підкріплено методами і алгоритмами, що зв'язують етапи створення моделей конструкцій та оцінки їх працездатності за критерієм жорсткості.

В умовах верстатобудівної галузі, запропонований в даній роботі інструментарій спрямований на підвищенні якості створення тривимірних моделей конструкцій, їх фотореалістичного зображення, швидку адаптацію до умов, що змінюються, і оперативну оцінку жорсткості формотворчих вузлів. Реалізація запропонованого інструментарію орієнтована на підвищення конкурентоспроможністі проектів, що розробляються

Біографії авторів

Oleg Krol, Східноукраїнський національний університет ім. В. Даля пр. Центральний, 59-а, м. Сєвєродонецьк, Україна, 93400

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра машинобудування та прикладної механіки

Volodymyr Sokolov, Східноукраїнський національний університет ім. В. Даля пр. Центральний, 59-а, м. Сєвєродонецьк, Україна, 93400

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра машинобудування та прикладної механіки

Посилання

  1. Kuznetsov, Yu. I., Maslov, A. R., Baykov, A. N. (1990). Osnastka dlya stankov s ChPU [Tooling for CNC machines]. Moscow: Machinostroenie, 510.
  2. Avraamova, T. M., Bushuev, V. V., Gilovoy, L. Ya. et. al.; Bushuev, V. V. (Ed.) (2012). Metallorezhuschie stanki [Metal-cutting machine tools]. Vol. 1. Moscow: Machinostroenie, 608.
  3. Grigorev, S. N., Grechishnikov, V. A., Maslov, A. R. (2012). Instrumentalnyie sistemyi integrirovannyih mashinostroitelnyih proizvodstv [Instrumental systems of integrated machine-building productions]. Moscow: FGBOU VPO MGTU «STANKIN», 194.
  4. Ganin, N. B. (2012). Trehmernoe proektirovanie v KOMPAS-3D [Three-dimensional design in KOMPAS-3D]. Мoscow: DMK, 776.
  5. Krol, O. S. (2015). Metodyi i protseduryi 3D-modelirovaniya metallorezhuschih stankov i instrumentov [Methods and procedures of 3D modeling of metal-cutting machines and tools]. Lugansk: Izd-vo VNU im. V. Dalya, 120.
  6. Li, J., Song, Y., Liu, Y. (2017). Development of post-processing system for three types of five-axis machine tools based on solid model. ASME 2017 12th International Manufacturing Science and Engineering Conference collocated with the JSME/ASME 2017 6th International Conference on Materials and Processing, 118–132. doi: 10.1115/msec2017-2665
  7. Afsharizand, B., Zhang, X., Newman, S. T., Nassehi, A. (2014). Determination of Machinability Considering Degradation of Accuracy Over Machine Tool Life Cycle. Procedia CIRP, 17, 760–765. doi: 10.1016/j.procir.2014.02.048
  8. Kamnev, A. (2017). C3D Labs predstavlyaet C3D Toolkit 2017. Aktualnyie tehnologii dlya razrabotchikov inzhenernogo PO [C3D Labs presents the C3D Toolkit 2017. Topical technologies for developers of engineering software]. SAPR i grafika, 42–47. Available at: http://c3dlabs.com/source/documents/SiG_05-2017_C3D_Toolkit.pdf
  9. Girschtick, J. (2018). Introducing parametric modeling 2.0. Isicad. Available at: http://isicad.net/articles.php?article_num=19641
  10. Krol, O. S. (2013). Construction of parametric models of belt-drive using АРМ WINMACHINE. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (62)), 61–63. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/12391/10279
  11. Pritykin, F. N., Shmulenkova, E. E. (2012). Osnovnye elementy SAPR metallorezhushchih instrumentov pri ispol'zovanii parametricheskogo 3D modelirovaniya [Basic elements of CAD of metal-cutting tools using parametric 3D modeling]. Omskiy nauchniy vestnik, 1 (107), 278–282.
  12. Saninskiy, V. A., Ryabova, K. L., Platonov, Yu. N., Osadchenko, E. N. (2013). Vliyanie zhestkosti i geometricheskih parametrov shpindel'nogo uzla pinoli na tochnost' rastachivaniya soosnyh otverstiy [Effect of rigidity and geometric parameters of the spindle pinol assembly on the accuracy of boring of coaxial holes]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya, 2, 15–21.
  13. Gao, X., Li, B., Hong, J., Guo, J. (2016). Stiffness modeling of machine tools based on machining space analysis. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 86 (5-8), 2093–2106. doi: 10.1007/s00170-015-8336-z
  14. Ugrinov, P. (2011). Zhestkost obrabatyivayuschih tsentrov srednego tiporazmera [Rigidity of machining centers of medium size]. Avtomatizatsiya i upravlenie v mashinostroenii, 5, 43–47.
  15. Krol, О., Sukhorutchenko, I. (2014). Solid modeling of machining centre SVM1F4 in KOMPAS 3D. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (7 (70)), 13–18. doi: 10.15587/1729-4061.2014.26250
  16. Krol, O., Juravlev, V. (2013). Modeling of spindle for turret of the specialized tool type SF16MF3. TEKA Commision of Motorization and Energetic in Agriculture, 13 (4), 141–147.
  17. Shelofast, V. V., Chugunova, T. B. (2004). Osnovyi proektirovaniya mashin. Primeryi resheniya zadach [Fundamentals of machine design. Examples of problem solving]. Мoscow: APM, 472.
  18. Zamriy, A. A. (2004). Proektirovanie i raschet metodom konechnyih elementov trehmernyih konstruktsiy v srede ARM Structure 3D [Design and calculation of the finite element method of three-dimensional structures in the ARM framework Structure 3D]. Moscow: APM, 208.
  19. Krol, O. S. (2012). Parametricheskoe modelirovanie metallorezhuschih stankov i instrumentov [Parametric modeling of metal-cutting machines and tools]. Lugansk: Izd-vo VNU im. V. Dalya, 116.
  20. Kozhevnikov, D. V., Grechishnikov, V. A., Kirsanov, S. V., Grigorev, S. N., Shirtladze, A. G. (2014). Rezhuschiy instrument. Moscow: Mashinostroenie, 520.
  21. Rozinskiy, S., Shanin, D., Grigorev, S. (2011). Parametricheskie vozmozhnosti graficheskogo modulya ARM Graph sistemyi ARM WinMachine [Parametric capabilities of the graphical module APM Graph for APM WinMachine]. SAPR i grafika, 11, 37–40.
  22. Balmont, V. B., Gorelik, I. G., Figatner, A. M. (1987). Raschetyi vyisokoskorostnyih shpindelnyih uzlov [Calculations of high-speed spindle nodes]. Moscow: VNIITEMR, 52.
  23. Krol, O. S, Shevchenko, S. V., Sokolov, V. І. (2011). Proektuvannia metalorizalnykh verstativ u seredovyshchi ARM WinMachine [Designing metal-cutting machine tools in the APM WinMachine environment]. Luhansk: Vyd-vo SNU im. V. Dalia, 386.
  24. Pronikov, A. S., Borisov, E. I., Bushuev, V. V. et. al. (1995). Proektirovanie metallorezhuschih stankov i stanochnyih system [Designing of metal-cutting machines and machine tools] Vol. 2. Ch. 1. Raschet i konstruirovanie uzlov i elementov stankov [Calculation and design of units and machine elements]. Мoscow: Mashinostroenie, 371.
  25. Loktev, D. (2002). Shpindelnyie uzlyi [Spindle nodes]. Struzhka, 1, 12–15.
  26. Shevchenko, S., Mukhovaty, A., Krol, O. (2016). Geometric Aspects of Modifications of Tapered Roller Bearings. Procedia Engineering, 150, 1107–1112. doi: 10.1016/j.proeng.2016.07.221
  27. Shevchenko, S., Mukhovaty, A., Krol, O. (2017). Gear Clutch with Modified Tooth Profiles. Procedia Engineering, 206, 979–984. doi: 10.1016/j.proeng.2017.10.581
  28. Sokolov, V., Rasskazova, Y. (2016). Automation of control processes of technological equipment with rotary hydraulic drive. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (2 (80)), 44–50. doi: 10.15587/1729-4061.2016.63711
  29. Sokolov, V., Krol, O. (2017). Installations Criterion of Deceleration Device in Volumetric Hydraulic Drive. Procedia Engineering, 206, 936–943. doi: 10.1016/j.proeng.2017.10.575
  30. Krol, O. S. (2014). Metody i procedury dinamiki shpindel'nyh uzlov [Methods and procedures for the dynamics of spindle nodes]. Lugansk: Izd-vo VNU im. V. Dalya, 154.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-05-22

Як цитувати

Krol, O., & Sokolov, V. (2018). Розробка моделей та дослідження інструментального оснащення обробних центрів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(1 (93), 12–22. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131778

Номер

Том 3 № 1 (93) (2018): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Oleg Krol, Volodymyr Sokolov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.