Оцінка напружено-деформаційного стану шпинделя багатоопераційного верстата

  • О.С. Кроль Cхідноукраїнський національний університет імені Володимира Даля
  • Г.М. Жданок Cхідноукраїнський національний університет імені Володимира Даля
Ключові слова: формотворчий вузол, привід багатоцільового верстата, жорсткість, балка, метод кінцевих елементів

Анотація

Запропоновано комплексну процедура аналізу конструкції шпиндельного вузла модернізованого токарного верстата. Наведено конструктивна і розрахункова схеми двухопорного полого шпинделя з використанням модуля аналізу напружено-деформованого стану балок АРМ Bеam. Розглянуто поперечна згортка приводу головного руху токарного верстата і визначена просторова схема сил, що діють на шпиндель. Виконано розрахунок статичної міцності за величиною еквівалентних напружень, що виникають в конструкції шпинделя. Дана оцінка рівня дотичних напружень у поперечному перетині конструкції методом кінцевих елементів.

Посилання

1. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов/Под ред. В.Э. Пуша.Москва: Машиностроение, 1985. 575 с.

2. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем. Справ очник-учебник в 3-х т. Т.2. Ч.1. Расчет и конструирование узлов и элементов станков/А.С.Проников и др.Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1995.371с.

3. Gao X., Li B., Hong Ju., Guo Ju. Stiffness modeling of machine tools based on machining space analysis. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2016.Vol. 86, No. 5–8.P. 2093–2106.

4. Krol O., Sokolov V. 3D modelling of angular spindle’s head for machining centre. Journal of Physics: Conf. Series. 2019. 1278, 012002. VSPID-2018. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1278/1/012002

5. Попов В.И., Локтев В.И. Динамика станков. Київ: Техніка, 1975. 136 с.

6. Krol O., Sokolov V. Machine tool spindle dynamics for designers. Sofia: Prof. Marin Drinov Academic Publishing House of Bulgarian Academy of Sciences, 2020. 143 p. https://doi.org/10.7546/MTSDD.2020

7. Замрий А.А. Практический учебный курс СAD/CAEAPMWinMachine. Учебно-методическое пособие.Москва: Изд-во АПМ, 2004. 240 с.

8. Шелофаст В.В., Чугунова Т.Б. Основы проектирования машин. Примеры решения задач. Москва: Изд-во АПМ, 2004. 240 с.

9. KrolO.S., SokolovV.I. 3D Modeling Of Machine Tools For Designers. Sofia: Prof. Marin Drinov Academy Publishing House of Bulgarian Academy of Sciences, 2018. 140 p. https://doi.org/10.7546/3D_momtfd.2018

10. Руководство по использованию модуля АРМ Beam. Москва: Изд-во АПМ, 2005. 69 с.

11. Мицык А.В., Федорович В.А.Развитие новых технологий вибрационной отделочно-зачистной и упрочняющей обработки деталей общемашиностроительного применения.Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення в сучасних технологіях. Харків: НТУ «ХПІ», 2012. № 47 (953). С. 226 – 233.

12. Міцик А.В., Федорович В.О., Грабченко А.І. Механо-фізико-хімічне моделювання процесу руйнування поверхні деталі у вільному абразивному середовищі. Різання та інструмент в технологічних системах: Міжнар. наук.-техн. зб. Харків: НТУ «ХПІ», 2020. Вип. 92. С. 62 – 67.https://10.20998/2078–7405.2020.92.08

13. Mitsyk A.V., Fedorovich V.A., Grabchenko A.I. The effect of a shock wave in an oscillating working medium during vibration finishing-grinding processing. Cutting & Tools in Technological System. Kharkiv: NTU “KPI”, 2020. Ed. 93. P. 43 – 55. https://doi.org/10.20998/2078-7405.2020.93.06

14. Кроль О.С., Кроль А.А., Бурлаков Е.И. Твердотельное моделирование и исследование шпиндельного узла обрабатывающего центра. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення в сучасних технологіях. Харьків: НТУ «ХПІ», 2013. № 16(989). С. 14–18.

15. Кроль О.С., Соколов В.І. Тривимірне моделювання металорізальних верстатів та інструментального оснащення. Сєвєродонецьк: СНУ ім. В. Даля, 2016. 160 с.

16. Krol O., Sokolov V. Modeling of carrier system dynamics for metal-cutting machines. IEEE Proceedings 2018 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). 2018.P. 1–5.

17. Krol O.S., Osipov V.I. Modeling of construction spindle’s node machining centre SVM1F4/Comission of Motorization and Power Industry of Agriculture. – OL PAN, 2013, Vol.13, is.3, Lublin, Poland. – P. 108–113.

18. Кроль О.С., Синдеева Е.В., Кроль А.А. Моделирование конструкции четырехопорного вала в САПР АРМ «WinMachine».Ресурсозберігаючі технології виробництва та обробки тиском матеріалів у машинобудуванні. Луганськ: СНУ ім. В.Даля, 2008. С. 139–143.

19. Кроль О.С., Кроль А.А. Расчет податливости станка СФ68ВФ4 и моделирование динамики формообразования.Вісник СевНТУ. 2011. Вип. 117. С. 81–84.

20. Кроль О.С. Параметрическое моделирование металлорежущих станков и инструментов.Монография. Луганськ: СНУ ім. В. Даля, 2012. 116 с.

21. Krol O., Sokolov V. Parametric modeling of machine tools for designers. Sofia: Prof. Marin Drinov Academic Publishing House of Bulgarian Academy of Sciences, 2018. 112 p. https://doi.org/10.7546/PMMTD.2018

22. Krol O., Sokolov V., Tsankov P.Modeling of vertical spindle head for machining center.Journal of Physics: Conference Series. 2020, No. 1553. 012012. – VSPID-2019. http://doi.org/10.1088/1742-6596/1553/1/012012

23. Кроль О. С., Сухорутченко И. А. Трехмерное моделирование многооперационного станка модели СВМ1Ф4 в среде компас 3D.Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2014. Т. 4. № 7 (70). С. 13–18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.26250

24. Kundrák J., Morgan M., Mitsyk A.V., Fedorovich V.A. The effect of the shock wave of the oscillating working medium in a vibrating machine’s reservoir during a multi-energi finishing-grinding vibration processing. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 106, p. 4339 – 4353 (2020). https://doi.org/10.1007/s00170-019-04844-2

25. Kharlamov, Y., Sokolov, V., Krol, O., Romanchenko, O.: Research of the mechanism of particles bonding with substrate during thermal spraying of coating. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 985, №. 1. P. 012037.

26. Kundrák J., Mitsyk A.V., Fedorovich V.A., Morgan M., Markopoulos A.P. The Use of the Kinetic Theory of Gases to Simulate the Physical Situations on the Surface of Autonomously Moving Parts During Multi-Energy Vibration Processing. Materials Vol. 12 (19), p. 1 – 26, (2019). https://doi.org/10.3390/ma12193054

27. Sokolov, V., Krol, O., Romanchenko, O., Kharlamov, Y., Baturin, Y.: Mathematical model for dynamic characteristics of automatic electrohydraulic drive for technological equipment. Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1553. P. 012013.

28. Kharlamov, Y., Sokolov, V., Krol, O., Romanchenko, O. Analysis of physical and chemical transformations during thermal spraying of coatings based on carbides of tungsten and chromium. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 985, №. 1. P. 012036

29. Кроль О.С. Методы и процедуры динамики шпиндельных узлов: Монография. Луганск: ВНУ им. В. Даля, 2014. 154 с.

30. Кроль О.С., Хмеловский Г.Л.Оптимизация и управление процессом резания: учебное пособие. Київ: УМК ВО, 1991. 140 с.

Опубліковано
2021-03-16
Як цитувати
Кроль, О., і Г. Жданок. «Оцінка напружено-деформаційного стану шпинделя багатоопераційного верстата». ВІСНИК СХІДНОУКРАЇНСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ імені Володимира Даля, вип. 1(265), Березень 2021, с. 41-48, doi:10.33216/1998-7927-2021-265-1-41-48.