Синтез гвинтових затискних пристроїв для закріплення тонкостінних заготовок на металорізальних верстатах - Автореферат

ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРоботу виконано в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Гевко Богдан Матвійович, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, завідувач кафедри “Технології машинобудування та автомобілів”, заслужений винахідник України. Захист відбудеться “04” січня 2011 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.03 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м.Для затиску тонкостінних виробів використовуються різного типу патрони, пристрої і оправки: багатокулачкові, з гофрованими затискними елементами, цангові розтискні оправки, оправки та патрони з оболонковими затискними елементами та ін. Роботу виконано відповідно до наукових напрямків кафедри технології машинобудування та автомобілів Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя і є складовою частиною наукової теми “Розроблення конструкцій і технологій виготовлення спеціальних різнопрофільних гвинтових робочих органів машин на основі ресурсозберігаючих технологій” (№ держреєстрації 0110 U002264), а також є частиною загальної тематики науково-технічної програми “Ресурсозберігаючі та енергоефективні технології машинобудування” на 2006-2010 роки, затвердженого Кабінетом Міністрів України. Метою роботи є зменшення деформації тонкостінних виробів під час їх обробки за рахунок створення затискних пристроїв з пружними гвинтовими елементами, що забезпечують рівномірно розподілену силу затиску по поверхні заготовки та розробка методів їх проектування. тонкостінний пружинний заготовка гвинтовий розробити структуру конструктивних способів реалізації затиску тонкостінних виробів гвинтовими елементами та методику синтезу затискних пристроїв з пружними гвинтовими елементами; дослідити похибки при закріпленні тонкостінних циліндричних виробів затискними пристроями з пружними гвинтовими елементами затиску;Кузнєцовим було уточнено поетапний розрахунок сил затиску в патроні, проведено аналіз динамічної жорсткості системи патрон-деталь, запропоновано диференційно-морфологічний метод структурно-схемного синтезу затискних механізмів. Осьова сила POS складається із сили деформації Po гвинтового затискного елемента для усунення зазору ? та сили затиску заготовки P3 Осьову силу Po, необхідну для деформації гвинтового затискного елемента, можна визначити за формулою: Po = ; Виведено аналітичну залежність для визначення осьової сили затиску: , (5) де Pr - радіальна сила затиску заготовки, Н; R2 - зовнішній радіус ГЗЕ, мм; Rc - середній радіус ГЗЕ, мм; f - коефіцієнт тертя між гвинтовим елементом і заготовкою. Радіальну силу затиску Pr визначають за формулою: (7) де Мр - момент різання заготовки, Н·м; r - радіус обробки заготовки, м; Р2 - осьова сила різання заготовки, Н; К1 - коефіцієнт запасу; f1 - коефіцієнт зчеплення між заготовкою і гофрованою спіраллю. 12 представлені графічні залежності моменту затиску заготовок з використанням ГЗЕ круглого поперечного перетину, а на рис 13 - виготовлених із заготовки квадратного поперечного перетину (і=9), з яких видно, що із збільшенням кількості витків ГЗЕ і його зовнішнього діаметра при однаковій величині моменту затиску на передавально-підсилюючому механізмі величина затискного моменту зростає, при цьому збільшення поперечного перетину заготовки ГЗЕ призводить до зменшення сили затиску, оскільки момент обертання гвинта витрачається не тільки на затиск заготовки, але і на деформацію ГЗЕ.Виконано математичне обґрунтування процесів затиску з використанням циліндричних, конічних і гофрованих гвинтових затискних елементів, встановлено робочий діапазон і силу затиску заготовок. Вперше виведені аналітичні залежності, що описують величину зміни геометричних параметрів гвинтових затискних елементів циліндричної, конічної та гофрованої форм від дії зовнішнього навантаження, що дозволяє вибрати їх раціональні конструктивні параметри для забезпечення надійного затиску тонкостінних заготовок при наперед заданих умовах обробки та початкового зазору між гвинтовим затискним елементом і заготовкою. Розроблено математичну модель процесу затиску заготовок гофрованими гвинтовими затискними елементами, і встановлено, що деформація цих елементів відбувається за рахунок гофрованих частин і здійснюється зближенням крайок гофр на величину, що визначається початковим зазором між гвинтовим затискним елементом та заготовкою.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ