Теоретичні основи компонетики агрегатованих технологічних систем - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукРобота виконана на кафедрі “Технологія машинобудування і металорізальні верстати” Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” Міністерства освіти та науки України, м.Харків Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Тимофієв Юрій Вікторович,Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, завідувач кафедри “Технологія машинобудування і металорізальних верстатів” Арпентьєв Борис Михайлович, Українська інженерно-педагогічна академія (м.Харків), завідувач кафедри “Технологія машинобудування”; Захист відбудеться 13 червня 2002 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради у Національному технічному університеті “Харківський політехнічний інститут” за адресою: 61002, м.Харків, вул.Фрунзе, 21.Сучасні верстати і системи повинні бути високопродуктивними, володіти технологічною гнучкістю за рахунок автоматизації, забезпечувати можливо низьку собівартість обробки деталей, мати малий строк окупності капітальних вкладень. Агрегатовані технологічні системи механообробки (АТСМ) і агрегатні верстати (АВ) широко поширені в українському машинобудуванні й машинобудуванні найбільш розвинених промислових країн, складаючи основу високоорганізованих і найбільш ефективних виробництв. Таким чином, розробка моделі компоновки багатопозиційних АТСМ з урахуванням технологічних особливостей при їх створенні, методик прийняття ефективних проектних рішень, що виключають метод проб і помилок при проектуванні в умовах відсутності етапу виготовлення дослідного зразка, є актуальною проблемою. Тема дисертації є частиною наукового напрямку кафедри технології машинобудування і металорізальних верстатів Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”, повязаного з підвищенням ефективності проектування, виготовлення й експлуатації агрегатованого металорізального устаткування, який входить в комплексні цільові науково-технічні програми України КЦНТП-14 і КЦНТП-22. Робота виконувалась в рамках договору про творче співробітництво “Удосконалювання структури і якості створення агрегатних верстатів” між кафедрою технології машинобудування і металорізальних верстатів НТУ“ХПІ” із Харківським заводом агрегатних верстатів і Спеціальним конструкторським бюро агрегатних верстатів, деякі дослідження виконувались у рамках договору по науково-технічне співробітництво кафедри технології машинобудування і металорізальних верстатів НТУ “ХПІ” і Державним підприємством ХМЗ“ФЕД” (м.Харків) “Удосконалення технологічних процесів виготовлення товарів народного споживання при зміні обєктів виробництва шляхом впровадження елементів ГВС та методів перекомпонування агрегатних верстатів”.У розділі 1 наведено сучасний стан проблеми, виконаний огляд літератури по темі дисертації і сформульовані її мета і задачі. Основу різноманіття компонувань верстатів завжди визначало різноманіття кінематичних структур, які забезпечують необхідний набір формотворних рухів. Верстати, як і більшість технічних обєктів, пройшли період уніфікації. Принциповим розходженням у підходах до компонетики універсальних верстатів (токарних, фрезерних, свердлильних і т.і.) і верстатів, створюваних за агрегатно-модульним принципом, є те, що перші створюються для обробки визначеного класу деталей, що характеризуються конкретним рухом формоутворення (деталі тіл обертання і т.і.), а АТСМ створюються для обробки деталей практично необмеженої номенклатури. У процесі розвитку технології машинобудування як науки, і, зокрема, теорії продуктивності, саме необхідність реалізації різних структур виконання технологічних операцій призвела від простих одношпиндельних одноінструментних компонувань верстатів до різноманітних компонувань складної структури.Розроблено методологічні основи композиційного проектування багатопозиційних АТСМ за критеріями компактності й економічності, що дозволяє підвищити техніко-економічні показники, розширити технологічні можливості, зменшити габарити і металоємкість при оптимізації технологічного впливу в процесі обробки і просторово-структурних характеристик устаткування. На основі системного аналізу процесу проектування багатопозиційних АВ встановлено, що існуючий декомпозиційний підхід до проектування, для якого характерний емпіричний чи евристичний вибір структури АВ на ранніх етапах проектування і децентралізована розробка елементів, що компонуються, через складність забезпечення координуючих впливів на локальні проектні рішення, не дозволяє надійно забезпечити оптимальне рішення на рівні системи в цілому. Відмінною рисою обробки на багатопозиційних АТСМ із круговим транспортуванням заготовки є висока концентрація операцій при малому питомому обємі зони обробки, що дозволяє для спільного рішення задач зниження металоємкості конструкції та оптимізації концентрації операцій ввести комплексний показник компактності - питома концентрація операції.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ