Davidkin, I. O.

Litwin, O. V.

Yashchuk, I. R.

Давидкін, І. О.

Литвин, О. В.

Ящук, І. Р.

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

Матеріали V Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 17-18 листопада 2016.  252 УДК 621.9.06-529-8 О. В. Литвин, канд. техн. наук, доц, І.Р. Ящук, І.О. Давидкін Київ, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" ім. І.Сікорського  СТРУКТУРНО – МОРФОЛОГІЧНИЙ СИНТЕЗ ЗАТИСКНИХ ПАТРОНІВ ТОКАРНИХ ВЕРСТАТІВ  O.V. Litwin, Ph.D., Assoc. Prof., I,R.Yashchuk, I.O. Davidkin STRUCTURAL - MORPHOLOGICAL SYNTHESIS CLAMPING LATHES CARTRIDGES  Метою дослідження є синтез компонувань затискних патронів, що розглядається  як різноманітна оптимізаційна задача. При розробці технологічного компонування затискних патронів можуть бути сформовані конкуруючі варіанти просторового розташування і базування заготовки в системі затискний патрон - верстат. У свою чергу, при конструкторському проробленні (компонуванні) затискних патронів  можуть бути сформовані конкуруючі варіанти компонувальних схем з різним сполученням і просторовим розташуванням силового механізму і вузла затискногомеханізму. Критерієм оцінки варіантів компонувальних схем затискних патронів доцільно прийняти компактність конструкції і її відповідність технічному завданню.  Одним із шляхів вирішення завдання створення нових конструкцій затискних патронів є втілення прогресивних методів пошуку нових технічних рішень на ранніх стадіях технологічної підготовки виробництва. До одних із таких методів відноситься структурно – морфологічний синтез  з використатнням дерева цілей. Дерево цілей - це структурована, побудована за ієрархічним принципом (розподілена по рівнях, ранжируваних) сукупність цілей системи, в якій виділено генеральна мета («вершина дерева»); підпорядковані їй підцілі першого, другого і подальшого рівнів ("гілки дерева"). Дерево цілей дозволяє виявити, які можливі комбінації забезпечать найкращу віддачу. Для реалізації рівнів дерева цілей, тобто для деталізації процесу конструювання можна використати метод морфологічного аналізу [1]. Варіюючи усіма відомими варіантами реалізації елементів об'єкта, можна отримати найнесподіваніші нові рішення. Морфологічний аналіз можна проводити з застосуванням ієрархічної структури, в такому випадку варіанти систем, побудовані в ході розгляду морфологічної таблиці, будуть альтернативами одного з параметрів морфологічної таблиці більш високого рівня. Наприклад, для  аналізу способів зєднання змінного кулачка з основновним  може бути запропонована така матриця (табл.1). Таблиця 1 - Морфологічна матриця виконання кріплення змінного кулачка № Основний кулачок  Змінний кулачок Спосіб кріплення матеріал  1 2 3 4 1 призматичний призматичний висувна шпонка твердий 2 губка цанги  круглий  ексцентриковими втулками пружний  3 прихват циліндричний  гвинтом сипучий 4 інший ексцентрик ластівковим пазом  оболонка 5  інший гвинтами та поперечним пазом  6   клиновий фіксатор та пружина  7   гвинтом і гайкою  Для заповнення елементів морфологічної матриці можна скористатися методом уніфікаційного синтезу [2]. Структура відображає різноманіття варіантів реалізації Матеріали V Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 17-18 листопада 2016.  253 затискного патрона, який включає підготовку та подачу енергії, процеси перетворення енергії в переміщення передавально – підсилюючої ланки, зв'язок передавально – підсилюючої ланки з затискними елементами, забезпечення положення заготовки відносно інструмента та збереження цього положення при силовому впливі інструменту на заготовку, створення зусилля затиску заготовки, компенсацію центрострімних сил, а також завантаження і вивантаження заготовкию. Деревовидні графічні структури можуть бути описані у вигляді структурних формул, складених з позначень що визначають, деталізують та ознак альтернативних різних рівнів. Структурну формулу затискного патрона можна представити у вигляді { }skjiskjiskjiskj³skji ;ÇÅ; ÇÅ;ÓÅ; ÏÏËÊÇÏÔ 5241321=  де i та s – позначення номера варіанта виконання відповідно елемента та сукупності елементів; j та k – відповідно номери груп ієрархічних рівнів у яких розміщені елемент і сукупність елементів ієрархії, 1…5 - номер ієрархічного рівня елемента затискного патрона ; К- корпус; ППЛ – передавально –підсилюючий механізм;  УЕ – установочні  елементи; ЗЕ1 – основні затискні елементи; ЗЕ2 –  додаткові затискні елементи - номер (вид) ієрархічного рівня. В табл.2 наведені варіанти моделі технічної системи «Затискний патрон» стосовно  альтернатив кріплення змінного кулачка Таблиця 2– Варіанти моделі технічної системи «Затискний патрон» стосовно  альтернатив кріплення змінного кулачка № Морфологічна формула Структурна формула Схема конструкції Характеристика 1   1.1-2.1-3.1-4.1  051113   Фіксація за рахунок рухомої висувної шпонки 2   1.1-2.1-3.2-4.1  051223   Фіксація ексцентриковими втулками з кільцевими канавками 3   1.1-2.1-3.3-4.1  051333   Фіксація гвинтом  4    1.1-2.1-3.4-4.1  061443   Ексцентриковою втулкою та напрямними типу ластівкового хвоста   5   1.1-2.1-3.5-4.1  071553   Фіксація гвинтами та поперечним пазом А.с №831399 Запропоновано підхід може бути эфективно використаний при синтезі  будь –яких затискних патронів. Література 1.  Кузнецов Ю.Н. Теория технических систем: учебник. /Ю.Н. Кузнецов, Ю.К. Новоселов,  И.В. Луцив – Севастополь: СевНТУ, 2010. – 242 с., 2011. – 246 с. 2. Васильків В. В., Геник І. С., Скиба О. П.. До питання синтезу конструкції механізмів з робочими затискними пружними гвинтовими елементами // Житомирський державн. Технологічний університет. Зб. наук. праць. Вип. 3. – Житомир, 2006. - С. 171-180. 

Structural - morphological synthesis clamping lathes cartridges

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/123456789/18797/2/ConfATMT_2016vI_Litwin_O_V-Structural_morphological_252-253.pdf

Structural - morphological synthesis clamping lathes cartridges

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University