Анотація до роботи:

Міненко Д.О. Підвищення ефективності обробки отворів на багатоцільових верстатах. – Рукопис.

Дисертація у вигляді рукопису на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – технологія машинобудування. – Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2008.

Дисертація присвячена вирішенню проблеми підвищення ефективності обробки отворів на БВ свердлильно-фрезерно-розточувальної групи шляхом підвищення інтенсивності формоутворення за рахунок впровадження прогресивної технологічної оснастки, а також вибору оптимальних режимів обробки комплектом різальних інструментів. Вибір найвигідніших режимів обробки допоміжних отворів виконується комплексно з урахуванням структурного зв’язку між інструментами, що входять у технологічний комплект, необхідний для виконання обробки деталі, на основі критерію інтенсивність формоутворення. За допомогою ймовірнісного моделювання процесу обробки обґрунтовано вибір найвигіднішої стратегії обслуговування технологічного комплекту різальних інструментів на БВ, розроблені рекомендації щодо вибору способу раціональної заміни інструментів з урахуванням їх числа, надійності та часу зміни. Запропоновано конструкції допоміжного інструменту, який дозволяє підвищити ефективність обробки допоміжних отворів за рахунок скорочення числа технологічних переходів та різальних інструментів. Розроблено конструкцію дворізцевої розточувальної оправки, та обґрунтовано вибір оптимальних режимів розточування основних отворів, які забезпечують підвищення продуктивності обробки та якості поверхні отворів.

У дисертаційній роботі вирішено науково-практичну задачу підвищення ефективності обробки отворів на БВ шляхом застосування перспективного підходу, який передбачає скорочення числа технологічних переходів і різальних інструментів та використання обгрунтованих режимів обробки, як основних, так і допоміжних отворів.

1. У результаті аналізу вітчизняних та зарубіжних досліджень, присвячених оптимізації обробки отворів в корпусних деталях в умовах серійного виробництва, що характеризується широкою номенклатурою виробів та багатоваріантністю технологічних процесів, визначено два напрямки підвищення ефективності використання БВ свердлильно-фрезерно-розточувальної групи: структурний, що пов'язаний з застосуванням продуктивного допоміжного інструменту, та параметричний, який полягає у використанні оптимальних режимів обробки.

2. Порівняльний аналіз існуючих критеріїв оптимальності технологічних систем показав, що найбільш актуальним у сучасних умовах виробництва є технічний критерій “інтенсивність формоутворення”. Розроблена на основі критерію інтенсивності формоутворення математична модель дозволяє визначати оптимальний період стійкості інструментів для обробки допоміжних отворів з урахуванням їх числа у технологічному комплекті, часу зміни одного інструмента та його надійності, завдяки чому досягається істотне підвищення продуктивності роботи БВ. Рівні швидкості різання, розраховані за критерієм “інтенсивність формоутворення” на 10…20 % вищі, ніж визначені за іншими критеріями оптимальності.

3. У результаті аналізу конструкцій БВ та особливостей їх роботи виявлено, що вибір найвигідніших режимів обробки допоміжних отворів слід виконувати комплексно з урахуванням структурного зв’язку між інструментами, що входять у технологічний комплект, необхідний для виконання обробки деталі. Встановлено, що визначальний вплив на вибір оптимальної стійкості має число інструментів у комплекті і час зміни одного інструменту, а також матеріал заготовки і ріжучої частини інструмента.

4. За допомогою ймовірнісного моделювання процесу обробки доведено, що максимальна нормативна інтенсивність формоутворення на БВ досягається при індивідуальній заміні інструментів за фактичним станом ріжучих кромок, що дозволяє підвищити продуктивність обробки у порівнянні з іншими стратегіями заміни на 4…6 %.

5. Розроблено і запатентовано конструкції свердлильних оправок, що дозволяють підвищити продуктивність обробки допоміжних отворів на 3…7 % за рахунок скорочення технологічних переходів центрування та зенкування фасок. Підвищити продуктивність розточування основних отворів та зменшити шорсткість їх поверхні на 15…30% можливо завдяки використанню розробленої та запатентованої дворізцевої розточувальної оправки, у якій чистова обробка ведеться одночасно двома різцями.

6. Результати моделювання напружено-деформованого стану розточувальної оправки методом скінченних елементів, а також експериментальні дослідження підтверджують забезпечення високої якості поверхні при дворізцевому розточуванні отворів на БВ. На підставі проведених аналітичних та експериментальних досліджень процесу розточування дано рекомендації по налагодженню різців дворізцевої розточувальної оправки та вибору режимів різання, що дозволяє підвищити продуктивність обробки основних отворів на 30…50 % при нормативній шорсткості поверхні, або на 15…30 % зменшити шорсткість поверхні у порівнянні з однорізцевою обробкою.

7. Виробниче використання результатів дисертаційного дослідження пов'язано з передачею для впровадження у виробництво розробленої методики оптимізації режимів обробки отворів на БВ, а також конструкторсько-технологічної документації на розточувальну оправку на ВАТ “Сумське машинобудівне науково-виробниче об’єднання ім. М.В. Фрунзе”, про що складено відповідний акт. Виготовлений та успішно пройшов виробничу апробацію дослідний зразок дворізцевої розточувальної оправки.

Публікації автора:

1. Миненко Д.А. Назначение режимов резания на многоцелевых станках на основании критерия интенсивности формообразования // Вісник Сумського державного університету: Серія Технічні науки. – Суми: СумДУ. – 2005. № 5. – С. 97-101.

Здобувач обгрунтував доцільність використання критерію інтенсивність формоутворення для розрахунку режимів різання.

2. Карпусь В.Е., Миненко Д.А., Фуников А.А. Выбор режимов максимальной производительности обработки на многоцелевых станках // Вісник Національного технічного університета “ХПІ”: – Харків: НТУ “ХПІ”. – 2006. №18. – С. 107-115.

Здобувач виконав розрахунки режимів різання за різними методиками.

3. Карпусь В.Е., Миненко Д.А. Технологическая оснастка для обработки отверстий на станках с ЧПУ // Резание и инструмент в технологических системах. – Харків: НТУ “ХПІ”. – 2006. №70. – С. 224-235.

Здобувач розробив конструкцію технологічної оснастки.

4. Карпусь В.Е., Миненко Д.А. Экономичные режимы резания на многоцелевых станках // Вісник Національного технічного університета “ХПІ”: – Харків: НТУ “ХПІ”. – 2007. №1. – С. 90-105.

Здобувач обґрунтував вибір цільової функції та виконав розрахунки.

5. Карпусь В.Е., Миненко Д.А. Влияние стратегии обслуживания режущих инструментов на выбор расчетных периодов стойкости // Вісник Національного технічного університета “ХПІ”: – Харків: НТУ “ХПІ”. – 2007. №17. – С. 98-105.

Здобувач розрахував оптимальні періоди стійкості за різними стратегіями обслуговування інструментів.

6. Карпусь В.Е., Луцкий С.В., Миненко Д.А. Анализ показателей эффективности технологических систем // Резание и инструмент в технологических системах. – Харків: НТУ “ХПІ”. – 2007. Вип 72. – С. 97-101.

Здобувач проаналізував ефективність використання показників.

7. Карпусь В.Е., Котляр А. В., Иванов В.А., Миненко Д.А. Производительность многоцелевых станков // Авиационно-космическая техника и технология. – Харьков: Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковського “ХАИ”. – 2007. №7. – С. 198-201.

Здобувач запропонував методику розрахунку продуктивності багатоцільових верстатів.

8. Карпусь В.Е., Миненко Д.А. Оптимизация обработки систем вспомогательных отверстий на многоцелевых станках // Вестник машиностроения. – М. – 2008. – №1. – С. 34-38.

Здобувачем розроблено конструкції допоміжного інструменту та виконано розрахунки.

9. Карпусь В.Е. Миненко Д.А. Повышение качества обработки и износостойкости поверхностей основных отверстий // Высокие технологии в машиностроении: Сборник научных трудов НТУ «ХПИ». – Харьков: – 2007. – С. 106-109.

Здобувач запропонував конструкцію дворізцевої розточувальної оправки та виконав розрахунки.

10. Борштанга. Декл. пат. 13672U, Україна, В23 В29/ 00. НТУ “ХПІ”. - №u200509425; Заявл. 7.10.2005; Опубл. 17.04.2006, Бюл. №4.

Здобувач розробив конструкцію розточувальної борштанги.

11. Оправка для обробки отворів. Декл. пат. 16601U, Україна, В23 В49/ 00. НТУ “ХПІ”. - №u200601828; Заявл. 20.02.2006; Опубл. 15.08.2006, Бюл. №8.

Здобувач розробив конструкцію оправки для обробки отворів.

12. Оправка для обробки отворів під нарізку різі. Декл. пат. 16598U, Україна, В23 В49/ 00. НТУ “ХПІ”. - №u200601821; Заявл. 20.02.2006; Опубл. 15.08.2006, Бюл. №8.

Здобувач розробив конструкцію оправки для обробки отворів під нарізку різі.

13. Карпусь В.Е., Миненко Д.А. Вероятностный подход к расчету режимов обработки на многоцелевых станках // Машиностроение и техносфера ХХІ века: Сборник трудов ХІІІ международной научно-технической конференции. Севастополь, 11-16 сентября 2006 г. В 5-ти томах. – Донецк: ДонНТУ. – 2006. – Т. 2. – С. 120-124.

Здобувач обґрунтував вибір закону вірогідності та виконав розрахунки.

14. Карпусь В.Е., Луцкий С.В. Миненко Д.А. Анализ показателей эффективности технологических систем // Технологии ХХІ века: Сборник научных статей по материалам 13-й международной научно-методической конференции. /Под ред. д.т.н., проф. Захарова Н.В. – Сумы: СНАУ. – 2006. – С. 97-101.

Здобувач обгрунтував доцільність використання для аналізу єфективності технологічних систем критерію “інтенсивність формоутворення”.

15. Карпусь В.Е., Миненко Д.А. Основные положения назначения режимов резания на многоцелевых станках // Физические и компьютерные технологии: Труды 12-й международной научно-технической конференции. Харьков, 7-8 июня 2006 г. - Харьков: ХНПК “ФЭД”. – 2006. – С. 86-90.

Здобувач запропонував методику та виконав розрахунки оптимальних режимів різання.

16. Карпусь В.Е., Иванов В.А., Котляр А. В., Миненко Д.А. Эффективное использование автоматизированного металлорежущего оборудования // Сборник научных статей по материалам 14-й международной научно-методической конференции Технологии ХХІ века. – Сумы: СНАУ. – 2006. – С. 9-11.

Здобувач запропонував один з розглянутих шляхів інтенсифікації обробки.

17. Карпусь В.Е., Котляр А. В., Иванов В.А., Миненко Д.А. Пути повышения производительности сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ // Машиностроение и техносфера ХХІ века: Сборник трудов ХІV международной научно-технической конференции. Севастополь, 17-22 сентября 2007 г. В 5-ти томах. – Донецк: ДонНТУ. – 2007. – Т. 2. – С. 122-125.

Здобувач запропонував підвищувати продуктивність свердлильно-фрезерно-розточувальних верстатів з ЧПК шляхом інтенсифікації режимів різання.

18. Карпусь В.Є., Границя В.О., Міненко Д.О., Котляр О.В., Іванов В.О. Ефективне використання верстатів з ЧПК у авторемонтному виробництві // Науково-практична конференція Внутрішні війська МВС України на етапі реформування та розбудови. Харків, 27-28 лютого 2007 р. - Харьков: Академія внутрішніх військ МВС України. – 2007. – С. 257.

Здобувач запропонував, як один з методів підвищення продуктивності, оптимізацію режимів різання.

19. Миненко Д.А. Назначение режимов резания на многоцелевых станках на основании критерия интенсивности формообразования // П’ята Всеукраїнська молодіжна науково-технічна конференція Машинобудування України очами молодих: прогресивні ідеї – наука – виробництво. Суми, 26-29 жовтня 2005 р. - Суми: СумДУ. – 2005. – С. 55-57.

Здобувач розглянув основні положення щодо розрахунків режимів різання за критерієм “інтенсивність формоутворення”.