РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ДОПОМІЖНИХ ОПОР ВЕРСТАТНИХ ПРИСТРОЇВ

DOI: https://doi.org/10.32782/msnau.2023.1.7
Ключові слова: верстатний пристрій, нежорстка заготовка, допоміжна опора, самоустановлювана опора, підвідна опора, опорний штир, кут нахилу, сферична основа

Анотація

В статті розглядаються проблеми підвищення жорсткості при установленні в пристроях нежорстких заготовок, що мають великі розміри за довжиною або шириною. Прикладами таких деталей є різні корпуси, плити, рами, столи паперорізальних машин, тонкостінні деталі авіаційної техніки тощо. Верстатні пристрої для встановлення заготовок містять основні опори. Для збільшення жорсткості технологічної системи у верстатних пристроях застосовують додаткові допоміжні опори. Використовуються два види допоміжних опор – самоустановлювані та підвідні. Ці допоміжні опори містять клин, що має кут скосу до 8 градусів для забезпечення ефекту самогальмування. Аналіз існуючих типів допоміжних опор дозволив виявити недоліки їх конструктивного виконання та напрями удосконалення. Показано, що підвідні опори, на відміну від самоустановлюваних, є більш жорсткими і тому більш рекомендованими. Допоміжні підвідні опори підводяться до заготовки вручну. Для того, щоб не перевищувати силу натиску на клин підвідної опори, застосовують пружину стиску, розташовану в глухому отворі клина між дном цього отвору та опорним стрижнем. Для встановлення заготовок, що мають опорні поверхні криволінійної форми, рекомендовано використання допоміжних підвідних опор поворотного типу. Такі опори дозволяють не тільки змінювати кут нахилу опорного штиря в межах 0–90 градусів, але ще й здійснювати поворот опори навколо своєї осі на кут 360 градусів. Запропонований варіант поворотної допоміжної підвідної опори дозволяє також здійснювати нахил на різні кути. Це стає можливим завдяки виконанню сферичною основи опори. Використання сферичної основи в конструкції опори дозволяє спростити саму опору, зменшити габаритні розміри опори та її масу при збереженні можливості змінювати кут нахилу опорного штиря в просторі в різних напрямках. Проведено зіставленні можливостей опорного штиря розглянутих допоміжних опор здійснювати лінійне переміщення або обертання в різних напрямках в тривимірній системі координат. Визначено, що найбільшу кількість можливостей руху опорного штиря мають підвідні поворотні допоміжні опори, максимум можливостей – запропонована поворотна допоміжна підвідна опора зі сферичною основою. Це свідчить про наявність в цій опорі найбільших технологічних можливостей, що дає змогу використовувати її для установлення широкої номенклатури заготовок з криволінійними, похилими та важкодоступними опорними поверхнями.

Посилання

1. Basov, B. S., & Kushnirov, P. V. (2022). Pidvyshchennia zhorstkosti tekhnolohichnoi osnastky dlia obroblennia ploshchyn zahotovok [Increasing the rigidity of the technological equipment for processing the planes of the workpieces]. Kompleksne zabezpechennia yakosti tekhnolohichnykh protsesiv ta system (KZIaTPS – 2022). Natsionalnyi universytet «Chernihivska politekhnika», 66 (in Ukrainian).
2. Basov, B., Dynnyk, O., Stupin, B., & Kushnirov, P. (2022). Improvement of Ergonomic Properties of Auxiliary Supports of Fixtures. Modern systems of science and education in the USA, EU and other countries ‘2022: SWorld&ProConference in conjunction with KindleDP, (9), 11–14. https://doi.org/10.30888/2709-2267.2022-09-01-023.
3. Basov, B., Moshna, A., & Kushnirov, P. (2021). Perevahy ta nedoliky samoustanovliuvanykh i pidvidnykh opor [Advantages and disadvantages of self-aligning and driven supports]. Tekhnolohii ХХІ storichchia. Sumskyi natsionalnyi ahrarnyi universytet, 176–177 (in Ukrainian).
4. Borovyk, A. I. (2008). Tekhnolohichna osnastka mekhanoskladalnoho vyrobnytstva [Technological equipment of mechanical assembly production]. Kondor (in Ukrainian).
5. Chai, S., Ouyang, L., Bi, Q., Yu, J., & Zhang, Y. (2021). An adaptive fixture for suppress vibrations and measuring workpiece deformation of thin-walled casings. Procedia CIRP, 101, 322–325. https://doi.org/10.1016/j.procir.2020.05.269
6. Hao, Q., & Yang, Q. (2020). A self-adaptive auxiliary fixture for deformation control in blade machining. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 111(5-6), 1–9. https://doi.org/10.1007/s00170-020-06171-3
7. Ivanov V., Dehtiarov I., Denysenko Y., Malovana N., & Martynova N. (2018). Experimental diagnostic research of fixture. Diagnostyka, 19(3), 3–9. https://doi.org/10.29354/diag/92293
8. Ivanov, V., Botko, F., Kolos, V., Pavlenko, I., Hatala, M., Antosz, K., & Trojanowska, J. (2022). Locating Chart Choice Based on the Decision-Making Approach. Materials, 15: 3557. https://doi.org/10.3390/ma15103557
9. Jia, J., Sun, Y., & Niu, J. (2021). Prediction of Frequency Response Function for Cylindrical Thin-Walled Workpiece with Fixture Support Constraints. Mathematical Problems in Engineering, 2021, article ID 9946310, 1–16. https://doi.org/10.1155/2021/9946310
10. Kosenko, O. A., Kushnirov, P. V., & Ivanov, V. O. (2010). Dopomizhna pidvidna opora [Auxiliary underpinning support] (Patent Ukrainy № 50482 U) (in Ukrainian).
11. Kushnirov, P., Evtuhov, A., & Dehtiarov, I. (2020). Tekhnolohichna osnastka [Technological equipment]. SumDU (in Ukrainian).
12. Li, Y. (2020). Research on Fixture Design of NC Machine Tool Based on UG 3D Modeling. Machine Learning and Artificial Intelligence, IOS Press, 272-277. https://doi.org/10.3233/FAIA200792
13. Liu, Q., Xu, J., & Yu, H. (2021). Experimental study on the reduction of process-induced deformation when milling a low stiffness structure made of Ti6Al4V titanium alloy. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 116, 1975–1987. https://doi.org/10.1007/s00170-021-07586-2
14. Lukianenko, V. V., Kushnirov, P. V., & Nikolaiev, Ya. Yu. (2012). Povorotna dopomizhna pidvidna opora [Rotary auxiliary underpinning support] (Patent Ukrainy № 73454 U) (in Ukrainian).
15. Maltsev, O. S., Kushnirov, P. V., & Savchuk, V. I. (2015). Povorotna dopomizhna pidvidna opora [Rotary auxiliary underpinning support] (Patent Ukrainy № 97627 U) (in Ukrainian).
16. Okpala, C. C., & Ezeanyim, O. C. (2015). The Design and Need for Jigs and Fixtures in Manufacturing. Science Research, 3(4), 213–219. https://doi.org/10.11648/j.sr.20150304.19
17. Pandit, H. C. (2022). Jigs and Fixtures in Manufacturing. International Journal of Engineering Research and Applications, 12(10), 50–55. https://doi.org/10.9790/9622-12105055
18. Tertyshnyk, O. I., & Kushnirov, P. V. (2018). Dopomizhni opory verstatnykh prystroiv dlia vstanovlennia nezhorstkykh zahotovok [Auxiliary supports of machine tools fixtures for installation of non-rigid workpieces]. Suchasni tekhnolohii u promyslovomu vyrobnytstvi. SumDU, 37 (in Ukrainian).
19. Zhang, H., & Li, Y. (2020). Optimal Design of Carrying Auxiliary Fixtures in an Automobile Production Line Based on Static Analysis Method. Proceedings of the 2nd International Conference on Artificial Intelligence and Advanced Manufacture, 422–427. https://doi.org/10.1145/3421766.3421779
20. Zhu, B., Mu, Z., He, L., Zhao, G., & Yang, Y. (2022). Research on Clamping Action Control Technology for Floating Fixtures. Materials, 15(16): 5571. https://doi.org/10.3390/ma15165571
Опубліковано
2023-06-16
Як цитувати
Кушніров, П. В., Євтухов, А. В., Дегтярьов, І. М., Денисенко, Ю. О., & Басов, Б. С. (2023). РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ДОПОМІЖНИХ ОПОР ВЕРСТАТНИХ ПРИСТРОЇВ. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Механізація та автоматизація виробничих процесів, (1 (51), 37-43. https://doi.org/10.32782/msnau.2023.1.7
Номер
№ 1 (51) (2023): Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Механізація та автоматизація виробничих процесів
Розділ
Articles