Обґрунтування конструкції автоматичного затискного пристрою для фрезерного верстата з ЧПК
Автор: Тіцька Роман-Лєман Нєманович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерний інжиніринг в машинобудуванні
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Сьогодні автоматизація все частіше використовується в машинобудівній промисловості. Одним із напрямків автоматизації є автоматична заміна та затискання заготовок в обробних центрах. Автоматизація заміни заготовок скорочує час простою обробних центрів і таким чином підвищує швидкість та ефективність виробничого процесу. Автоматизація використовується в галузі масового виробництва, але також може використовуватися в серійному та штучному виробництві. Однак питання полягає в тому, чи є використання автоматизації доцільним, особливо в поштучному виробництві. Ця робота зосереджена на проектуванні пристрою, який дозволить використовувати автоматизовану заміну заготовок у заданій області фрезерних операцій. Робота спрямована на аналіз досліджень в галузі автоматичної заміни заготовок. Важливо розробити затискний пристрій для фрезерного верстата з ЧПК, щоб ефективно скоротити та автоматизувати процес заміни заготовок. При цьому необхідно забезпечити максимальну універсальність його використання для поштучного та серійного виробництва. Основою конструкції є універсальна затискна платформа. Проектований пристрій може керуватися гідравлічно, пневматично або за допомогою електричного струму. Важливим елементом конструкції також є ефективне з’єднання середовища керування з його джерелом та затискним пристроєм. Об’єкт дослідження: універсальний затискний пристрій для фрезерного верстата з ЧПК. Предмет дослідження: геометричні, кінематичні та силові параметри затискного пристрою для фрезерного верстата з ЧПК. Мета роботи: розроблення конструкції універсального затискного пристрою для фрезерного верстата з ЧПК. Перший розділ зосереджений на дослідженнях у галузі автоматичної заміни та затискання заготовок. Дослідження стосувалося систем автоматичної заміни заготовок без піддонів та з піддонами. Крім того, у дослідженні розглядаються методи автоматичного затискання заготовок, обертових та необертових форм. Тут описано функцію затискного пристрою та наведено приклад виробника, який займається цим питанням. У конструкторській частині запропоновано різні варіанти конструкції затискної платформи, яка дозволяє затискати широкий спектр різних затискних пристроїв. Ці варіанти мають однакову основу, де використовується затискна станція з системою нульової точки. Варіанти відрізняються головним чином способом транспортування силового середовища до затискного пристрою. Запропоновані варіанти оцінюються за допомогою багатокритеріального аналізу на основі якого було обрано остаточний варіант рішення. Обране рішення полягає у направленні силового середовища через затискні гнізда платформи, яке потім направляється через піддон до затискних пристроїв. Ця функція пропонується завдяки вибору системи нульової точки NSL3 400 із затискними гніздами NSE3 138-P від виробника SCHUNK. У проектній частині також розглядається конструкція затискного пристрою, який забезпечує автоматичне затискання. Запропоновані варіанти - це затискний пристрій (лещата), що відрізняються механізмом передачі затискної сили (пряма, клинова) та способом отримання затискної сили (гідравлічний поршень, пневматичний поршень або пружина). Обраним рішенням є пневматичні клинові лещата. На основі обраних технічних параметрів, зокрема сили затиску лещат 55 кН та вхідного тиску 6 бар, було проведено конструкцію та розрахунок клинового механізму та пневматичного циліндра. Описано функції окремих компонентів та загальний принцип роботи лещат. Результатом роботи є технічні креслення вибраних спроектованих компонентів (поршень, клин та кришка), креслення вузла пневматичного затискного пристрою (лещат) та CAD-модель вузла, створена в програмі Autodesk Inventor 2024. Ключові слова: CAD, метод скінчених елементів, пневматичний затискач, ЧПК, Autodesk Inventor, багатокритеріальний аналіз.