Надійність верстату з ЧПУ як мехатронної системи

Abstract

В дипломному бакалаврському проєкті на прикладі токарного верстату розглянуто питання надійності як складної мехатронної системи. Метою проекту є визначення основних тенденцій в верстатобудуванні стосовно підвищення продуктивності верстатів за рахунок їх параметричної (за точністю) та функціональною (за відмовами) надійністю, розкриття структури токарного верстату щодо надійності за складовими мехатронної системи. Розглядалися наступні завдання: узагальнення інформації стосовно верстатів з ЧПУ за можливостями, точністю, типорозмірами, ступенем універсальності, за технологічними ознаками (позиційні, контурні та комбіновані) тощо; аналіз інформації щодо токарних верстатів з ЧПУ за розташуванням осі обертання шпинделя та напрямних, структурою інструментальної системи, видом робіт (центрові, патронні, патронно-центрові, карусельні) тощо; поділ токарного верстату на підсистеми для реалізації способу оцінки його надійності за даними наробіток кожної з підсистем; кінематичний розрахунок приводу верстату та перевірка на міцність його елементів. Представлена інформація дозволяє обґрунтовано та оперативно приймати раціональні конструкторські рішення, які спрямовані на підвищення точності та надійності. Бакалаврський проєкт об’ємом в 41 сторінок складається з вступу, трьох розділів, висновків та списку використаної літератури. Кількість рисунків в роботі – 9, таблиць – 5, бібліографія – 29 позицій.

In the diploma bachelor's project on the example of a lathe the question of reliability as a complex mechatronic system is considered. The aim of the project is to determine the main trends in machine tool construction in terms of increasing the productivity of machines due to their parametric (accuracy) and functional (failure) reliability, disclosure of the structure of the lathe in terms of reliability of the mechatronic system. The following tasks were considered: generalization of information on CNC machines by capabilities, accuracy, size, degree of versatility, technological features (positional, contour and combined), etc.; analysis of information on CNC lathes by the location of the axis of rotation of the spindle and guides, the structure of the tool system, the type of work (center, cartridge, cartridge-center, carousel), etc.; division of the lathe into subsystems for the implementation of the method of assessing its reliability according to the operating time of each of the subsystems; kinematic calculation of the machine drive and check for strength of its elements. The presented information allows to make reasonable and operative rational design decisions which are directed on increase of accuracy and reliability. The 41-page undergraduate project consists of an introduction, three chapters, conclusions, and a list of references. Number of figures in the work – 9, tables – 5, bibliography – 29 items.