Моделювання конструкції пристрою керування вимірюванням деталей авіаційних двигунів на 3-D вимірювальній машині
Автор: Ганущак Віталій Михайлович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерний інжиніринг в машинобудуванні
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У машинобудівній промисловості застосування заготовок є досить поширеним і водночас необхідним, незалежно від того, чи йдеться про штучне, серійне чи масове виробництво. Основне визначення препаратів можна сформулювати як допоміжні засоби, які прискорюють, полегшують і дозволяють виробництво. Основні функції пристосувань включають однозначне позиціонування та міцне кріплення компонента як під час обробки, так і під час інших дій, таких як складання та перевірка. Найпростішими затискними засобами є ручні та машинні лещата, які належать до найдавніших пристроїв. Вони також забезпечують взаємне розташування та утримання компонентів під час складання. Пристосування застосовують також при перевірці правильності розмірів або геометричних форм деталі. Тому розроблення пристрою керування вимірюванням деталей авіаційних двигунів на 3-D вимірювальній машині, - є актуальною задачею та становить науковий інтерес. Об’єкт дослідження: навантаження на конструкцію затиснутою деталі і пристрою для керування вимірюванням деталі на 3D вимірювальній машині. Предмет дослідження: деталь і пристрій для керування вимірюванням деталі на 3D вимірювальній машині за статичного навантаження та напруження та деформації які виникають в процесі вимірювання. Мета дослідження: конструювання пристрою для керування вимірюванням деталі на 3D вимірювальній машині. У першому розділі проведено огляд деталі вимірювання. Це кругла деталь діаметром 782 мм, висотою 66 мм та вагою 12,4 кг. Одна з технологічних операцій виготовлення використовується для створення необхідної рівності поверхні, яка служить опорною поверхнею під час наступної операції і 5 забезпечує стійке закріплення та знімає пружні деформації, викликані затиском деталі з неякісною опорною поверхнею. Рекомендована площинність даної поверхні становить 0,02 мм. Недотримання необхідної площинності також призведе до більшого биття поверхні деталі, ніж це було б допустимо. Вимірюються ці деталі на 3D координатно-вимірювальній машині. Для реалізації поставленої мети магістерської роботи поставлені задачі. У другому розділі розроблено ескіз конструкції пристрою. Проведено конструктивне компонування пристрою. Пристрій розділений на чотири основні частини, які включають основу кріплення, позиціонування затискного ролика, позиціонування рухомого ролика сегмента та підйом компонента. Спочатку описується основа пристрою, яка утворює основну опорну конструкцію пристрою, а всі інші частини прикріплені до неї. Принцип позиціювання є механічний за допомогою штифтів. Розроблено 3D модель пристрою в зборі та розріз 3D моделі із закріпленою деталлю вимірювання У третьому розділі була створена модель в програмі Autodesk Inventor, а потім промодельована з використанням методу кінцевих елементів для перевірки значень деформації та напружень. Величина силового впливу в кожному вузлі, який замінює циліндри, що рухаються трьома оправками, становить 3000 Н, а для циліндрів, що рухаються лише з двома оправками це 1850 Н. Однак ці циліндри є лише в двох місцях по периметру, тому що є центруючі штифти. Другим силовим ефектом є сила тяжіння, яка була визначена функцією гравітації. Максимальна деформація становила 0,14 мм для пластин із зовнішнього боку пристосування, на якому закріплена напрямна типу «ластівчин хвіст» для затискних циліндрів. Деформація опорного бурта становила до 0,0085 мм. Деформація поверхні деталі, яка прикріплена до основи і на якій вимірюється площинність деталі, також становить до 0,0085 мм. Найбільше напруження виявляли оправки в радіусних зонах. Ця напруження досягає максимум 280 МПа. Це добре при використанні сталі 35, оскільки сталь має мінімальну межу текучості 355 МПа. 6 В четвертому розділі приведено економічну оцінку проектного рішення. Термін розробки та впровадження проектного рішення триватиме 89 днів, а витрати на його розробку і впровадження складатимуть 51971,18 грн. Дане проектне рішення матиме термін використання – 5 років. Річні витрати на експлуатацію проектного рішення становитимуть 43595,0 грн. Проектне рішення має ціну споживання для організації-розробника 166,17 грн. за день та для організації-покупця – 168,05 грн. за день протягом усього терміну використання. Ключові слова: машина вимірювальна, пристрів, площинність, CAD система, напруження максимальне, деформація максимальна, метод скінченних елементів.