ӘМБЕБАП ҚҰРЫЛҒЫНІҢ НЕГІЗГІ ТОРАПТАРЫНЫҢ ҚАТАҢДЫҒЫН ЗЕРТТЕУ

ӘМБЕБАП ҚҰРЫЛҒЫНІҢ НЕГІЗГІ ТОРАПТАРЫНЫҢ ҚАТАҢДЫҒЫН ЗЕРТТЕУ

Мусаев Медгат Муратович

PhD, доцент м.а., Қарағанды техникалық университеті,

Қазақстан, Қарағанды

Карсакова Нургуль Жолаевна

докторант, Қарағанды техникалық университеті,

Қазақстан, Қарағанды

Жакыпбеков Жандос Асыланович

магистрант, Қарағанды техникалық университеті,

Қазақстан, Қарағанды

INVESTIGATION OF THE RIGIDITY OF THE MAIN UNITS OF THE UNIVERSAL DEVICE

Medgat Mussayev

PhD, act. Associate professor, Karaganda Technical University,

Kazakhstan, Karaganda

Nurgul Karsakova

PhD student, Karaganda Technical University,

Kazakhstan, Karaganda

Zhandos Zhakypbekov

Master’s student, Karaganda Technical University,

Kazakhstan, Karaganda

АҢДАТПА

Бұл жұмыстағы зерттеулердің мақсаты өңдеу кезінде әрекет ететін ішкі күштердің мәндерін белгілеу және алынған максималды кернеулердің мәндерін арнайы құрылғының білігінің материалының есептелген кедергісімен салыстыру арқылы аралық біліктің материалы мен негізгі өлшемдерін таңдау болып табылады. Мақалада ҚР Білім және ғылым министрлігіның Ғылым комитеті тарапынан қаржыландырылған AP08956387 «Фрезерлеп жону технологиясын жүзеге асыруға арналған токарлық білдек базасындағы әмбебап қондырғының тәжірибелік үлгісін жасау» гранттық тақырыбы аясында орындалған зерттеулердің нәтижелері ұсынылған. Жұмыста әмбебап құрылғының негізгі жауапты түйіні болып табылатын аралық білікті есептеу нәтижелері келтірілген. Есептеуді орындау үшін құрылғы мен аралық біліктің жалпы көрінісі модельденді, сонымен қатар біліктің геометриялық параметрлері анықталды. Есептеу нәтижелері бұл түйіннің жеткілікті беріктігі бар екенін көрсетті.

ABSTRACT

The purpose of the studies in this work is to determine the values of the internal forces acting during processing and to select the material and main dimensions of the intermediate shaft by comparing the values of the obtained maximum stresses with the calculated resistance of the material of the shaft of a special device. The article presents the results of research carried out within the framework of the grant topic which is funded by the Science Committee of the Ministry of Education and Science of the RK (Grant No. AP08956387 «Creating a prototype universal device based on a lathe for the implementation of turn-milling technology»). The article presents the results of the calculation of the intermediate shaft, which is the main responsible node of the universal device. To perform the calculation, the general appearance of the device and the intermediate shaft was modeled, as well as the geometric parameters of the shaft were determined. The results of the calculation showed that this node has sufficient strength.

Кілт сөздер: әмбебап құрылғы; фрезалап жону; қатаңдық, Siemens NX; аралық білік

Keywords: universal device; turn-milling; rigidity; Siemens NX, internal shaft

Қазіргі уақытта Қарағанды техникалық университетінің «Технологиялық жабдықтар, машинажасау және стантарттау» кафедрасындағы ғалымдар тарапынан дайындамаларды өңдеудің ресурсүнемшіл тәсілдері жүзеге асырылуда. Соның бірі – термофрикциялық фрезалап жону технологиясы. Бұл металл өңдеу тәсілінің маңызды ерекшелігі мен артықшылығы басқа дәстүрлі жону тәсілдерімен салыстырғанда өңдеу өнімділігінің айтарлықтай жоғары болуы болып табылады. Бұл технологияны жүзеге асыру үшін токарлық білдекке орнатылатын арнайы әмбебап құрылғы қолданылады. Бұл құрылғы Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігіның Ғылым комитеті тарапынан қаржыландырылған AP08956387 «Фрезерлеп жону технологиясын жүзеге асыруға арналған токарлық білдек базасындағы әмбебап қондырғының тәжірибелік үлгісін жасау» гранттық тақырыбы аясында дайындалды және оның құрылымы одан әрі жетілдірілген болатын.

Сурет 1. Фрезалап жонуға арналған арнайы құрылғы: а) бастапқы нұсқасы; б) жетілдірілген нұсқасы

Құрылғы металл өңдеу процесінде өте жоғары жылдамдықта және күрделі кесу режимінде жұмыс істейтіндіктен, оның жауапты түйіндері мен бөлшектері аралық білік, серпімді резеңке элементтер және серпімді элементтерді жартылай муфталармен байланыстыратын бұрандалы қосылыстар болып табылады.

Бұған дейінгі жұмыстарда [1] аталған құрылғының жауапты элементтері эксперименттік және аналитикалық тәсілдермен зерттелген болатын. Бұл жұмыста конструкциясына өзгерістер енгізілген нұсқадағы құрылғының аралық білігінің қаттылығы мен кернеулік-деформациялық күйі зерттелді.

Жұмыстағы зерттеулердің мақсаты өңдеу кезінде әрекет ететін ішкі күштердің мәндерін белгілеу және алынған максималды кернеулердің мәндерін арнайы құрылғының білігінің материалының есептелген кедергісімен салыстыру арқылы аралық біліктің материалы мен негізгі өлшемдерін таңдау болып табылады.

Зерттеулер Siemens NX бағдарламалық кешенінде орындалды. 2-суретте аралық біліктің бағдарламадағы торларға бөлінген моделі көрсетілген.

Сурет 2. Аралық біліктің бағдарламадағы торларған моделі

3-суретте бағдарламадағы есептеулерлің нәтижелері келтірілген.

Сурет 3. Аралық білікті есептеу нәтижелері: а) деформациялану шамасы; б) кернеу шамасы

Есептеу нәтижелері максималды кернеу мәні және ең критикалық нүкте мойынтірек түйінімен байланыс сатылы бөлігінде пайда болатынын көрсетті. Сондай-ақ, аралық білік әзірленген материалдың қасиеттері зерттеулер кезінде пайда болған кернеулер мен деформация шамасына төтеп бере алатынына көз жеткіздік. Болашақта аралық білік пен басқа түйіндердің күрделі геометриясы мен жүктеме сипатын, сондай-ақ, материалдың ерекшелігін ескере отырып, арнайы компьютерлік бағдарламаларды қолдана отырып, түйіндердің кернеулі-деформациялық күйін есептеу ұсынылады.

Әдебиеттер тізімі:

1. М. М. Мусаев, К. Т. Шеров, А. К. Ракишев [и др.] Модернизация конструкции устройства для фрезоточения // Естественные и технические науки. – 2021. – № 3(154) С. 133-136.
2. Шеров К.Т., Мусаев М.М., Шеров А.К., Доненбаев Б.С., Ракишев А.К. Универсальное устройство для токарного станка / Патент РК №33088 на изобретение. Опубликовано 17.09.2018.  Бюл. №35.
3. Mussayev, M., Sherov, K., Taskarina, A., Sherov, A., Gabdyssalik, R., Buzauova, T., Ainabekova, S. Chip formation during thermal friction turn milling // Journal of Applied Engineering Science. 2021. Vol. 19. P. 142-147.