Захист дисертацій

9 квітня 2021 року на онлайн-засіданні спеціалізованої вченої ради К23.073.02 Центральноукраїнського національного технічного університету відбувся захист двох дисертацій на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 «Процеси механічної обробки, верстати та інструменти». Захисти проходили в режимі відео-конференції.

Тема дисертаційної роботи Антона Апаракіна «Підвищення ефективності чистового черв’ячного зубофрезерування циліндричних зубчастих коліс за рахунок зміни схеми різання».

Робота виконана на кафедрі металорізальних верстатів та систем Центральноукраїнського національного технічного університету.

Науковий керівник: доцент кафедри технології машинобудування ЦНТУ, кандидат технічних наук Михайло Матвійович Підгаєцький.

Офіційні опоненти: професор кафедри конструювання машин Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. І.Сікорського», доктор технічних наук, доцент Олександр Анатолійович Охріменко;

старший науковий співробітник відділу формування прецизійних елементів складнопрофільних виробів Інституту надтвердих матеріалів ім. В.М.Бакуля Національної академії наук України, кандидат технічних наук Анатолій Васильович Кривошея.

Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності чистового черв'ячного зубофрезерування евольвентних зубчастих коліс середніх модулів 5...14 мм за рахунок зміни схеми взаємодії різальної кромки інструменту та оброблюваної поверхні та створення передумов для реалізації технології зубофрезерування в умовах гнучкого виробництва. В свою чергу, підвищення точності зубчастих коліс сприяє зниженню вібрацій, рівня шуму, підвищенню довговічності роботи гідравлічних машин.

В роботі здійснено аналіз сучасного стану способу черв'ячного зубофрезерування та виявлено протиріччя між значним прогресом у створенні верстатних систем та, незважаючи на численні дослідження, зовсім незначним прогресом в удосконаленні самого процесу зубофрезерування. Проведені дослідження за напрямками визначення енергоємності процесів зубофрезерування, шляхів зменшення спотворень геометричної форми обробленої поверхні, впливу зазорів на кінематичну точність ділильних ланцюгів столів зубофрезерних верстатів згідно розроблених програм та методик.

Отримані результати теоретичних досліджень, виконаних в умовах моделювання, вказали на те, що для забезпечення вимог до точності і якості обробленої поверхні при зубофрезеруванні рекомендована система взаємодії різальної кромки і оброблюваної поверхні відмінна від традиційного черв'ячного зубофрезерування. З цією метою здійснено кінематичний синтез способу черв’ячно-контурного зубофрезерування на основі принципово відмінної взаємодії різальної кромки та оброблюваної поверхні. Результати теоретичних досліджень процесу формоутворення та енергоємності обробки вказують на зниження енергетичних витрат приблизно в 2,5 рази завдяки зниженню сили різання при використанні нового методу зубофрезерування.

Виконано експериментальні дослідження процесів різання, які підтверджують висновки та дані теоретичних досліджень про гіршу якість поверхні, обробленої по моделі традиційного черв’ячного зубофрезерування, ніж поверхні, яка оброблена згідно моделі черв’ячно-контурного зубофрезерування. Виконане експериментальне дослідження формоутворення при черв’ячно-контурному зубофрезеруванні показало, що правий і лівий профілі обробленої деталі мають схожі по характеру спотворення евольвентограми, за рахунок адекватних умов різання.

Представлено концептуальну схему продукційного зубообробного центру для обробки шестерень в умовах гнучкого виробництва на базі черв’ячно-контурного зубофрезерування. Запропоновано і обґрунтовано використання методу диференційованого попереднього прорізання міжзубових западин з метою створення раціонального припуску для наступної обробки.

Тема дисертаційної роботи Будар Мохамед Р.Ф.: «Підвищення ефективності алмазно-абразивного інструменту для обробки високоміцних композиційних матеріалів».

Робота виконана на кафедрі експлуатації та ремонту машин Центральноукраїнського національного технічного університету.

Науковий керівник: доцент кафедри експлуатації та ремонту машин ЦНТУ, кандидат технічних наук Ігор Віталійович Шепеленко.

Офіційні опоненти: професор кафедри конструювання машин Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. І.Сікорського», доктор технічних наук, професор Юрій Миколайович Кузнєцов;

завідувач відділу алмазно-абразивної та фізико-технічної обробки Інституту надтвердих матеріалів імені В.М.Бакуля Національної академії наук України, доктор технічних наук, професор Валерій Іванович Лавріненко.

Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-прикладної задачі підвищення ефективності алмазно-абразивного різання високоміцних композиційних матеріалів на основі раціонального формування щільності, фракційності елементів алмазовмісного шару робочої поверхні інструменту засобами лазерного термодеформаційного спікання. Для пошуку оптимальних носіїв функцій як послідовності відмінних за властивостями кластерів було застосовано метод розрахунку питомої вартості корисної функції з урахуванням можливостей дискретизації головних функціональних поверхонь виробу з алмазним шаром, що забезпечує кінцеві властивості виробу системою показників якості з мінімальними матеріальними затратами. На основі моделювання взаємодії інструменту з поверхневим шаром композиту сформульовано основні вимоги до кластерів, встановлено закономірності зміни навантажень частин робочої поверхні і, відповідно, функціональних особливостей кластерів робочих поверхонь інструменту, отримано регресійні рівняння для визначення їх параметрів.

Зроблено висновок, що найбільш доцільним засобом забезпечення властивостей поверхонь є лазерний деформаційний спосіб формування поверхневого шару, який потребує певних удосконалень для підвищення керованості процесу формування відповідних кластерів. Удосконалено математичну модель процесу, вперше врахувавши динаміку руху алмазних зерен та робочих органів.

Випробування розроблених інструментів показало їх високу ефективність при обробці композитів типу КІМФ, а похибка прогнозованих показників не перевищила 12-15%. Інструмент, створений на основі функціонального підходу з використанням запропонованої методики, відрізняється меншою швидкістю розвитку пошкоджень. Для забезпечення відповідності властивостей кластерів поверхні умовам подальшої роботи інструменту запропоновано виконувати реверсивний інжиніринг, який базується на принципі аналізу зношування інструменту впродовж його експлуатації.

Із дисертаціями можна ознайомитися у бібліотеці Центральноукраїнського національного технічного університету.