DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2024.54.12-23
Automated Design System for Technological Equipment
About the Authors
Vitalii Mazhara, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: majara@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-7451-3798
Kyryl Shcherbyna, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, УкраїнаCentral Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, UkraineЦентральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: ArtAnM@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-6383-0819
Svitlana Tenenyka, Lecturer, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: tenenykas@ukr.net
Ivan Shestakov, Master's Student, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Abstract
The current conditions of production development in all sectors of the economy of Ukraine is to determine the priority importance of mechanical engineering, whose task is to produce equipment that facilitates human labor and increases its productivity. Therefore, to increase the productivity of a worker who designs technological equipment, a system of automated design of technological equipment was developed. Automated design of technological equipment helps to reduce the cost of material resources and time for its design and manufacture, and, accordingly, reduce the time for the production of new products, reduce their cost, etc.
The article presents the results of the development of a computer-aided design system for typical technological tooling used in the processing of parts such as “Shaft”, “Sleeve” and “Gear”. The analysis of typical clamping devices and methods of their calculation allowed to create prerequisites for the development of a system of computer-aided design of technological equipment in the Delphi environment. The flowcharts of the main program, the main solving procedure, the procedure for determining the clamping forces, the procedure for determining the diameter of the power drive were developed, on the basis of which a system for computer-aided design of typical technological equipment was developed, which, according to the input data, calculates the diameter of the power drive required to create the force necessary to hold the part during processing. The article describes the components, which used to create the main project form and provides examples of the project form appearance during successful and unsuccessful development.
The analysis of the calculation methods and design features of typical clamping devices made it possible to create the prerequisites for the development of a computer-aided design system for technological equipment. This system was created in the Delphi environment on the basis of the developed flowcharts and tested in various conditions. Using such systems allows quickly and qualitatively perform designing clamping devices in, at the same time much are reduced stages implementation drawings in comparisons with manual method.
Keywords
clamping device, technological tooling, clamping force, computer-aided design, power drive diameter
Full Text:
PDF
References
1. Syrotynskyi, O.A. (2003). Basics of machine design automation: Study guide for students of higher educational institutions. Rivne: UDUVHP. https://ep3.nuwm.edu.ua/13584/1/ Posibn_sapr%20%281%29.pdf [in Ukrainian].
2. Hryhurko, I.O., Anastasenko, S.M. & Budurov V.L. (2021). Design of technological equipment: Study guide for students of higher educational institutions. Lviv: Novyi svit-2000 [in Ukrainian].
3. Kuznietsov, Yu.M. & Prydalnyi, B.I. (2016). Drives of clamping mechanisms of metalworking machines: Monograph. Lutsk: Vezha-Druk [in Ukrainian].
4. Bezmenov, M.I. (2010). Fundamentals of programming in the Delphi environment: Training manual. Kharkiv: NTU «KhPI» [in Ukrainian].
5. Kovalenko, I.V. & Fedoriv, P.S. (2012). System programming in Windows with examples on Delphi: Training manual. Ternopil: TNTU im I. Puliuia [in Ukrainian].
6. Hevko, B.M., Dychkovskyi, M.H. & Matviichuk, A.V. (2008). Technological equipment. Control devices : Training manual. Kyiv : «Kondor» [in Ukrainian].
7. Dychkovskyi, M.H. (2001). Technological equipment. Design and construction calculations of devices : Training manual. Ternopil : TNTU im I. Puliuia [in Ukrainian].
8. Kuznietsov, Yu.M. & Prydalnyi, B.I. (2016). Prerequisites for the automation of search design of drives of clamping mechanisms. Scientific notes. 55, 216–221. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nn_2016_55_44 [in Ukrainian].
9. Petrov, O.V. & Sukhorukov, S.I. (2018). Technological equipment : Training manual. Vinnytsia: VNTU [in Ukrainian].
10. Pavlenko, I.I. & Mazhara, V.A. (2019). Robotic technological complexes. Monograph. Kropyvnytskyi: TOV «KOD» [in Ukrainian]. https://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11871
11. Dychkovskyi, M.H. (2008). Technological equipment. Training manual. Kyiv: «Kondor» [in Ukrainian].
12. Edward G. Hoffman. (2011). Jig and Fixture Design / Edward G. Hoffman. Fifth Edition. Delmar: Cengage Learning, 369 p.
13. Borovyk, A.I. (2008). Technological equipment of mechanical assembly production. Textbook. Kyiv: «Kondor» [in Ukrainian].
14. Bozhenko, L.I. (2001). Mechanical engineering technology. Design of technological equipment: Manual. Lviv: Svit [in Ukrainian].
15. Medvediev, V.S., Tulupov, V.I. & Onyshchuk, S.H. (2021). Technological equipment: Study guide for students of speciality 131 «Applied mechanics». Kramatorsk: DDMA [in Ukrainian].
Citations
1. Сиротинський О.А. Основи автоматизації проектування машин : навч. посіб. для студ. вищих навч. закладів. Рівне : УДУВГП, 2003. 252 с. URL: https://ep3.nuwm.edu.ua/13584/1/ Posibn_sapr%20%281%29.pdf (дата звернення: 08.09.2024)
2. Григурко І.О., Анастасенко С.М., Будуров В.Л. Проектування технологічного оснащення : навч. посіб. для студ. вищих навч. закладів.. Львів : "Новий Світ-2000", 2021. 218 с.
3. Кузнєцов Ю.М., Придальний Б.І. Приводи затискних механізмів металообробних верстатів : монографія. Луцьк : Вежа-Друк, 2016, 352 с.
4. Безменов М. І. Основи програмування у середовищі Delphi : навч. посіб. Харків : НТУ «ХПІ», 2010. 608 с.
5. Коваленко І.В., Федорів П.С. Системне програмування у Windows з прикладами на Delphi : навч. посіб. Тернопіль : ТНТУ, 2012. 319 с.
6. Гевко Б.М., Дичковський М.Г., Матвійчук А.В. Технологічна оснастка. Контрольні пристрої : навч. посіб. Київ : «Кондор», 2008. 220 с.
7. Дичковський М.Г. Технологічна оснастка. Проектноконструкторські розрахунки пристосувань : навч. посіб. Тернопіль : ТДТУ ім. І. Пулюя, 2001. 277 с.
8. Кузнєцов Ю. М., Придальний Б.І. Передумови автоматизації пошукового проектування приводів затискних механізмів. Наукові нотатки. Вип. 55. Луцьк : ЛНТУ, 2016. С. 216–221. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nn_2016_55_44. (дата звернення: 11.09.2024)
. Петров, О. В., Сухоруков С.І. Технологічна оснастка : навчальний посібник. Вінниця : ВНТУ, 2018. 123 с.
10. Павленко І.І., Мажара В.А. Роботизовані технологічні комплекси : монографія. Кропивницький : Видавництво ТОВ «КОД», 2019. 384 с.
11. Дичковський М.Г. Технологічна оснастка : навчальний посібник. Київ : «Кондор», 2008. 328 с.
12. Edward G. Hoffman. Jig and Fixture Design / Edward G. Hoffman. Fifth Edition. Delmar: Cengage Learning, 2011. 369 p.
13. Боровик, А.І. Технологічна оснастка механоскладального виробництва : підручник. Київ : «Кондор», 2008. 726с.
14. Боженко Л.І. Технологія машинобудування. Проектування технологічного спорядження : посібник. Львів : Світ, 2001. 296 с.
15. Медведєв В.С., Тулупов В.І., Онищук С.Г. Технологічна оснастка : навч. посіб. для студ. спеціальності 131 «Прикладна механіка». Краматорськ : ДДМА, 2021. 108 с.
Copyright (c) 2024 Viktor Oshovskyі, Igor Kapura, Oleksandr Shostak
Automated Design System for Technological Equipment
About the Authors
Vitalii Mazhara, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: majara@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-7451-3798
Kyryl Shcherbyna, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, УкраїнаCentral Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, UkraineЦентральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: ArtAnM@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-6383-0819
Svitlana Tenenyka, Lecturer, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: tenenykas@ukr.net
Ivan Shestakov, Master's Student, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Abstract
The current conditions of production development in all sectors of the economy of Ukraine is to determine the priority importance of mechanical engineering, whose task is to produce equipment that facilitates human labor and increases its productivity. Therefore, to increase the productivity of a worker who designs technological equipment, a system of automated design of technological equipment was developed. Automated design of technological equipment helps to reduce the cost of material resources and time for its design and manufacture, and, accordingly, reduce the time for the production of new products, reduce their cost, etc. The article presents the results of the development of a computer-aided design system for typical technological tooling used in the processing of parts such as “Shaft”, “Sleeve” and “Gear”. The analysis of typical clamping devices and methods of their calculation allowed to create prerequisites for the development of a system of computer-aided design of technological equipment in the Delphi environment. The flowcharts of the main program, the main solving procedure, the procedure for determining the clamping forces, the procedure for determining the diameter of the power drive were developed, on the basis of which a system for computer-aided design of typical technological equipment was developed, which, according to the input data, calculates the diameter of the power drive required to create the force necessary to hold the part during processing. The article describes the components, which used to create the main project form and provides examples of the project form appearance during successful and unsuccessful development. The analysis of the calculation methods and design features of typical clamping devices made it possible to create the prerequisites for the development of a computer-aided design system for technological equipment. This system was created in the Delphi environment on the basis of the developed flowcharts and tested in various conditions. Using such systems allows quickly and qualitatively perform designing clamping devices in, at the same time much are reduced stages implementation drawings in comparisons with manual method.Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Syrotynskyi, O.A. (2003). Basics of machine design automation: Study guide for students of higher educational institutions. Rivne: UDUVHP. https://ep3.nuwm.edu.ua/13584/1/ Posibn_sapr%20%281%29.pdf [in Ukrainian].
2. Hryhurko, I.O., Anastasenko, S.M. & Budurov V.L. (2021). Design of technological equipment: Study guide for students of higher educational institutions. Lviv: Novyi svit-2000 [in Ukrainian].
3. Kuznietsov, Yu.M. & Prydalnyi, B.I. (2016). Drives of clamping mechanisms of metalworking machines: Monograph. Lutsk: Vezha-Druk [in Ukrainian].
4. Bezmenov, M.I. (2010). Fundamentals of programming in the Delphi environment: Training manual. Kharkiv: NTU «KhPI» [in Ukrainian].
5. Kovalenko, I.V. & Fedoriv, P.S. (2012). System programming in Windows with examples on Delphi: Training manual. Ternopil: TNTU im I. Puliuia [in Ukrainian].
6. Hevko, B.M., Dychkovskyi, M.H. & Matviichuk, A.V. (2008). Technological equipment. Control devices : Training manual. Kyiv : «Kondor» [in Ukrainian].
7. Dychkovskyi, M.H. (2001). Technological equipment. Design and construction calculations of devices : Training manual. Ternopil : TNTU im I. Puliuia [in Ukrainian].
8. Kuznietsov, Yu.M. & Prydalnyi, B.I. (2016). Prerequisites for the automation of search design of drives of clamping mechanisms. Scientific notes. 55, 216–221. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nn_2016_55_44 [in Ukrainian].
9. Petrov, O.V. & Sukhorukov, S.I. (2018). Technological equipment : Training manual. Vinnytsia: VNTU [in Ukrainian].
10. Pavlenko, I.I. & Mazhara, V.A. (2019). Robotic technological complexes. Monograph. Kropyvnytskyi: TOV «KOD» [in Ukrainian]. https://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11871
11. Dychkovskyi, M.H. (2008). Technological equipment. Training manual. Kyiv: «Kondor» [in Ukrainian].
12. Edward G. Hoffman. (2011). Jig and Fixture Design / Edward G. Hoffman. Fifth Edition. Delmar: Cengage Learning, 369 p.
13. Borovyk, A.I. (2008). Technological equipment of mechanical assembly production. Textbook. Kyiv: «Kondor» [in Ukrainian].
14. Bozhenko, L.I. (2001). Mechanical engineering technology. Design of technological equipment: Manual. Lviv: Svit [in Ukrainian].
15. Medvediev, V.S., Tulupov, V.I. & Onyshchuk, S.H. (2021). Technological equipment: Study guide for students of speciality 131 «Applied mechanics». Kramatorsk: DDMA [in Ukrainian].
Citations
1. Сиротинський О.А. Основи автоматизації проектування машин : навч. посіб. для студ. вищих навч. закладів. Рівне : УДУВГП, 2003. 252 с. URL: https://ep3.nuwm.edu.ua/13584/1/ Posibn_sapr%20%281%29.pdf (дата звернення: 08.09.2024)
2. Григурко І.О., Анастасенко С.М., Будуров В.Л. Проектування технологічного оснащення : навч. посіб. для студ. вищих навч. закладів.. Львів : "Новий Світ-2000", 2021. 218 с.
3. Кузнєцов Ю.М., Придальний Б.І. Приводи затискних механізмів металообробних верстатів : монографія. Луцьк : Вежа-Друк, 2016, 352 с.
4. Безменов М. І. Основи програмування у середовищі Delphi : навч. посіб. Харків : НТУ «ХПІ», 2010. 608 с.
5. Коваленко І.В., Федорів П.С. Системне програмування у Windows з прикладами на Delphi : навч. посіб. Тернопіль : ТНТУ, 2012. 319 с.
6. Гевко Б.М., Дичковський М.Г., Матвійчук А.В. Технологічна оснастка. Контрольні пристрої : навч. посіб. Київ : «Кондор», 2008. 220 с.
7. Дичковський М.Г. Технологічна оснастка. Проектноконструкторські розрахунки пристосувань : навч. посіб. Тернопіль : ТДТУ ім. І. Пулюя, 2001. 277 с.
8. Кузнєцов Ю. М., Придальний Б.І. Передумови автоматизації пошукового проектування приводів затискних механізмів. Наукові нотатки. Вип. 55. Луцьк : ЛНТУ, 2016. С. 216–221. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nn_2016_55_44. (дата звернення: 11.09.2024)
. Петров, О. В., Сухоруков С.І. Технологічна оснастка : навчальний посібник. Вінниця : ВНТУ, 2018. 123 с.
10. Павленко І.І., Мажара В.А. Роботизовані технологічні комплекси : монографія. Кропивницький : Видавництво ТОВ «КОД», 2019. 384 с.
11. Дичковський М.Г. Технологічна оснастка : навчальний посібник. Київ : «Кондор», 2008. 328 с.
12. Edward G. Hoffman. Jig and Fixture Design / Edward G. Hoffman. Fifth Edition. Delmar: Cengage Learning, 2011. 369 p.
13. Боровик, А.І. Технологічна оснастка механоскладального виробництва : підручник. Київ : «Кондор», 2008. 726с.
14. Боженко Л.І. Технологія машинобудування. Проектування технологічного спорядження : посібник. Львів : Світ, 2001. 296 с.
15. Медведєв В.С., Тулупов В.І., Онищук С.Г. Технологічна оснастка : навч. посіб. для студ. спеціальності 131 «Прикладна механіка». Краматорськ : ДДМА, 2021. 108 с.