Реєстраційний номер
0825U001894, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
21-07-2025
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Технологічне забезпечення якості деталей машин, отриманих з пластмас методом 3D-друку
Здобувач
Кушнірчук Андрій Сергійович,
Керівник Ткачук Віталій Павлович
Опонент Дмитрієв Дмитро Олексійович
Опонент Роп’як Любомир Ярославович
Рецензент Мазур Микола Петрович
Рецензент Гордєєв Анатолій Іванович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Хмельницький національний університет
Опис
Кушнірчук А. С. Технологічне забезпечення якості деталей машин, отриманих з пластмас методом 3D-друку – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 131 – Прикладна механіка. – Хмельницький національний університет. – м. Хмельницький, 2025.
Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-технічної задачі технологічного забезпечення якості деталей машин, отриманих 3D-друком.
Об'єктом дослідження є процес завершальної механічного оброблення поверхонь деталей, отриманих 3D-друком з ABS та CoPET (PETg) пластику.
Предметом дослідження є технологічні параметри забезпечення якості деталей, отриманих FDM-друком, завдяки комплексному підходу до якості виробу, що включає в себе: точність відповідальних поверхонь згідно з технічними вимогами, необхідну шорсткість, міцностні характеристики матеріала, дизайн форми з мінізацією маси деталі.
У вступі представлено загальну характеристику дослідження, обґрунтовано його актуальність, визначено зв’язок із науковими програмами, планами та тематиками. Також окреслено мету, завдання, об’єкт і предмет дослідження, висвітлено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, зазначено особистий внесок автора, подано інформацію про апробацію, публікації, структуру й обсяг роботи.
У першому розділі здійснено системний аналіз технологічних параметрів якості деталей, отриманих FDM-друком, а саме: демонструється ефективність застосування деталей машин, отриманих 3D-друком.
З аналізу результатів, що були отримані різними авторами при проведенні теоретичних та експериментальних досліджень процесу виготовлення виробів методом 3D-друку, було встановлено, що основний вплив на якість поверхні виробів здійснюють такі фактори як: характеристики процесу друку, вибір матеріалу для друку та постоброблення поверхонь для отримання необхідної шорсткості та точності відповідальних поверхонь.
На основі аналізу літературних джерел та патентного огляду було сформульовано мету дослідження й визначено завдання для її досягнення.
У другому розділі визначено основні фактори, що діють при обробленні обточуванням та фрезеруванням високоточних поверхонь виробу, отриманого 3D-друком.
Проаналізовано аналітичні моделі процесу різання матеріалів з пластмаси з урахуванням пружних деформацій поверхні виробу.
Наведено результати прогнозованого оброблення деталі при оптимальній стратегії оброблення її поверхонь, яка при заданій висоті гребінця шорсткості забезпечує найменший час оброблення.
У третьому розділі представлено загальну методологію проведених досліджень, яка ґрунтується на системному підході до розв’язання визначеного науково-технічного завдання.
Для проведення дослідження характеристик міцності зразків з пластмас ABS і CoPET використано розривну машину УММ-5. Наведено методологію оптимізації конструкції деталей машин для ефективного адитивного виробництва за допомогою SolidWorks Simulation.
У четвертому розділі наведено результати експериментальних досліджень, які показали, що найбільшу точність розмірів при обробленні та якість поверхні було досягнуто, використовуючи фрезу з твердого сплаву із полірованою поверхнею.
У результаті проведених експериментальних досліджень встановлено, що величини зношування пар тертя, отриманих за допомогою FDM-друку із ABS та CoPet пластику, розрізняються. Найкращий результат було отримано в парі матеріалів ABS та CoPET, величина зносу склала 30 мкм, що робить таку пару тертя найбільш оптимальним вибором серед пар, що досліджувались.
На основі результатів дисертаційної роботи спроектовано та виготовлено деталі для модернізації конструкції поворотного стола для підвищення ефективності застосування верстатів з ЧПК.
Практичне значення отриманих результатів для машинобудування полягає: у створені методології вибору режимів різання для деталей машин, отриманих 3D-друком, на чорнових та чистових операціях; рекомендації з результатів експериментальних досліджень величини зношування пар тертя, отриманих за допомогою FDM-друку із ABS та CoPET пластику, дають можливість визначати кращі пари тертя щодо зносостійкості поверхонь; у застосуванні модернізованого поворотного стола для фрезерних робіт на верстатах з ЧПК, що підвищує точність оброблення поверхонь деталі; у застосуванні топологічної оптимізації за допомогою генеративного дизайну у SolidWorks, що дозволяє отримати кінцевий продукт в оптимізованому виконанні.
Дата реєстрації
2025-05-22
Додано/оновлено в НРАТ
2025-05-22 / 2026-08-10
