Статья

Наименование	Исследование распределения потенциальной энергии в системе силового замыкания станочного приспособления
Авторы	Пипкин Ю. В., к. т. н., доц.
Раздел	Машиностроение
Год	2026	Выпуск	85	Страницы	89 - 99
УДК	62-229.3:621.01:621.91:531.64			EDN	DMVNHY
Аннотация	Изложенные в работе исследования посвящены развитию научных положений в области моделирования силового замыкания станочных приспособлений. Выполнена постановка задачи по определению потенциальной энергии в упругой системе силового замыкания. Представлены результаты расчета на математической модели системы погрешности обработки на траектории резания и потенциальной энергии в точках приложения зажимной силы.
Реферат	Цель. Развитие научных положений в области проектирования станочных приспособлений на основе математического моделирования распределения потенциальной энергии в системе силового замыкания. Методика. В основе исследований лежит представление о системе силового замыкания станочного приспособления как статически неопределимой, к анализу которой применима теорема Менабреа о минимуме потенциальной энергии. Результаты. Путем математического моделирования выполнен расчет погрешности обработки вдоль траектории движения режущего инструмента, а также величина потенциальной энергии в системе силового замыкания для множества точек зажима при фиксированном положении режущего инструмента на траектории. Получены изолинии уровня точек зажима с одинаковой погрешностью обработки. Установлено соответствие изолиний одинаковой погрешности обработки расположению минимума потенциальной энергии. Научная новизна. Впервые на основе установленного расчетом минимума потенциальной энергии получила теоретическое подтверждение возможность приложения теоремы Менабреа к анализу работы системы силового замыкания как статически неопределимой системы. Практическая значимость. На основе установленного расчетом минимума потенциальной энергии в системе силового замыкания станочного приспособления и применения теоремы Менабреа сформулирован новый критерий выбора точек зажима при проектировании станочных приспособлений.
Ключевые слова	станочное приспособление, силовое замыкание, погрешность обработки, жесткость, потенциальная энергия системы, моделирование.
Финансирование
Благодарности
Список источников	1. Ерохин В. В. Основные аспекты проектирования станочных приспособлений // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2016. № 1. С. 11–17. EDN VNZCZN 2. Микитянский В. В., Микитянская Л. М. Оптимизация параметров станочных приспособлений по точностным критериям // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2008. № 2 (43). С. 74–78. EDN IJVMRH 3. Пипкин Ю. В. Проект системы сборно-разборных станочных приспособлений для фрезерования плоскостей // Современное состояние науки и технологий и перспективы развития в период Четвертой промышленной революции: материалы международной научно-практической конференции, 6–7 мая 2025. Гянджа: АТУ, 2025. Ч. II. Разд. 6. С. 183–185. URL: https://atu.edu.az/storage/konfrans/9571748535488.pdf. 4. Пипкин Ю. В., Зелинский А. Н. Математическое моделирование влияния силового замыкания станочного приспособления на погрешность формы плоскостей // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2011. Т. 6. № 7 (54). С. 39–47. EDN XRJEDD 5. Сигорский В. П. Математический аппарат инженера. Киев: Техника, 1975. 768 с. 6. Трудоношин В. А., Пивоварова Н. В. Системы автоматизированного проектирования: в 9 кн. Кн. 4: Математические модели технических объектов: учеб. пособ. для вузов / под. ред. И. П. Норенкова. М.: Высш. шк., 1986. 160 с. 7. Ильинский Н. Ф., Цаценкин В. К. Приложение теории графов к задачам электромеханики. М.: Энергия, 1968. 200 с. 8. Вибрации в технике: справочник. В 6 т. Т. 5: Измерения и испытания / Ред. совет: В. Н. Челомей (пред.); под ред. М. Д. Генкина. М.: Машиностроение, 1981. 496 с. 9. Пипкин Ю. В., Зинченко А. М., Куберский С. В. Переход от полюсного графа механической системы к графу сигналов на примере фрезерного приспособления // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2024. № 5 (165). С. 5–18. DOI 10.26730/1999-4125-2024-5-5-18 EDN XYQAPP 10. Зинченко А. М., Лавренчук К. П., Пипкин Ю. В. Погрешность профиля поверхностей как критерий качества работы фрезерных станочных приспособлений // Машиностроение и техносфера XXI века: сборник трудов XXXI международной научно-технической конференции, Севастополь, 16–22 сентября 2024 года. Донецк: ДонНТУ, 2024. С. 119–123. EDN KDFWXK 11. Нейман М. С. Автоматические процессы и явления (Общие вопросы теории системы, содержащих управляющие кольца зависимостей). М.: Сов. Радио, 1958. 148 с. 12. Пипкин Ю. В., Зелинский А. Н., Коцюбинская Н. В. Управление точностью операций механической обработки методом имитационного моделирования станочных приспособлений // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2008. № 3/5 (33). С. 22–29. 13. Писаренко Г. С., Яковлев А. П., Матвеев В. В. Справочник по сопротивлению материалов / отв. ред. Г. С. Писаренко. 2-е изд., перераб. и доп. Киев: Наук. думка, 1988. 738 с. 14. Караваев В. Г., Прядко Ю. Г., Черногоров Е. П. Малые колебания механических систем: учебное пособие. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2017. 109 с. EDN FIABRU 15. Пикалова М. В., Желтобрюхова О. Е., Онопченко В. Н. Начальные условия для корректировки режимов фрезерования плоскостей с учетом силового замыкания станочного приспособления // Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве. 2024. № 5 (79). С. 86–95. EDN XIGCVX 16. Пикалова М. В., Желтобрюхова О. Е., Онопченко В. Н. Алгоритм корректировки режимов фрезерования плоскостей с учетом точности и жесткости технологической системы // Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве. 2024. № 6 (80). С. 85–95. EDN WONYKP 17. Зелинский А. Н., Пипкин Ю. В. Экспериментальное определение коэффициентов контактной жесткости в зажимных устройствах станочных приспособлений // Сб. науч. тр. ДонГТУ. 2007. Вып. 24. С. 189–194.
Полный текст