№ 6 (168) (2025)
Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин и их соединений
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ НАУКОЕМКИХ ТРИБОТЕХНОЛОГИЙ
Аннотация
Изложено понятие наукоемких триботехнологий и приведены конкретные примеры их создания. Изложены технологии окончательной обработки поверхностей трения, работающих при небольших нагрузках, которые замещают процесс приработки этих поверхностей трения, а, следовательно, повышают долговечность их работы. В качестве примеров приведены технологические методы плосковершинного хонингования гильз цилиндров и плосковершинного чистового полирования опорных шеек валов подшипников скольжения. Для повышения долговечности роликов роликоподшипников разработана технология их окончательного полирования бесконечными лентами. Ширина их и усилие натяжения позволяют обеспечить бочкообразность таких роликов, которая гарантирует равномерное распределение давления по всей длине ролика. Это предотвращает возможность их разрушения по краям при их цилиндрической форме. Для ремонта в пути рабочих поверхностей железнодорожных рельсов разработан технологический процесс, обеспечивающий сохранение поперечного профиля рельса, сформировавшегося в процессе приработки на различных участках: прямолинейных и криволинейных. Данный триботехнологический процесс позволяет значительно повысить производительность ремонта полотна железной дороги и срока их службы. Криволинейные поверхности трения в процессе эксплуатации в результате различных скоростей и давлений на различных участках в процессе приработки имеют различные величины износа, т.е. изменяется их оптимальный поперечный профиль. Это непосредственно относится к железнодорожным колесам. Поэтому для повышения долговечности поверхности качения железнодорожных колес разработана триботехнология электромеханической импульсной обработки, обеспечивающей равномерный износ по всему профилю за счет закономерного изменения в степени упрочнения поверхностного слоя профиля колеса.
Наукоемкие технологии в машиностроении. 2025;(6 (168)):2-10
2-10
Технологии электро-физико-химической и комбинированной обработки
ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКОГО МАШИ-НОСТРОЕНИЯ НА ЭТАПАХ ОТРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ
Аннотация
Представлены разработки путей достижения требуемого качества перспективных изделий применительно к специфичной продукции авиационно-космической отрасли машиностроения. Предложен новый механизм выбора согласованных в процессе отработки технологичности приемов для стабильного получения наукоемких объектов требуемого качества за счет разработки комбинированного управляемого технологического воздействия на детали с учетом условий их эксплуатации. В качестве основного критерия для построения методологии обоснованного выбора технологических режимов при создании перспективных методов обработки, включающих сочетание различных способов воздействий на объект, принят принцип полезности, который позволяет произвести дискретную оценку уровня производственной технологичности. Показано использование в качестве граничного условия при моделировании процессов обработки величины научно обоснованных трудовых и финансовых затрат рассматриваемого метода для обеспечения эксплуатационных показателей создаваемых и модернизируемых наукоемких изделий на этапах освоения серийной продукции машиностроения, параметры которых согласованы с заказчиком и обоснованы разработчиком изделия на стадии отработки его технологичности. Предложены новые, на уровне изобретений, технологические способы и устройства, обеспечивающие высокую эффективность создания изделий новых поколений на примерах авиакосмической техники с требуемыми эксплуатационными показателями. Создана доказательная база для технологических служб машиностроительных предприятий, обеспечивающая согласование достигнутых эксплуатационных показателей изделий с требованиями заказчика и подтвержденными в процессе отработки технологичности продукции на этапах ее создания, совершенствования в ходе отладки, запуска в серийное производство и при эксплуатации.
Наукоемкие технологии в машиностроении. 2025;(6 (168)):11-18
11-18
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ ВВЕДЕНИЕМ В ЗОНУ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ МОДУЛИРО-ВАННЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ
Аннотация
Использование ультразвуковых размерных технологий для уменьшения технологических остаточных напряжений, возникающих в процессе механической обработки заготовок нежестких деталей из сплавов с низкой температурой плавления, является одним из наиболее эффективных методов изготовления конструктивно сложных деталей. Рассмотрены основные методы использования модулированных ультразвуковых колебаний (УЗК) и их преимущества при введении в зону обработки на операциях фрезерования. Особое внимание уделено применению различных видов модуляции УЗК для увеличения эффективности снижения технологических остаточных напряжений путем вовлечения в процесс релаксации перемещений дислокационных отрезков разной длины при обработке тонкостенных нежестких заготовок из алюминиевых сплавов. Технологические остаточные напряжения оценивались с использованием измерительно-вычислительного комплекса «Ситон-АРМ». Фазовые изменения в поверхностном слое алюминиевых деталей – рентгеновского измерительного комплекса «Рикор-7». Полученные данные обрабатывали на ЭВМ с использованием программы MD-10. Модуляцию УЗК осуществляли c использованием оригинальной установки, включающей в себя УЗ генератор, ПЭВМ, генерирующую сигнал модуляции на два канала: на первом формируется – синусоидальный, на втором – синусоидальный, квадратный или треугольный со смещёнием по фазе на 0, либо на 90 ⁰. Установлено, что наиболее эффективным методом является наложение модулированных УЗК, при котором сигнал первого источника имеет синусоидальную, а сигнал второго - квадратную форму и смещён по фазе на 90 ⁰. Исследования с измерением положений обработанных поверхностей тонкостенных деталей с использованием контактного датчика Renishaw OMP40 показали, что при этом их коробление уменьшается на 30…40 %. Существенной разницы в результатах обработки заготовок из деформируемых алюминиевых сплавов Д16 и АК6 не зафиксировано.
Наукоемкие технологии в машиностроении. 2025;(6 (168)):19-30
19-30
Автоматизированные подготовка и управление технологическими процессами
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРИ РОБОТИЗИРОВАННОЙ ОТДЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКЕ НА ОСНОВЕ СРЕДСТВ АДАПТАЦИИ
Аннотация
Промышленные роботы применяются при механической обработке в машиностроении. Данная тенденция связана с увеличением геометрической сложности деталей и более широкими кинематическими возможностями промышлен-ных роботов в сравнении с классическими станками с ЧПУ. В статье анализируются технологические возможности применения промышленных роботов на операциях отделочной механической обработки, приводятся причины, сдер-живающие внедрение роботов. Приводятся схемы построения технологических операций: «деталь в руке» и «ин-струмент в руке». Анализируются факторы, влияющие на выбор предпочтительной схемы обработки. Рассматри-ваются доступные средства пассивной и активной адаптации, применяемые при роботизированной обработке. Приводятся области эффективного применения средств пассивной и активной адаптации. В статье приводятся две основные причины возникновения вибраций при роботизированной обработке: низкая жесткость конструкции про-мышленного робота и влияние погрешностей формы с предшествующей операции. Обсуждается проблема разра-ботки контроллера устойчивого управления по величине съема материала. Постановка задачи обусловлена тем, что модель процесса резания варьируется в значительной степени в зависимости от условий резания. Силовой контроль робота дает возможность учитывать жесткость робота без ущерба для точности перемещений по шести коорди-натам. В статье рассматривается применение нейронной сети и генетического алгоритма при разработке операции роботизированного полирования плоской поверхности в условиях ограниченного доступа. Авторами статьи разра-ботан постпроцессор управления промышленным роботом в условиях переменного вылета инструмента и неравно-мерного припуска. С этой целью спроектирована и изготовлена специальная технологическая оснастка. В лаборато-рии «Промышленные роботы и средства автоматизации» проведены эксперименты по апробации разработанного алгоритмического и программного обеспечения
Наукоемкие технологии в машиностроении. 2025;(6 (168)):31-39
31-39
Технологии механической обработки заготовок
ПРОБЛЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ ОПЕРАЦИЙ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ КРУПНОГАБАРИТНЫХ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВЫХ ЗАГОТОВОК НА МНОГОЦЕЛЕВЫХ СТАНКАХ С ЧПУ
Аннотация
В статье рассматривается проблема технологического обеспечения стабильности операций глубокого сверления, выполняемых на автоматизированном оборудовании – многоцелевых станках с ЧПУ. Рассмотрена группа деталей, изготавливаемых из крупногабаритных кузнечно-прессовых заготовок. Показано, что перевод обработки с универ-сального горизонтально-расточного станка с использованием комплекта специальных сверл и зенкеров позволяет исключить необходимость изготовления специального инструмента и повысить режимы резания, однако сохраняет-ся проблема стабильности обработки. Исследование твердости таких поковок обнаружило неравномерность дан-ной характеристики на различных участках заготовки. Несмотря на то, что с точки зрения статистики совокуп-ность экспериментальных данных является однородной и технологический процесс металлургического производства поковки является стабильным, выявленное непостоянство твердости оказывается весьма чувствительным для по-следующей стадии механической обработки, а именно для такого специального вида обработки как глубокое сверле-ние. Экспериментальные исследования стружкообразования при обработке отверстий подтвердили приведенное положение. Отмечено, что задача управления работоспособностью инструментов и качеством получаемых поверх-ностей должна решаться как на стадии технологической подготовки производства, так и непосредственно при вы-полнении операций. Последнее может быть решено посредством адаптивного управления, которое на современных серийно выпускаемых многоцелевых станках с ЧПУ реализуется по величине действующей мощности резания, что не требует переоборудования автоматизированного станочного парка механообрабтывающих участков. Приведено обоснование выбора факторов и уровней их варьирования для построения регрессионных моделей, предназначенных
для технологической подготовки и адаптивного управления операциями глубокого сверления на многоцелевых станках с ЧПУ.
Наукоемкие технологии в машиностроении. 2025;(6 (168)):40-48
40-48