CC BY
3
7. Nader Asnafi, Jukka Rajalampi, David Aspenbergro Design and Validation of 3D-Printed Tools for Stamping of DP600. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 651 (2019) 012010, doi:10.1088/1757-899X/651/1/012010.
8. Günther Schuh, Georg Bergweiler, Philipp Bickendorf, Falko Fiedler, Can Colag. Sheet Metal Forming Using Additively Manufactured Polymer Tools. Procedia CIRP 93 (2020) 20-25.
9. ГОСТ Р 57589-2017. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 2. Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования.
10. Чередниченко Н.И., Петров П.А. Определение зависимости параметров трехмерной печати от композиции фотополимерного материала. // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2022. Т. 9. № 1. С. 38.
Чередниченко Наталья Ивановна, магистрант, Россия, Москва, Московский политехнический университет,
Петров Павел Александрович, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Москва, Московский политехнический университет,
Сапрыкин Борис Юрьевич, старший преподаватель, [email protected]. Россия, Москва, Московский политехнический университет
SELECTION OF THE 3D-PRINTING MODE OF A FORMING TOOL BASED ON THE ANALYSIS OF THE PROPERTIES
OF PHOTOPOLYMER MATERIALS
N.I. Cherednichenko, P.A. Petrov, B.Yu. Saprykin
The paper discusses the use of additive technologies for the manufacture of shaping tools from photopolymer light-curing material. An experimental study of the rheological properties of 9 compositions ofphotopolymer material, characterized by different combinations ofphysical and mechanical parameters, was carried out. The influence of shear rate and heating temperature on the value of dynamic viscosity for the studied compositions of photopolymer materials has been established. At the end of the article, recommendations are given on the use of the obtained results for the subsequent selection of the LCD printing mode, taking into account the expansion of the operating life of a 3D printer that implements the "pho-topolymerization in a bath " technology.
Key words: forming tool, photopolymer, DSC-analysis of heat properties of photopolymer, 3D-printing, additive technologies, VATphotopolymerization, dynamic viscosity, LCD-printing technology.
Cherednichenko Natalia Ivanovna, Undergraduate, Russia, Moscow, Moscow Polytechnic University,
Petrov Pavel Alexandrovich, candidate of technical sciences, docent, petrov [email protected], Russia, Moscow, Moscow Polytechnic University,
Saprykin Boris Yuryevich, senior lecturer, saprykin-boris@mail. ru, Russia, Moscow, Moscow Polytechnic
University
УДК 621.833
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-11-697-698
АНАЛИЗ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ АВИАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
А.П. Пястолов, Д.И. Сагитов
Рассмотрены различные классификации исследования работоспособности электрических систем воздушных судов, изложено введение в устройство элементов бортового радиоэлектронного оборудования с использованием схем, представлены локальные центры управления нагрузками на самолёте.
Ключевые слова: авиационная индустрия, системы авиационного оборудования, система электроснабжения самолёта, системы модулей питания.
Современное развитие авиационной индустрии характеризуется усилением технической сложности бортового авиационного оборудования, эксплуатации, а также внедрением передовых интеллектуальных систем электроснабжения в новых видах воздушных судов, в том числе в беспилотных летательных аппаратах. Научные исследования также направлены на создание полностью электрических летательных аппаратов. Однако это сопровождается повышенной вероятностью сбоев в полете, обусловленной увеличением нагрузки на систему электроснабжения.
Несмотря на это, необходимо обеспечивать высокий уровень безопасности полетов, регулярность перевозок и экономическую эффективность. Настоящее исследование направлено на создание визуальной картины сложности исследования поломок в системах электроснабжения самолёта.
Построение системы контроля в авиационном оборудовании может зависеть от нескольких факторов. Во-первых, в своем составе она должна иметь встроенные средства самодиагностики. Во-вторых, для разработки такой системы требуется задача дополнительных алгоритмов проверки авиационного оборудования до включения его в работу. Исходя из этого, следует отметить, что обеспечение авиационного оборудования дополнительными средствами встроенного и расширенного контроля выполняется изготовителем на этапе проектирования данного оборудования с учетом включения новых функций в аппаратно-программный комплекс.
Исследования в области технической диагностики авиационного оборудования. Термин «Система авиационного оборудования» обозначает комплексные программно-аппаратные средства, где информация передается через преобразование энергии. В процессе диагностики авиационного оборудования осуществляется обработка и передача информации, полученной измерительными системами (аналоговыми и/или цифровыми). В работах К. Шенона (1948 г.) и Р. Хартли (1928 г.) рассматривались вопросы вероятностных моделей для событий с разными и одинаковыми вероятностями соответственно. Работы В. А. Котельникова затрагивают вопросы квантования электрических сигналов.
Прогресс в этой сфере тесно связан с ускоренным развитием технических средств связи. Поскольку объем информации растет, важен ее ценностный аспект. Оценка состояния объекта требует анализа информации, получаемой системой контроля. Для диагностики технического состояния объекта выбираются наиболее значимые параметры, один или их комбинация, которые точно определяют его состояние.
Кроме анализа состояния объекта, важно изучать диагностические признаки. Развитие диагностики стремится к расширению возможностей контроля, обеспечивая более быстрые и точные методы выявления причин отклонений. Важно учитывать конструктивные особенности средств диагностики.
Согласно ГОСТ 20911-89, техническая диагностика охватывает теорию, методы и средства определения технического состояния объектов. Теоретические исследования в этой области представлены в научных трудах различных авторов, описывающих процессы диагностики, методы анализа диагностических моделей и способы контроля работоспособности.
Эффективность эксплуатации зависит от эффективности диагностирования. Для этого требуется наблюдение, обработка информации с учетом режимов работы и определение временных интервалов контроля. Для обеспечения эффективного технического обслуживания авиационного оборудования необходима ранняя диагностика. Этот вид мониторинга позволяет выявлять неисправности на ранних стадиях, что позволяет принимать решения о замене оборудования заблаговременно. Раннее обнаружение неисправностей способствует предотвращению отказов в процессе эксплуатации, повышая надежность авиационного оборудования.
О. Ф. Машошин воспользовался классификацией методов диагностики по Биргеру И. А. (рис. 1), использование которой позволяет определить наиболее подходящее направление исследований.
Рис. 1. Классификация методов диагностики по Биргеру И. А.
Сегодня гражданская авиация России находится на этапе полного импортозамещения авиационного оборудования, включая ключевые компоненты электропитания. Это подчеркивает необходимость оперативной и точной оценки состояния оборудования для увеличения его ресурса. Надежность элементов в системах распределения электроэнергии становится фактором, влияющим на безопасность использования воздушных судов.
На данный момент имеются проверенные и обоснованные методы диагностики, которые позволяют проводить исследования без прямого подключения к внешним сетям. В авиаремонтных предприятиях активно разрабатываются специальные программы для стендовых испытаний, нацеленные на проверку электротехнических устройств и компонентов. Эти методы внедряются при регулярном техническом обслуживании воздушных судов.
Определение подходящего метода диагностирования требует учета нескольких критериев:
Оперативность и точность передачи информации.
Влияние отказов измерительных каналов и задержек при передаче информации.
Присутствие переходных процессов, параметров возмущений как детерминированного, так и стохастического характера.
Разработчики авиационного оборудования обязаны создавать точные критерии для определения состояния изделия в любой момент времени, что позволяет оценить его работоспособность и ресурс. Перечень параметров определяет способность выполнения функций и квалифицирует изделие как "работоспособное", "частично работоспособное" или "неработоспособное".
Применение методов диагностики в авиационном оборудовании крайне важно для поддержания высокого уровня отказоустойчивости воздушной техники. Эти системы помогают предотвратить отказы в различных системах на борту самолета (СЭС, СКВ, ГС), определить готовность оборудования к дальнейшей эксплуатации, а также определить объемы и сроки необходимых ремонтных работ.
Анализ зарубежного опыта диагностирования электрооборудования подтверждает, что выявление причин неисправностей в различных компонентах системы изучено в деталях. В работах иностранных авторов представлено логическое описание процедуры поиска неисправностей в любой аппаратуре:
698
a.Выявление признаков неисправности;
b.Углубленный анализ этих признаков;
c. Составление возможных неисправных функциональных узлов;
d.Локализация неисправного функционального узла;
e. Определение места неисправности в схеме; £ Анализ отказов компонентов.
Анализ построения питающих цепей авиационного оборудования. Приёмник электрической энергии - это техническое устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в другие формы энергии (или в электрическую энергию с определенными параметрами). По функциональному назначению приёмники электрической энергии могут быть радиоэлектронным оборудованием и электрооборудованием, такими как электроприводы, нагревательное и осветительное оборудование. Комплектация летательных аппаратов включает большое число приёмников электрической энергии.
Приёмники электрической энергии можно классифицировать по следующим признакам: по функциональному назначению;
по электротехническим и энергетическим характеристикам; по режиму работы;
по требованиям к надежности электроснабжения; по типу защиты от воздействия внешних факторов. Классификация приёмников электрической энергии по надежности: приёмники, необходимые для безопасного завершения полета и посадки;
приёмники, используемые для безопасного продолжения полета, выполнения задачи и посадки; приёмники, отказ которых не влияет на безопасность полета.
Время работы СЭС в аварийном режиме при питании приемников электроэнергии первой категории от аккумуляторной батареи составляет не менее 30 мин.
Для обеспечения электропитанием приемников электроэнергии первой категории необходимо устанавливать аварийные (альтернативные) источники, которые являются независимыми от основной системы генерирования. Такие источники должны длительное время обеспечивать приемники первой категории электропитанием во время полета.
В состав приемников, на которые должно подаваться электропитание от аварийных источников, должны
входить:
приемники, функционирование которых необходимо для обеспечения безопасности и которые должны продолжать работать автоматически после отказа основной системы генерирования;
приемники, которые необходимы для продолжения управляемого полета; приемники, которые требуются для снижения высоты, захода на посадку и посадки.
Из-за разнообразия приемников к каждому из них должна быть встроена система контроля, работоспособность которой подтверждается при работе приемника при заданной нагрузке тока. Бортовое радиоэлектронное оборудование (БРЭО) современных и перспективных воздушных судов, например, Ил-114-300, МС-21, SSJ-100, включает в себя встроенные источники вторичного электропитания (ВИП). Основное предназначение ВИП заключается в обеспечении напряжения для питания электрической энергией электронных и других устройств. При этом ВИП получает энергию от первичных источников электроэнергии, которые производят электричество с помощью генераторов и аккумуляторов. ВИП являются преобразователями электрической энергии.
В большинстве случаев ВИП преобразует энергию переменного и/или постоянного тока электрической сети в электроэнергию постоянного напряжения требуемого уровня. ВИП выполняет следующие задачи:
обеспечение передачи мощности с наименьшими потерями и соблюдением заданных характеристик; преобразование вида электроэнергии (преобразование переменного напряжения в постоянное, и наоборот, преобразование частоты, формирование импульсов напряжения и т. д.); преобразование уровня напряжения;
стабилизация параметров (напряжения, тока и других параметры на выходе источника питания в зависимости от его назначения) при влиянии всей совокупности дестабилизирующих факторов;
защита в случае возникновения неисправности (коротких замыканий, обрывов и др.); гальваническая развязка цепей;
регулировка и настройка для обеспечения правильной работы электроприбора в соответствии заданными требованиями;
управление (регулировка, включение/отключение каких-либо цепей, или источника питания в целом); контроль (отображение или индикация параметров на входе и на выходе источника питания, включения/выключения цепей, срабатывания защит), который может быть встроенным или дистанционным.
Модули вторичных питающих напряжений, входящие в блоки, имеют в своем составе схему допускового контроля выходных напряжений, формирующую сигнал исправности модуля. Сигналы исправности блоков используются в комплексе БРЭО для обеспечения его отказоустойчивости путем резервирования на уровне блоков и систем. Все модули вторичных питающих напряжений, предназначенные для питания блоков, содержащих в своем составе вычислительные модули, вырабатывают и выдают в вычислительные модули сигнал аварии сети питания (АСП). Сигнал АСП вырабатывается в том случае, когда входное напряжение, поступающее на блок от системы электроснабжения, и напряжение аварийного источника снижаются до величин, соответствующих аварийному режиму. Модули вторичных питающих напряжений и системы вторичного электропитания блоков выполняются по одноуровневой (рис. 2), двухуровневой (рис. 3) и трехуровневой схемам (рис. 4).
В трехуровневой схеме на вход модуля вторичных питающих напряжений поступает напряжение от системы электроснабжения переменного тока и = 115 В, f = 400 Гц и напряжение от аварийного источника и = 27 В. Эти модули применяются для питания БЦВМ.
Рис. 2. Одноуровневый стабилизатор
-2" В пр р ФРП
-Г'Вшр
Модуль питакнд
Ограничит ель
Накопи! ель емкостной
Стдонляззтсры
Устройство контролесети питания
•4В
•15В -12В
Устройство допуежового контроля
стабилизатор
3.3В.
¡кто
Рис. 3. Двухуровневая схема питания
ФРП
115В 400Гц
ФРП
-2~В шр 27В
Моду
■•ль питания
Трднеформа тор
+
Выпрямитель
Стяонлгоа
торы нмт'льсны;
>15В -г в
Устройство контроля сети питания
УЖ 1—1—Г
-5В —15В -15 В
стзбнлныгор
Рис. 4. Трехуровневая схема питания В составе каждого из вышеуказанных блоков входит фильтр радиопомех (ФРП).
Данный фильтр служит для обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) аппаратуры комплекса БРЭО. В развивающейся концепции интегральной модульной авионики аппаратура БРЭО должна быть выполнена в виде стандартных стеллажей (крейтов) с установленными в них унифицированными функциональными модулями. Каждый крейт включает в свой состав ИВЭП и ФРП. Питание источников вторичного электропитания крейтов обеспечивают от двух каналов первичной системы электроснабжения и от аварийного источника электропитания, что существенно увеличивает сложность источников и требует установки дополнительных фильтров радиопомех. Структура электропитания крейта показана на рисунке 5
Приемники электрической энергии можно разделить по виду электрической энергии необходимой для их работы и по структуре их входных цепей, подключаемых к источнику питания. Анализ БРЭО современных воздушных судов показывает, что их входные цепи имеют структуру, представленную на рисунке 6 и 7.
Из анализа видно, что современные БРЭО оснащены импульсными блоками питания и входными фильтрами для обеспечения электромагнитной совместимости с ВС. Мощные приемники электроэнергии включают нагревательное оборудование и электродвигатели приводов. Контроль нагревательных элементов может быть осуществлен путем измерения их сопротивлений. Управляемые электродвигатели используют полупроводниковый преобразователь электроэнергии, тогда как неуправляемые приводы подключаются непосредственно к источнику. Современные самолеты, такие как А380, А350, МС-21 используют управляемые электродвигатели, а концепция полностью электрического самолета предусматривает еще большее применение управляемых электрических приводов для различных функций.
Блок иди кр#йт
I канА.-
115 :сов ?so-soor=
115 200ВI
ззо-soorai.
ФРП чей 1 л ACDC 1
ФРП 7 ACDC г
^Вавр.
ФРП шр
КОШРТАТОР
Огр1ЮГЧ1ГТ«ТЬ
кыбросох
2*3 EDli^Opt
Модуль вторичных tt сто чш(wo е шгтзноя
DCDC
DCDC
фу ккипопллькыс чG-I> ли
DCDC
DCDC
.ICH; ►
лен.»
Рис. 5. Схема питания крейта
сэс Входной
Vac фильтр
Входной ЕИПРЯМИТ(ЛЬ
Корректор коэффициента мошностн
ZTÖVdc
МОДУЛЬ ИВЭП-1
В их ]
Модуль
ивэп-2
Вых2
Модуль Выхг
ИВЭП-п
Рис. 6. Организация цепей питания БРЭО электроэнергией переменного тока
Рис. 7. Организация цепей питания БРЭО от источников постоянного тока
Возможности диагностирования и прогнозирования состояния потребителей электроэнергии в процессе эксплуатации воздушных судов. Если перейти от термина «диагностирование» к термину «прогнозирование», то конечной целю прогнозирования ТС будет являться определение с заданной вероятностью интервала времени, в течение которого сохранится исправное состояние объекта исследования. Также можно спрогнозировать вероятность сохранения исправного состояния в конкретный период времени.
Встроенным средствам контроля присущи следующие основные преимущества:
• значительное сокращение времени восстановления работоспособности системы и, соответственно, повышение общей эксплуатационной готовности;
• уменьшение численности обслуживающего персонала, обеспечивающего ремонтно-восстановительные
работы;
• сокращение видов ремонта и запасных частей за счет повышения достоверности контроля. В настоящее время существенно повысилось качество надежности применяемой электроники на ВС. На это повлияло применение микропроцессорных технологий в составе системы распределения ВС. Это повлекло за собой снижение потребляемой мощности, снижение массы электронных компонентов, а значит и самого ВС в целом, и расширение функционала. Создание микропроцессорных технологий повлекло за собой реализацию новых стратегий ТоиР (техническое обслуживание и ремонт), которые уменьшают время восстановления и сокращают число ложных замен и отказов, выявленных авиационным персоналом.
Формируя распределенную систему контроля на борту ВС, целесообразно реализовывать оценку технического состояния оборудования в узлах сосредоточения нагрузок. Локальные центры управления нагрузками (ЛЦУН) и распределительные центры (РЦ) могут являться такими узловыми точками в системе распределения ВС. Локальные центры управления нагрузками являются составной частью системы распределения электрической энергии современного ВС. Помимо ЛЦУН в эту систему входят также первичный и вторичный центры распределения. Для самолетов с геометрией подобной Boeing 787, A380 (размещение силовых установок на крыле, строение фьюзе-ляж) первичные и вторичные распределительные центры размещаются в центроплане и вблизи пилотской кабины (рис. 8), что обеспечивает минимальную длину силовых проводников.
Возможности этой аппаратуры не ограничены. ЛЦУН помимо обеспечения коммутацией электрических сетей и нагрузок может обеспечивать функции контроля токов и напряжений и оценку состояния оборудования, поскольку полностью сопрягается с цифровой шиной управления.
Терминология в России: локальные центры управления нагрузкой (ЛЦУН), выключатель-предохранитель (ВП), блок коммутации и защиты (БКЗ), интеллектуальный силовой коммутатор (ИСК). Архитектуру построения ЛЦУН можно рассмотреть на примере SPDU SERIES 28 (рис. 9).
Bus Interface UNIT
ARINC ill I OR MR-SÎD-ISS3 I
HotlSI Н1ЕПНС ftmi r Supmv
га Un: (BUS д|
20 Vex: (EUS В)
1
50.
SSPC
DUAL REDUNDANT DATA BUS
Microprocessor Module
AR INC 4S5 ! RS-232 CAN
X
UP
ацпвмц Р*тд Вил
SSPC
^X
Рис. 9. Архитектура SPDU 28
Данный SPDU в штатной комплектации содержит 28 электронных ключей (SSPCs), предназначенных для коммутации напряжения 28В постоянного тока. Блок содержит 6 каналов на ток до 10А (при К85С) и 22 канала на ток до 5А (при К85С), кроме того, есть модификации с двумя дополнительными каналами по 60 А. Блок имеет дублированную шину питания 28 В и дублированную шину обмена данными, встроенный источник питания для системы управления. Блок содержит 7 сменных плат (LRM). Управление блоком осуществляется по шине данных, с помощью дискретных сигналов или кнопок на корпусе, на корпус также выведена светодиодная индикация состояния ключей. SPDU имеет развитую встроенную систему контроля: в момент включения, в процессе функционирования и контроль по требованию. В процессе контроля проверяется ампер-секундная характеристика ключей. Каналы могут программироваться на токи 75%, 50%, 25% от их номинального значения. По шине данных также передается состояние ключей, токи нагрузок, состояние блока. В следствии наличия прямой электрической связи ЛЦУН с электрическим оборудованием можно реализовать в составе ЛЦУН дополнительно функции контроля для внешнего оборудования. ЛЦУН обеспечивает контроль токов и напряжений в системе распределения ВС, также в его состав входит управляющий процессор и к нему подключены шины для передачи данных.
Анализ свойств и причин выхода из строя реактивных элементов. Состояние и надежность элементов различных систем (например, элементов электрических схем), исходя из их физических процессов полностью зависит от свойств конкретных материалов, из которых они изготовлены, от характера внешних воздействий и факторов нагрузки. Для основных материалов, используемых в авиационной промышленности, имеются зависимости протекания физико-химических процессов. Эти зависимости строятся на основе старения и изменения механических, электрических и магнитных свойств материалов, а также на основе количественных показателей воздействующих факторов. В первую очередь старение материалов обусловлено рекристаллизацией материалов, химическими реакциями, диффузией, коррозионными процессами и увлажнением. Из-за перечисленных явлений происходит изменение исходных свойств материалов, из которых изготовлены конкретные элементы. За этими изменениями свойств материалов следуют повреждения элементов и в дальнейшем возникновение отказов системы, в состав которой входил этот элемент. Чтобы понять, насколько изменились характеристики оборудования следует проанализировать начальные свойства данного оборудования, напряженное состояние материала и интенсивность воздействия внешних факторов. Как правило, элементы электрических схем часто выходят из строя в следствии длительного нагрева или ошибок при эксплуатации.
Рассмотрим на конкретном примере выход из строя конденсаторов. Электролитические конденсаторы приходят в негодность из-за высыхания электролита в течение некоторого промежутка времени. Обычно, это очень сложно проконтролировать ввиду того, что нет никаких внешних признаков дефекта. Не существует типов схем, которые более или менее подвержены этой неисправности. Подобного рода снижение емкости, можно наблюдать, как в RC-цепях, так и в схемах установки начального состояния микроконтроллеров. Отсюда можно сделать вывод, что все конденсаторы должны быть подвержены контролю. Обычно, в системе электроснабжения ВС электролитические конденсаторы используются в схемах фильтрации источников питания (рис. 1.11). Наибольшее распространение в электронной промышленности получили именно алюминиевые электролитические конденсаторы из-за больших значений емкости и относительно небольшого размера.
Технический метод проверки конденсатора: электрические параметрические измерения для выявления возможных несоответствий и отклонений по сравнению с исходной документацией.
Список литературы
1. Авиационные ЭВМ. Цифровые вычислительные средства в составе бортового оборудования самолетов. [Электронный ресурс] URL: https://www.itshop.ru/Aviatsionnye-M/l9i26503?ysclid=lp9tgb5417357014827 (дата обращения 10.11.23).
2. Байцер Б. Архитектура вычислительных комплексов. М.: Мир, 2011. 500 с.
3. Бетин А.В., Бондарева Н.В., Кобрин В.Н., Лобов С.А., Нечипорук Н.В. Функциональные системы аэрокосмической техники: учеб. пособие. Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2005. 112 с.
4. Ефанов В.Н., Токарев В.П. Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы: учебное пособие. М.: Машиностроение, 2010. 783 с.
5. Михайлов О. И., Козлов И. М., Гергель Ф. С. Авиационные приборы: учебное пособие, 1977. 477 с.
Пястолов Алексей Павлович, студент, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский университет гражданской авиации имени А. А. Новикова,
Сагитов Дамир Ильдарович, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский университет гражданской авиации имени А. А. Новикова
ANALYSIS OF AIRCRAFT EQUIPMENT CONTROL SYSTEMS A.P. Pyastolov, D.I. Sagitov
Various classifications of the study of the operability of aircraft electrical systems are considered, an introduction to the device of elements of avionics using circuits is described, local load control centres on the aircraft are presented.
Key words: aviation industry, aviation equipment systems, aircraft power supply system, power module systems.
Pyastolov Alexey Pavlovich, student, 13pyastolov05@mail. ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg University of Civil Aviation named after A.A. Novikov,
Sagitov Damir Ildarovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Saint Petersburg, Saint Petersburg University of Civil Aviation named after A. A. Novikov
УДК 621.914.025.7
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-11-703-704
СХЕМА ПРОГРЕССИВНОГО РЕЗАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ КРУПНОМОДУЛЬНЫХ ЗУБЧАТЫХ
ПЕРЕДАЧ
Е.В. Артамонов, О.И. Борискин, В.В. Киреев, В.А. Зырянов, Д.В. Васильев
Внедрение имитационного моделирования в кинематику процесса зубофрезерования дает возможность повысить точность производства зубчатых колес и представляет важность при разработке червячных фрез. Параметры срезаемых слоев - ключ к прогнозированию напряженно-деформированного состояния зуба фрезы. Обычно для моделирования процесса обработки используются методы на основе упрощенных схем резания. Метод моделирования зубофрезерования, рассмотренный в статье, выделяется эффективностью, так как алгоритм формирования поверхностей и моделирование сечений стружки зависят от кинематики процесса. Изменение интенсивности деформации материала вызывает нестационарность процесса и образование стружки разных сечений. Для уменьшения этого эффекта предложено применять схему резания с переменным исходным контуром.
Ключевые слова: зубофрезерование, моделирование процесса резания, твердый сплав.
Зубофрезерование представляет собой широко применяемый метод обработки, позволяющий создавать зубчатые колеса разнообразных модулей и размеров. Эта технология постоянно находится в фокусе научных исследований благодаря своей универсальности и надежности. Систематический анализ динамики формирования срезаемых слоев служит фундаментом для глубокого изучения процесса зубофрезерования. Точность геометрического моделирования и методы количественной оценки обрабатываемых поверхностей определяют корректность принимаемых решений относительно конструкции фрез, оптимизации параметров резания, уменьшения износа инструмента, увеличения эффективности обработки и качества конечных зубчатых колес, а также снижения сил резания,
703
