CC BY
84
В блок-диаграмме перед началом регулирования задается время цикла нагрева, зависимость регулирования (линейная, квадратичная, постоянный нагрев) и заданная температура работы оборудования. С датчика через программу пересчета температуры поступает реальная измеренная температура, затем в зависимости от того, какая выбрана зависимость управления, устанавливается скважность включения реле обогрева.
Библиографические ссылки
1. Пупков К. А., Егупов Н. Д., Баркин А. И. и др. Методы классической и современной теории авто-
матического управления. В 5 т. Т. 1. Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления. М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. 656 с. : ил.
2. Кехтарнаваз Н., Ким Н. Цифровая обработка сигналов на системном уровне с использованием LabVIEW : пер. с англ. М. : Изд. дом «Додэка-XXI», 2007. 304 с. : ил.
© Кузин А. Ю., Будьков В. А., Сыроежко С. Ю., Ручкина Н. Л., 2012
УДК 621.923.9
И. В. Кукушкин, В. В. Зверинцев, О. В. Саклакова, Л. П. Сысоева Научный руководитель - Л. В. Зверинцева Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ КОДИРОВАНИЕ В СРЕДСТВАХ И СИСТЕМАХ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Проанализирована работа по конструкторско-технологическому кодированию некоторых деталей машиностроения и рассмотрена возможность проектирования по коду технологических процессов в средствах и системам АСКОН-АВТОПРОЕКТ, АСКОН-ВЕРТИКАЛЬ.
В отечественном машиностроительном производстве кодирование деталей положено в основу поиска типовых технологий в АСКОН-АВТОПРОЕКТ, АСКОН-ВЕРТИКАЛЬ; Т-БЬех , ТехноПро и др.
Код классификационной характеристики присваивают изделию или документу по Классификатору ЕСКД [1] в виде шестизначного числа, отражающего класс, подкласс, группу, вид. Классификатор ЕСКД включает 100 классов, из которых 51 класс составляет резерв, в котором могут быть размещены новые виды изделий.
Технологический код разрабатывают на основе технологического классификатора [2], который содержит четырнадцать знаков и состоит из двух частей: постоянная часть из шести знаков - кодовое обозначение классификационных группировок основных признаков; переменная часть из восьми знаков - кодовое обозначение классификационных группировок признаков, характеризующих вид детали по технологическому методу ее изготовления.
При выявлении классификационных признаков от проектировщика требуется выполнить трудоемкую, требующую высокой квалификации работу по преобразованию исходной информации (чертеж детали и заготовки) на основе формальных правил в код.
Например, колесо центробежного компрессора (рис. 1). Конструкторский код определяется так [3]: колесо центробежного компрессора входит в класс 720000 (тело вращения, аэрогидродинамическая деталь); подкласс 723000 - секторы, аэрогидродинамические детали; группа 723500 - аэрогидродинамические детали; колеса рабочие турбин, насосов, компрессоров, вентиляторов, винты насосов гребные и др.; подгруппа 723520 - радиальные (центробежные), с лопатками полуоткрытыми; вид 723521 - неплоские
цилиндрические с разгрузкой. Конструкторский код 723521.
Рис. 1. Колесо центробежного компрессора
Технологический код на эту же деталь определяется по таблицам так: колесо центробежного компрессора имеет размеры: наружный диаметр dmax = 160мм (код Г); длину 35,74 мм (код 9), центральное отверстие Dтах = 30 мм (код 6). Группа материала: алюминиевый сплав АК 6 (код 46). Деталь изготовляется резанием (код 4). Код основных технологических признаков центробежной крыльчатки Г96464. Технологический код определяем по признакам обработки резанием. Заготовка изготовлена горячей объемной штамповкой с калибровкой (код 25). Наружный диаметр 160И9 мм имеет квалитет 9 (код 3), внутренний диаметр 304Н7мм (код 4). Параметр шероховатости Ra 1,25 мкм (код 4). Нормируемый вид отклонений
Секция « Технология производства ракетно-космической техники»
формы и расположения поверхностей - радиальное и торцовое биение, отклонения от круглости и ци-линдричности (код Д, примем за основной). Допуску радиального биения 0,050 мм при диаметре 355 мм соответствует степень точности VI (код 4). Вид дополнительной обработки: термообработка, покрытие - анодное химическое оксидирование (код 9). Масса 0, 32 кг (код 8). Технологический код крыльчатки по признакам обработки резанием 1734Д48Е. Полный технологический код крыльчатки по основным технологическим признакам и по признакам обработки резанием Г96464.2534Д498.
Время кодирования сложной детали сопоставимо со временем, затрачиваемым на «ручную» разработку технологического процесса, или поиск и доработку прототипа. Поэтому, актуальная задача - сокращение длительности проектирования маршрута механической обработки на основе формализации этапа подготовки и кодирования исходной конструкторско-технологической информации.
Электронный Классификатор ЕСКД представляет собой экспертную систему для быстрого и однозначного присвоения кода проектируемой детали и содержит базу данных векторных изображений — около 8000 эскизов машиностроительных деталей (классы с 71 по 75). Для назначения кода конструктору необходимо ответить на пять вопросов о геометрии детали и просмотреть предложенные эскизы. Предусмотрен также режим нечеткого поиска эскиза по части геометрических признаков. Назначенный код используется для обоснованного заимствования типовых кон-структорско-технологических проектных решений. Классификатор ЕСКД интегрирован с системой КОМПАС-График. Кроме того, он может эксплуатироваться, как самостоятельное приложение или быть связан с любой САПР.
КОМПАС-АВТОПРОЕКТ обеспечивает проектирование техпроцесса по аналогу, имеет настраиваемый механизм конструкторско-технологического кодирования деталей для эффективного подбора аналога. Каждый элемент конструкторско-технологичес-кого кода детали имеет справочную кодировочную таблицу (рис. 2). Для получения конструкторского кода детали необходимо последовательно выбрать класс, подкласс, группу, подгруппу и вид детали, код размеров, марки материала, заготовки, степени точности, дополнительной информации. Система обеспечивает настройку на систему кодирования деталей, применяемую на предприятиях с подключением справочных таблиц, разработанных пользователем.
«Вертикаль» [4] является одной из ведущих и прогрессирующих систем на Российском рынке программного обеспечения, позволяющая проектировать различные техпроцессы на основе техпроцесса-аналога. Но прямой связи конструкторско-технологи-ческого кодирования с программным обеспечением «Вертикаль» мы не обнаружили. Конструкторско-технологический код создать в этой программе можно, если позиционировать курсор в дереве ТП на «Наименование детали», а на панели справочников выбрать «Код ЕСКД». Возможность автоматического формирования дерева КТЭ и получения планов обработки отсутствует. Теоретически реализовать возможность получения технологического процесса на основании конструкторско-технологического кода детали можно с помощью программирования.
В отечественном машиностроении системы автоматизированного проектирования пока не нашли широкого применения, отсутствуют отраслевые и национальные банки сертифицированных типовых технологий. Вместе с этим международный опыт и тенденции развития машиностроения показывают высокую эффективность их применения.
И ^ТОПРОЕКТ-Т™ОЯЕ>ГНИ
0нстч«ы БвЖДвКНЬР Пргг у(3| >1АрЧЧЫ ДЫДОАПЫ Формы Псм«1»
* - + - :>. ъ а ь- и ч щ Г) л а л
пар [1] ^ — [п
Г ругги. КлоссФ-»-О-•-• ПвЛЕП« Полгрогги»
Наиминоидон!1 и'1л к пи |"|"п | *
С 1 и^ 9КПЮЧ кОЛьИ^р.ии^и. |;фвжи.*р«|1*и.ф1чрч11н.к;ргу;и1(и.11]кия||..5рмьи и с наружной поверхностью иипинррнчаскай
С 1 до О.ЫЭ ПкПЩЧ копьил.лиски. РЛрЩЫн.к^шшкн.^ с наружной поверхностью мзнччвсиой.криыопичейч с;1 ся 0 Ьй к,-пушки иплны.&араБами
С ниружиой ................ инп ииПин11рич(Н>вй
С 1. са О.БО по 20 вкпюч катушки шкнви.&арДБаны С И.ЧруМкЦЙ ПМ(р«1НОСТЬЮ кОНМЧК*ОЙ.1([>ИПЛЛ111НОЙЦ С 1 си вапьмипинпвии оси шгски.втукшн.бртсы.! с наружной поверхностью шипинррической С 1 С11 2 П ВЭПЫ .ШПИ1Ш пи. 1 к:и 11Р г ОКИ .111 улжи.[>рт(.яч.< J
Км йвтал^^ЕМ+Ши ЕМ 1
Мр*виоо6рв6от|са 1? ^ ^(нАпип^чхоигу-
Рис. 2. Кодирование в Автопроекте
Библиографические ссылки
1. Классификатор ЕСКД. Класс 72. М. : Изд-во стандартов, 1986. 71 с.
2. Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения. М. : Изд-во стандартов, 1988. 267 с.
3. Зверинцева Л. В. Конструкторско-технологи-ческое кодирование деталей машиностроения : ме-
тод. указания к практич. занятиям ; СибГАУ. Красноярск, 2011. 60 с.
4. ВЕРТИКАЛЬ - САПР ТП «Вертикаль». URL: http://www.tadviser.ru/index.php/Продукт,
© Кукушкин И. В., Зверинцев В. В., Саклакова О. В., Сысоева Л. П., 2012
УДК 621.6.09:534.01
А. С. Лукьянов, Д. В. Латюк, Т. А. Шишконакова, А. А. Гудова, М. Н. Амельченко Научный руководитель - Ю. А. Филиппов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ВЕСОВАЯ АСИММЕТРИЯ В ПРОЦЕССАХ СТАРЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Изложены результаты выполненных исследований в области механики технологических процессов производства космических аппаратов, относящихся к физико-химическим явлениям старения материалов деталей изделий космических аппаратов.
Процессы старения в материалах представляют сложный физико-химический процесс, связанный с изменением напряжения в деталях, возникающих вследствие особенностей технологического процесса их формообразования. Старение материалов обусловлено в основном рекристаллизацией материалов, диффузией, хемосорбцией, химическими реакциями, коррозионными процессами и увлажнением, вызывающих изменение начальных свойств материалов, из которых изготовлены элементы. Необратимые процессы старения проявляются в поверхностном слое и объеме детали. При этом происходят множество явлений, проявляющихся в изменении ползучести материала детали, проявления хрупкого разрушения, изменения структуры материала, переформировании механических свойств и химического состава, коррозии, эрозии, изменении шероховатости, плотности и твердости.
Внутренние процессы, происходящие в материале детали после их изготовления, влияют на деформационные явления, приводящие к осевой асимметрии. Проявление процессов старения в контактных парах как в охватываемых, так и в охватывающих поверхностях приводят ещё и к изменению соосности вращающихся деталей машин. При этом проявляются эффекты неравномерного изнашивания контактирующих пар. Механизм изнашивания проявляется в истирании поверхностей, усилении усталостных явлений при нарушении равновесных структур на основе сплава железа и углерода, таких как: феррит, цементит, аустенит, перлит. В зависимости от назначения материала снижение его свойств допустимо до некоторых предельных значений Хпр, это и определяет продолжительность использования материала
Скорость протекания процесса старения V описывается типовой функцией:
где Х - степень зарождения параметра, отражающего отклонения от норм и повреждения.
Методом графического дифференцирования можно рассмотреть кривые на рисунке. Данные графического дифференцирования представлены в таблице.
По РТМ МТ20 старение классифицируется по видам: естественное, статическое нагружение, вибрационное старение, термоудар, отжиг + естественное старение, отжиг + вибростарение, двойное старение, ускоренное старение методом отжига.
Наиболее сложен механизм вибрационного старения вследствие его прохождения на атомарном и молекулярном уровне. Остаточные напряжения возникают после формообразования контура деталей, изготавливаемых методом литья и сварки, вследствие неравномерности охлаждения, усадки, вариации коэффициента температурного расширения, конструкторских и технологических факторов, связанных с технологическими стержнями и литейной формой. Процесс упругих деформаций сопровождается смещением атомов из положения равновесия в кристаллической решетке. Напряженное состояние обуславливается неоднородностью пластических, линейных и объёмных деформаций. При этом напряжения I рода, вызываемые неоднородностью температурных и силовых полей уравновешивается в пределах контура тела.
dx dz
Графическое дифференцирование
