CC BY
27
затухания и собственную частоту короткопериоди-ческой составляющей с учётом влияния фугоидной составляющей.
Исходя из вышеизложенного вытекает алгоритм сертификации системы с точки зрения формирования у оператора требуемого управления, т.е. класс управления определяется по соответствующим значениям функционалов Ку и Фо и расположению их в области равных оценок.
Пилотирование можно разделить на управление «в большом» и управление «в малом». Для такого управления имеет силу линейные модели и деление движения объекта на продольное и боковое. Поэтому динамические пилотажные характеристики рассматриваются раздельно для продольного и бокового движений. Более того, главную роль в оценки устойчивости и управляемости самолёта играет короткопериодическое движение. Ввиду этого
основные оценки динамических пилотажных характеристик строятся на линейных моделях коротко-периодических продольного и бокового движений.
Переходный процесс короткопериодической составляющей продольного движения «в малом» полностью определяется расположением на комплексной плоскости характеристического уравнения. Следовательно, и управляемость самолёта на основе короткопериодической составляющей будет определятся расположением корней, что и положено в основу при разработке критериев управляемости. Вот и критерий оценки надёжности сложной системы.
В процессе эксплуатации сложного объекта накладывается большое число ограничений. Эти ограничения связаны компоновкой, механической прочностью и состоянием объекта управления, и средой эксплуатации. Область безопасной эксплуатации на различных этапах и режимах задаётся разработчиком конкретной системы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Макаров Н.Н. Системы обеспечения безопасности функционирования бортового эргатического комплекса: теория, проектирование, применение / под ред. Доктора техн. Наук В.М. Солдаткина. М: Машиностроение / Машиностроение - Полёт, 2009, 760 с.
2. Викторова В.С., Степанянц А.С. Модели и методы расчета надёжности технических систем. Изд. 2, испр. М.: Издательская группа URSS, ООО «ЛЕНАНД», 2016. - 256 с.
УДК 621.914.1 Акимов Д.А.
ЗАО «Пензенский завод точных приборов», Пенза, Россия
СОЗДАНИЕ БЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЙ ОБРАБОТКИ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ КОНЦЕВЫМИ ФРЕЗАМИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Проведен анализ факторов определяющих условия формирования режимов функционирования режущего инструмента при фрезеровании концевыми фрезами корпусных деталей. Проанализирован уровень исследований в данном направлении. Предложен механизм управления факторным пространством исходя из формирования благоприятных условий взаимодействия режущего инструмента и обрабатываемой заготовки
Ключевые слова:
ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ, КОНЦЕВАЯ ФРЕЗА, МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
Введение
Использование режущего инструмента на эффективных режимах эксплуатации является важнейшей производственной задачей. Это позволяет обеспечить высокую стойкость, обеспечение высоких качественных характеристик обрабатываемых поверхностей и повышение производительности обработки. Для реализации данной задачи необходимо использовать корректные математические модели, описывающие условия функционирования режущего инструмента в заданных условиях и средства автоматизации по обработке объема информационного потока статистических данных о процессе работы. Концевые фрезы-это наиболее востребованный инструмент, используемый на фрезерных станках при изготовлении корпусных деталей приборостроения. Рассмотрим проблемы с которыми сталкивается инженер при использовании концевых фрез для реализации технологии выборки объема материала на корпусных деталях [1,2].
1.Анализ проблем возникающих перед инженером при проектировании фрезерных операций с использованием концевых фрез.
Проектирование операционного использования концевого фрезерного инструмента при изготовлении корпусных изделий в приборостроении и машиностроении связано с решением ряда узких проблем [3,4]:
отжатия фрезы, вызывающие искривление стенки обрабатываемой заготовки;
появление вибраций в процессе обработки, которые чаще всег приводят к повышенному износу режущего инструмента и формированию на обработанной поверхности шероховатого слоя с низкими показателями качества;
неравномерность формирования сил резания в разных точках траектории, которые вызывают неравномерные деформационные колебания инструмента в разных зонах обработки и резкие скачки по нагрузки на инструмент, приводящие к умень-шнию его стойкости;
неоптимальность траекторий формообразования и режимов формообразования по критерию максимальной производительности;
низкая стойкость кромок инструмента вслед-ствии некорректно выбранных формы микро, макро, мезогеометрии и материалов инструмента и покрытий;
Для решения приведенных выше проблем, рассмотрим методики, которые можно использующиеся в промышленности.
2. Пути решения проблем, возникающих при проектировании фрезерных операций с использованием концевых фрез.
При обработке боковой поверхностью фрезы отжатия инструмента при обработке диаметром а (рис.1,а), носят нелинейный характер распределения по глубине фрезерования и длине фрезы Ь, вызванной характером эпюр распределения деформаций 1'" в направлении отжатий (рис. 1,6) . [5]
а) б)
Рисунок 1 - Отжатия концевой фрезы в процессе фрезерования боковой частью инструмента а) отображение боковых отжатий инструмента; б)Распределение эпюры боковых отжатий
Уменьшение проблемы возможно за счет:
- смещения траектории, если наклон оси не превышает поля допусков на угол и размеры при фрезеровании плоскости, это наиболее часто используемый способ, который реализуется в практической практике металлообработки;
- наклон оси инструмента при реализации пя-тикоординатной обработки и смещения траектории, исследований и практических рекомендаций по данному направлению недостаточно, вследствие малой
распространенности требуемых пятикоординатных станков с ЧПУ и отсутствия четкости регламентирующих методик. - оптимизации глубины фрезерования, и других режимов резания (достаточное количество исследований, решения есть)
Уменьшение вибраций в процессе обработки концевыми фрезами возможно за счет ряда решений [6], часть которых приведена ниже.
- Использования инструмента с различными типами винтовых канавок и определенным количеством режущих зубьев распределенных как равномерно, так и неравномерно и использование глубины резания которое обеспечит плавное переформирование усилий резания во времени работы и по высоте фрезы. Исследования по данному направлению позволили создать серию инструментов с измененными шагами винтовой канавки и с изменяющими углами ее подъема. Работы по оптимизации глубины фрезерования не внедрены в программы САМ класса, что затрудняет автоматическое назначение этого параметра при интеллектуальном проектировании траекторий формообразования.
- Оптимизация режимов обработки. Исследований и разработанных методик по данному направлению предостаточно, но при постоянном появлении новых моделей резания и новых видов усовершенствования процесса металлообработки это направления развития всегда актуально.
Неравномерность формирования сил резания в разных точках траектории нивелируется на стадии проектирования траектории движения инструмента различными вариантами[7].
- Формирование траектории с одинаковым и постоянным углом охвата инструмента заготовки в и постоянной площади сечения среза зубом фрезы Б ВБДГ. Существует ряд решений в автоматизированных системах, позволяющих в узких условиях практически закрыть решение данной проблемы, но остается недостаток о нерешенности задачи при обработке заготовок имеющих ступенчатые припуска.
Рисунок 2 - Схема к определению угла охвата инструмента 8
- формирование траектории с одинаковым и постоянным объемом удаляемого слоя. Проработка методик решения данного вопроса при сложных пятикоординатных траекториях затруднено вследствие сложной математики, при постоянно меняющейся геометрии резания.
- формирование траекторий с расчетом сил взаимодействия и оптимизации ее значений при любой картине взаимодействия. Эта задача остается наиболее важной, ее решение с реализацией в автоматизированных системах позволит создать теоретические предпосылки для создания комплексной методики формирования «Умных» траекторий формообразования [7,8,9]
Траектории формообразования, при обработке на фрезерных станках с ЧПУ формируются в автоматизированном виде программами CAM класса. Логика этих траекторий основывается в первую очередь на
выполнение геометрического соответствия обрабатываемой заготовки теоретической модели. Для оптимизации этих траекторий создаются специальные программные модули и интеллектуальное «Умное» развитие путей программирования оборудования с ЧПУ [7,8,9,10] позволит выйти на новый более эффективный уровень его использования.
Одна из самых злободневных проблем по увеличению стойкость режущих кромок инструмента решается грамотным выбором среди большого разнообразия представленных на рынке инструментов его формы микро, макро, мезогеометрии инструмента [11] , а также подбор материалов и покрытий при оптимизации режимов обработки [12].
После анализа состояния вопроса можно выделить ряд направлений, решение которых позволит предложить инженеру эффективные решения при проектировании операционной технологии фрезерования концевыми фрезами корпусных изделий. Для исследований и проработки методик реализации важно создать математический аппарат по расчету допустимых значений- поворота оси инструмента на этапе проектирования траектории , при реализации пятикоординатной обработки, для уменьшения влияния неравномерных отжатий при обработке протяженных поверхностей боковой стороной фрезы. Проработать использования инструмента с винтовым зубом предпочтительного угла наклона и шага и использование эффективной глубины резания которое обеспечит плавное переформирование усилий резания во времени и по высоте фрезы, через создание в программах САМ класса четких рекомендаций по автоматическому выбору оптимальной глубины обработки. На основе решения описанных выше задач выполнить оптимизацию режимов обработки с учетом вновь созданных моделей.
Для реализации необходимо выполнить моделирование режимов обработки и расчет на основе моделей упругих отжатий инструмента. Основа моделирования - интегральная модель суммирования распределенных сил резания на единичном участке кромки, вдоль всей линии контакта вдоль режущих кромок. Линия контакта на режущей кромки разбивается на единичные участки, размер которых определяется точностью расчета. Каждый единичный участок режущей кромки рассматривается как единичный плоский режущий элемент, взаимодействующий в одинаковых условиях с обрабатываемой заготовкой (равномерность удаляемого материала по свойствам, одинаковое сечение среза, силы резания приложенные к центру зоны контакта). Рассчитанные единичные параметры контактирования можно рассматривать по отдельности в виде матрицы значений, так и в виде суммарного (интегрального) значения ряда параметров. Моделирование деформаций режущего инструмента выполняется за счет классических аналитических моделей расчета упругих деформаций, при аппроксимации концевой фрезы стержнем, с учетом изменяемого момента инерции сечений, проверки качества расчета деформаций фрезы методом конечных элементов и сравнения результатов расчета с реальным экспериментом по приложению усилий к инструменту и измерениям, уточнение параметров аппроксимации концевой фрезы стержнем на основе виртуального эксперимента конечно-элементным методом. Подтверждение корректности аналитических моделей за счет моделирования конечными элементами в программе ЬБ-БУЫЕ и реального эксперимента по оценке точности расчета смещений после обработке натурных деталей. Полученная модель должна легко встраивается в автоматизированные системы генерации траекторий. Описанные выше решения требуют дополнительных проработок с применением научных основ технологии машиностроения, резания материалов. Полученные решения позволят существенно повысит производительность обработки на машиностроительном производстве.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нестеров С.А. Проблемы механической обработки корпусных деталей специзделий/ С.А. Нестеров, Д.А. Акимов, Н.Е. Артемова, А.С. Лемин// Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2017,» 2.- С. 109-116
2. Артемов И.И. Стратегия оценки технологичности конструкции изделий для высокотехнологичных наукоемких машиностроительных производств / Артемов И.И., Зверовщиков А.Е., Нестеров С.А.// Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева. -2017. № 1 (40).-С. 286-290.
3. Закалюкина Л.А. Анализ перспективных методов металлообработки для датчико - преобразующей аппаратуры / Закалюкина Л.А.., Дмитриенко А.Г.//Труды международного симпозиума надежность и качество. 2015. Т. 2. С. 178-181.
4. Макаров В.Ф.Повышение надежности и качества звукопоглощающих конструкций из полимерных композиционных материалов путем улучшения технологии обработки /МакаровВ.Ф., Ширинкин В.В,, Мешкас А.Е.//Труды международного симпозиума надежность и качество. 2015. Т. 2. С. 164-167.
5. Фролов В.К. Аналитическое решение задачи определения упругих деформаций инструмента при контурном фрезеровании концевыми фрезами / Фролов В.К, Гладский М.Н.,// Вестник Национального технического университета Украины "Киевский политехнический институт" серия машиностроения, 2011 , Киев, С. 171-173/
6. Даценко, М. А. Моделирование сил резания при контурном фрезеровании концевыми фрезами М. А. Даценко, А. М. Стапаненко, П. А. Усачев, [и др.] // В^ник Сумського держаного унiверситету. Технiчнi науки. - 2010. - № 4. - С. 154-158.
7. Евченко К.Г. Стратегия VORTEX и технология оптимизации machinedna от компании DELCAM - новые возможности для повышения производительности фрезерной обработки /Евченко К.Г., Маслов Д.А., Пинчук А.В., Таликин С.А.//Автоматизация в промышленности.- 2013. № 5.- С. 20-22.
8. Нестеров С.А. Математическая модель контактирования инструмента и обрабатываемой поверхности при реализации САМ-программ /Нестеров С.А. // Известия Кабардино-Балкарского государственного университета. - 2014. Т. IV. № 5. -С. 26-27.
9. Батуев, В. В. Повышение производительности и точности чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей со ступенчатым припуском : Автореф. дисс. ... канд. техн. наук / В. В. Батуев. - Челябинск, 2007 - 20 с.
10. Грубый С.В. Исследование концевых фрез при фрезеровании корпусных деталей из алюминиевых сплавов/С.В.Грубый, А.М.Зайцев// Электронный научн.техн. журнал МГТУ им. Н.Э. Баумана «Наука и образование», -2013.-№12 С.31-54.
11. Залога, В. А. К вопросу о перспективах моделирования методом конечных элементов процесса разрушения обрабатываемого материала (трещинообразования) при резании: К юбилею Ф. Я. Якубова / В. А. Залога, Д. В. Криворучко, С. С. Некрасов //Современные технологии в машиностроении. - Х.: НТУ «ХПИ», 2007. -C. 75- 86.
12. Елкин М.С. Исследование влияния износостойких покрытий режущего инструмента на параметры качества обработанной поверхности при фрезеровании концевыми фрезами лопаток и моноколес ГТД : Автореф. дисс. ... канд. техн. наук / М.С.Елкин. - Рыбинск, 2015 - 22 с.
УДК 681.321.3, 339.138 Петров Б.М.
Москва
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТАНЦЕВАЛЬНО-ПЕВЧЕСКОЙ И ШАХМАТНОЙ МЕДИТАЦИИ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ БОЛЕЗНЕЙ ЭЛЕГАНТНОГО ВОЗРАСТА АЛЬЦГЕЙМЕРА И ПАРКИНСОНА ПРИ АКТИВНОМ СЧАСТЛИВОМ ДОЛГОЛЕТИИ ДО 150 ЛЕТ
Цель работы. Рассмотрение особенностей процессов молодости, красоты и счастья (МКС) человека до 150 лет с учетом современных теорий старения: генных и квантовых технологий, влияющих на обеспечение живучести физиологических систем. Разработка моделей оценки и методов обеспечения МКС до 150 лет, позволяющие учесть влияние психологических факторов на профилактику болезней элегантного возраста Альцгеймера и Паркинсона, в рамках программы «Московское долголетие».
Задачи исследования.
- Анализ процессов функционирования и критериев отказов психологических составляющих человека при болезнях элегантного возраста Альцгеймера и Паркинсона, при соблюдении основных законов правильного, раздельного, дискретного питания;
- Исследование воздействия различных видов отказов, сбоев, ошибок, потери времени функционирования мозга танцора, певца или шахматиста, для выработки методов профилактики при болезнях элегантного возраста Альцгеймера и Паркинсона до 150 лет за счет использования танцевально-певческих медитаций с контролем на шахматных турнирах.
Научная новизна. Разработана модель оценки вероятности стойкости психологических составляющих человека с учетом влияния сознания, подсознания и сверхсознания (СПС) на процессы восстановления умственных операций и структур при правильном и успешном проведении профилактических танцевально-певческих медитаций и участие в шахматных турнирах для обеспечения МКС до 150 лет.
Предположения основные и идеи подхода заключаются в том, что человеческим телом: машиной, имеющей технические средства, в которой происходят структурные преобразования энергии, информации, материи управляют мозговые структуры СПС, которые надо понимать и правильно сочетать и использовать.
Основными неприятностями на умственном уровне Была проведена экспериментальная программа в
в элегантном возраст после 70 - 80 лет считаются течении шести месяцев по исследованию процессов болезнями Альцгеймера и Паркинсона (БАП), кото- активного долголетия при использовании регуляр-рыми болеют бывшие американские президенты, хотя ных танцевально-певческих медитаций на балах и имеют медицинское обслуживание по высшему на регулярных шахматных турнирах. Программа классу. БАП связаны с атрофированием умственных включала более 50 различных современных (в том способностей человека, при гибели нейронов или числе более 30 фигур танца хастел) и историче-связей между ними. Умственные процессы анало- ских бальных танцев по влиянию на эффективность гичны физиологическим процессам в мышцах, кото- умственных структур. Контроль, который велся по рые при отсутствии физических нагрузок снижают набранным очкам в регулярных шахматных турнирах интенсивность выполняемых функций по перекачи- показал, хорошие предварительные результаты, вании крови от аорт через капилляры до функцио- т.е. снижение основных признаков БАП, хотя экс-нальных органов для доставки кислорода и обес- перимент ещё не закончен и не закончена обра-печения окислительных процессов. ботка статистики.
Мозговые структуры управляемые генами нару- Учитывая, что БАП на 90% являются психосома-
шают свои функции, особенно в элегантном воз- тическими, при которых управление из умственных расте при выключении из процесса управления структур по нервам передается системным железам групп генов молодости (ГГМ) и включение в про- эндокринных систем 1, 2 уровней, при танце-цесс управления групп генов старости (ГГС), ко- вально-певческих медитаций на балах происходило торые поддерживают процессы старения, т.е. ра- восстановление атрофированных умственных спо-боту умственных структур с неустойчивой эффек- собностей танцора за счет образования новых свя-тивностью соответствующей основным признакам зей между нейронами или включения ГГМ. БАП.
