НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

С.63-77

С. 20-35

С. 36-47

С. 48-71

Исследованы пространственные, временные и энергетические характеристики лазера на парах меди (ЛПМ) в режиме с одним выпуклым зеркалом с применением самых мощных промышленных отпаянных активных элементов (АЭ) из серии «Кулон»: моделей ГЛ-206Д мощностью излучения 15 Вт и ГЛ-206И мощностью 20 Вт и определены его возможности для микрообработки материалов. Главным достоинством однозеркального режима является то, что в ЛПМ формируется один качественный пучок с высокой стабильностью положения оси диаграммы направленности, что повышает качество микрообработки. При малых радиусах кривизны зеркала (R = 6-30 мм) расходимость выходного пучка излучения ЛПМ может отличаться от дифракционного предела лишь 2-3 раза (0,15-0,35 мрад) и плотность пиковой мощности в сфокусированном пятне достигать значений 109…1010 Вт/см². Применение ЛПМ с одним зеркалом в качестве задающего генератора (ЗГ) в лазерной системе на парах меди (ЛСПМ) типа задающий генератор – пространственный фильтр-коллиматор – усилитель мощности (ЗГ – ПФК – УМ) с использованием в УМ промышленных АЭ «Кристалл» мощностью излучения 30-50 Вт позволяет повысить плотность пиковой мощности до 1011 Вт/см², достаточной для производительной и качественной микрообработки материалов толщиной до 1 мм.

На основании опытно-статистических данных рассматриваются закономерности развития и освоения высоких и критических технологий в управлении инновационными проектами. С помощью полученных математических моделей обосновывается методика использования АСНИ (автоматизированных систем научных исследований) высоких и критических технологий и АСТПП (автоматизированных систем технологической подготовки производства) с целью непрерывного управления инновационными проектами. Предлагаемые методы призваны повысить эффективность управления инновационными проектами в долгосрочном периоде в условиях использования автоматизированных систем на всех этапах.

Приведены результаты исследования точности воспроизведения пространственных контуров промышленным роботом Fanuc M-710 iC/50 при движении по заданной траектории. Предлагаемый метод основан на использовании беспроводной системы QC20-W ballbar компании Renishaw, предназначенной для диагностики состояния системы измерения и воспроизведения линейно-угловых перемещений станков с ЧПУ. Представлены решения по адаптации системы QC20-W ballbarк конструктивным особенностям промышленных роботов с пятью и более независимо управляемыми осями. Описаны этапы подготовки диагностической системы и программных движений робота. По результатам исследования погрешностей, возникающих при воспроизведении запрограммированных движений фиксированной точки захвата робота в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, определена его фактическая точность при выполнении движений в заданной области рабочей зоны, что позволяет в итоге сделать вывод о возможности применения робота в том или ином технологическом процессе.

В статье рассмотрены проблемы изготовления лопаток с высокой точностью геометрии профиля. Проанализированы существующие технологические процессы изготовления прецизионных лопаток. Приведены иллюстрации применяемых систем базирования лопаток в процессе изготовления. Отмечены их достоинства и недостатки. Предложен вариант установки заготовки лопатки, основным преимуществом которого является простота форм баз. Уделяется особое внимание трудностям контроля геометрических параметров пера лопаток. Представлена разрабатываемая технология, в которой исключено применение механических методов обработки пера лопаток. На основе проведенного анализа, утверждается, что применение предлагаемого технологического процесса изготовления прецизионных компрессорных лопаток гарантирует получение деталей, удовлетворяющих требованиям чертежа.

К настоящему времени известно большое количество соединений и сплавов, обладающих эффектом памяти формы. Наибольшее распространение получили сплавы на основе никелида титана.В космической технике имеется задача разрыва топливных трубопроводов при отделении космического аппарата от ракеты.В работе рассмотрена методика проектного расчета разрывного устройства трубопровода с использованием нитинола. Это устройство можно использовать вместо пироножей.Устройство представляет собой два полукольца из сплава TiNi. В месте разрыва на трубопроводе сделана кольцевая радиусная канавка. Полукольца подвергаются при температуре мартенситного перехода деформированию и в деформированном состоянии устанавливаются в устройство. При нагреве до температуры аустенитного перехода макродеформации втулки запасенная нитиноловой втулкой энергия достаточна велика для разрыва трубопровода по кольцевой выточке. Приведены методики проектного расчета и времени срабатывания устройства.

Проведено исследование влияния процесса выработки катода торцевого вакуумного дугового испарителя на угловую диаграмму распределения массы испаренного вещества. Измерен профиль покрытия на плоской протяжённой подложке, расположенной перпендикулярно оси испарителя, при различных временах работы и различных выработках катода. По полученным профилям восстановлено угловое распределение распыленного материала. Построено безразмерное нормализованное угловое распределение массы распыленного материала при различных выработках катода и проведено сравнение с распределением плоского точечного источника по закону Ламберта-Кнудсена.

В статье обоснована актуальность проблемы учета производственной неопределенности при определении количества оборудования проектируемых технологических комплексов в машиностроении. Изложены методический подход и математический аппарат для расчета необходимого количества оборудования в условиях многономенклатурного часто переналаживаемого производства. Проанализированы причины возникновения внешней и внутренней неопределенности, а также пути прогнозирования их величины. Приведен пример расчета количества оборудования участка станков с ЧПУ. Предложенная методика может быть использована при проектировании технологических комплексов механосборочного производства.

Рассмотрено взаимодействие и взаимовлияние двух внешних источников механических энергий, участвующих в процессе резания с опережающим пластическим деформированием (ОПД), один из которых обеспечивает предварительное деформирование материала, другой - удаление слоя материала в виде стружки. Представлена приближенная физическая модель механизма действия предварительного упрочнения материала на технологическую эффективность метода резания с ОПД. Даны типовые закономерности изменения эффективности метода в зависимости от величины нагрузки предварительного деформирования материала и приводится физическое обоснование существования оптимальных значений такой нагрузки при обработке с ОПД.

В статье рассмотрены вопросы диагностики конструкционной керамики (КК) на основе оксида алюминия. Актуальность темы статьи связана с необходимостью иметь в техническом арсенале технолога методы экспресс диагностики, которые будет возможно применять на этапе технологической подготовки производства КК. Их отсутствие на сегодняшний день заметно усложняет отработку технологии и препятствует получению оперативной информации об эксплуатационных динамических свойствах данного материала. Приведено сравнение результатов анализа микроморфололгии сколов КК после статического и динамического воздействия. Проведен анализ полученных результатов и сделаны выводы о возможности использования метода ультраструйной диагностики на этапе технологической подготовки производства в дополнение к испытаниям с применением твердотельных ударников. Дано обоснование эффективности ультраструйных методов диагностики, рассмотрены перспективы его применения на практике в производстве изделий из КК.

В статье рассматривается решение проблемы экспресс оценки качества износостойких наноструктурированных покрытий с помощью метода ультраструйного исследования. В результате проведенной работы была установлена зависимость между интенсивностью отслоения нанесенного покрытия от подложки и уровнем сосредоточения напряжений в испытуемом образце. Предложенный информационно-методический план проведения процесса ультраструйного анализа позволит оперативно оценить физико-механические параметры и эксплуатационное состояние покрытий, нанесенных на образцы и прошедших усталостное нагружение. Предложенная методика может быть эффективно использована для выбора материала покрытия , подложки и рациональных режимов нанесения.

Показано, что реновацию можно рассматривать как составную часть всех производственных или технологических процессов, одной из задач которых является увеличение ресурса объекта или продление его жизненного цикла. Дано условное деление реновационных технологий на технологии продления и технологии возобновления ресурса реновируемого объекта, а также технологии увеличения ресурса на этапе изготовления нового изделия. Указано, что исходными заготовками в технологиях реновации могут быть не только детали, поврежденные на этапе эксплуатации. Исходными заготовками также следует считать продукцию заготовительного и металлургического производств, разного рода материальные объекты и материалы, получающие повреждения в процессе изготовления или утратившие свои служебные характеристики на этапе эксплуатации.

Данная работа является продолжением исследований по важной проблеме гальванического производства - обеспечение рекуперации воды и ценных химических соединений на базе предложенной конструктивной схемы операционного модуля с противоточным движением отмывающей жидкости в системе распределенной промывки. Представлены результаты численных расчетов процесса первичной и повторной струйно-динамической промывки глухих отверстий, заполненных жидким загрязнением, короткими струями жидкости. Проведено обоснование методики для назначения поперечной подачи деталей относительно многофорсуночных головок, обеспечивающей эффективное удаление загрязнений.

В статье представлен алгоритм управления адаптивной пневмогидравлической рессорой с возможностью плавного изменения упругой характеристики в процессе воздействия различного рода динамических и кинематических возмущений. Проведён анализ объекта управления, который позволил предложить обобщённую структуру системы автоматического управления. Особое внимание уделяется описанию принципов управления, заложенного в вычислительное устройство, а также выделяются основные ограничения при синтезе желаемой упругой характеристики. Описаны основные варианты регулирующей электрогидравлической аппаратуры, которые могут быть использованы в системе управления, проведено их краткое сравнение. В заключительной части статьи демонстрируется работоспособность разработанного алгоритма управления, путём его апробации на математической модели пневмогидравлической рессоры. Сделаны выводы о том, что разработанный метод управления обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными методами управления и может быть реализован на доступной отечественной промышленности аппаратной базе.

В статье рассмотрена методика проектирования двухпереходного технологического процесса изготовления детали с раструбом с использованием совмещения операций вытяжки, обжима и раздачи в одном технологическом переходе. Приведены зависимости для определения размеров исходной заготовки первого перехода вытяжки, к которым относятся диаметр и толщина круглой заготовки. Даны рекомендации для определения размеров цилиндрического стакана, полученного первой вытяжкой, а именно диаметра и высоты цилиндрического стакана, максимальной и минимальной толщины стенки. Приведен пример разработки технологии листовой штамповки для получения конкретной детали с раструбом совмещенной операцией вытяжки с обжимом и раздачей. Приведены результаты экспериментальной проверки технологического процесса, разработанного по предлагаемой методике.

В статье рассмотрена совмещенная операция вытяжки с обжимом и раздачей как способ интенсификации процессов листовой штамповки, позволяющий получить коническую деталь с цилиндрическим раструбом с большим коэффициентом формоизменения за один технологического перехода в одном штампе. При исследовании совмещенной операции вытяжки с обжимом и раздачей было использовано компьютерное моделирование в программном комплексе AutoForm. Рассмотрено влияние трения на процесс формоизменения, проведена оценка изменения толщины раструба и силы деформирования при разных значениях коэффициентах трения. Рассмотрено также влияние коэффициента раздачи на силовые параметры совмещенной операции и на конечные размеры изделия.

Рассмотрены условия фрезерования концевыми фрезами заготовок из алюминиевых сплавов. Выполнен анализ параметров сечения срезаемого слоя, угла сдвига, контактных давлений на рабочих поверхностях лезвия зуба инструмента. Разработана методика для расчета мощности, крутящего момента, контактного давления со стороны лезвия инструмента на обработанную поверхность при фрезеровании концевыми фрезами. Методика предназначена для учета ограничений по силовым параметрам на процесс фрезерования при выборе режимных параметров. В экспериментальной части исследованы режущие свойства сборных и цельных твердосплавных концевых фрез при фрезеровании пазов, карманов, уступов в заготовках из алюминиевых сплавов.