Публикации автора

Возможность повышения эксплуатационных характеристик изделий и деталей, используемых в машиностроении, является значимой задачей, выполнение которой позволяет добиться снижения трудоемкости, экономии материала и экономической выгоды. Возможности современного формообразующего оборудования позволяют достигать максимально приближенной формы и размеров получаемых деталей к форме и размерам цифровых двойников. В настоящем времени технология абразивной обработки лепестковыми кругами широко и эффективно используется для последующей обработки после дробеударного формообразования крупногабаритных маложестких деталей типа панель крыла самолета и обшивок, где при помощи абразивных лепестковых кругов на специализированных установках осуществляется удаление отпечатков или уменьшение глубины пластических отпечатков после дробеобработки. Качество поверхностного слоя при зачистке лепестковым кругом, в том числе шероховатость и остаточные напряжения, определяет не только форму детали после дробеударного формообразования, но и усталостную прочность. Данные факторы зависят от множества факторов, таких как режимы обработки, свойства обрабатываемого материала и параметры инструмента. Прогноз и определение значений этих показателей является трудоемким и экономически затратным процессом. В связи с этим возникает необходимость моделирования данных процессов при помощи математических моделей. Однако до настоящего времени большинство исследователей в этой области моделирует процесс зачистки лепестковым кругом методом конечных элементов с простой моделью абразива и с многочисленными допущениями по взаимодействию абразивов с поверхностью детали, что не дает достоверных результатов. Целью данной работы является определение входных параметров для моделирования технологического процесса зачистки лепестковым кругом путем проведения лабораторного исследования абразива и его распределения в лепестковых кругах, применяемых на производстве панелей и обшивок, а также моделирование процесса единичного внедрения абразива методом конечных элементов программой инженерного анализа. По результатам лабораторных исследований была определена форма абразива и его распределение на поверхности лепестков, применяемых в условиях реального производства, что позволило перенести полученный рельеф в программу инженерного анализа. На основании результатов лабораторного исследования выполнено моделирование методом конечных элементов процесса единичного внедрения абразива в материал для определения остаточных напряжений в поверхностном слое детали

Мониторинг состояния - одна из основных задач, возникающих в настоящее время при эксплуатации механообрабатывающего оборудования. Предупредительное техническое обслуживание приобретает все более важное значение для минимизации риска простоев в промышленном секторе производства. Превышение предельных значений по общему уровню вибрации и неравномерности различных частот указывает на износ инструмента, подшипников, разбаланс или ослабление крепления деталей. В статье рассматриваются результаты разработки и испытаний виброизмерительного датчика на основе МЭМС-акселерометра для контроля параметров вибрации механообрабатывающего центра в различных режимах работы. Выполнен сравнительный анализ характеристик, имеющихся на российском и зарубежных рынках МЭМС-акселерометров, пригодных для использования в системах мониторинга вибрации промышленного оборудования. По сравнению с пьезоэлектрическими датчиками МЭМС-акселерометры имеют более высокое разрешение, отличные характеристики дрейфа и чувствительности и лучшее отношение сигнал/шум. Они также позволяют обнаруживать колебания с низкими частотами, что характерно для тихоходного оборудования. Проведено экспериментальное сравнение показаний разработанного датчика на основе МЭМС-акселерометра с показаниями пьезоэлектрического вибропреобразователя АР2085-100 в процессе механообрабатывающих операций резания. Приведены временные осциллограммы и спектральные составы виброускорений шпиндельного узла во время резания, полученные разными типами датчиков. Отклонения значений СКЗ виброускорений на этапе резания составляют менее 5 %. В результате проведенных исследований было выявлено, что разработка датчика измерения вибрации на основе МЭМС-акселерометра ADXL1002 способна эффективно заменить стандартные пьезоэлектрические датчики. Измерение пространственных вибрационных параметров при работе механообрабатывающих центров позволяет повысить качество обработки деталей и предотвратить работу дорогостоящего станочного оборудования при опасных динамических нагрузках, а также обеспечивает возможность перехода от планово-диагностического к обслуживанию по фактическому состоянию.