Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
В статье приведены результаты аналитических и экспериментальных исследований суппортной группы токарных станков с ЧПУ. Даны рекомендации, направленные на повышение показателей точности приводов подачи.
Бесплатно
The experimental and numerical study of the forces during the incremental forming of titanium sheets
Статья научная
Incremental forming is a rapid prototyping process that allows sheets to be formed without using forming tools, using a numerically controlled machine tool. A wide variety of shapes can be generated with this process. The objective of this work is to study through experimental tests and numerical simulations the behavior of ASTM grade 2 titanium during incremental point forming (SPIF). A Spinner MFG850 machining center from ISET in JENDOUBA coupled to a multi-component force sensor FN7325 was used for the forming of thin sheets by this process. As the diameter of the punch and its incremental movement are parameters having a direct effect on the forming force, tests with diameters of the punches dp varying between 10 and 15 mm and various paths made up of circular movements in the horizontal plane have been carried out experimentally. Numerical simulation is carried out in large elastoplastic deformations with ABAQUS/explicit. Comparisons of the evolution of the forming force for different values of the diameter of the punch dp and of the displacement step ∆zare carried out.
Бесплатно
Автоматизация выбора параметров технологического процесса нанесения защитного покрытия
Статья научная
Рассмотрена проблема автоматизированного выбора параметров технологического процесса нанесения защитного покрытия. Разработана программа для ЭВМ, которая автоматизировано подбирает и выполняет все необходимые расчеты, а также моделирует параметры процесса ионного осаждения покрытия.
Бесплатно
Автоматизация контроля качества геометрических параметров деталей в машиностроении
Статья научная
Цель работы - разработка автоматизированной системы контроля геометрических параметров деталей станков при их производстве с применением методов активного контроля. Для достижения этой цели в работе представлен анализ процесса изготовления и контроля качества деталей, производимых на предприятии машиностроительной отрасли ООО «Стангидромаш» (г. Самара). Проведён анализ методов измерений геометрии детали, точности изготовления поверхностей шпинделя токарного станка 16Б16П (SAMAT). Произведёно обоснование выбора оптического датчика системы контроля геометрических параметров детали. Рассмотрена схема сопряжения датчика с блоком обработки информации, и с контроллером системы. Разработана методика выполнения измерений, выполнен точностной анализ системы.
Бесплатно
Автоматизация методов диагностики полимерных композиционных материалов
Статья научная
Рассмотрены вопросы автоматизации процесса диагностики ПКМ в лабораторных и заводских условиях, посредством использования фазированных антенных решеток.
Бесплатно
Автоматизация процесса диагностики параметров ПКМ на основе ПЛИС и микроконтроллеров
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы автоматизации диагностики и контроля параметров ПКМ на основе ПЛИС и микроконтроллеров.
Бесплатно
Статья научная
Разрабатывается метод автоматизированного прогнозирования трудоемкости проектирования и изготовления станочных приспособлений с применением метода анализа иерархий Саати, упрощенного метода анализа иерархий Ногина и метода многокритериальной оптимизации.
Бесплатно
Автоматизированное проектирование тары для транспортировки панелей гражданского самолета
Статья научная
В настоящее время в производстве высокотехнологичной авиационной техники принимают участие большое количество предприятий кооперантов, образующих центры компетенции по производству различных частей, агрегатов и деталей летательных аппаратов. Такое разделение производства приводит к необходимости транспортировки комплектующих и изделий от завода изготовителя до завода сборщика. В число транспортируемых изделий также входят и различные крупногабаритные элементы планера самолета. Для сохранности транспортируемых изделий проектируется и изготавливается специальная тара, что также отражается на сроках конструкторско-технологической подготовки производства. В данной статье будет рассматриваться процесс проектирования тары для транспортировки конструктивных элементов планера и возможности его автоматизации.
Бесплатно
Статья научная
В статье излагается разработанный автоматизированный технологический процесс взрывной обработки материалов потоком высокоскоростных частиц и дистанционным инициированием детонатора.
Бесплатно
Адаптация методов управления качеством
Статья научная
Целью адаптации методов является повышение эффективности методов управления качеством. Любой метод управления качеством без соответствующей адаптации к конкретной производственной ситуации может оказаться неэффективным. Это связано с тем, что в руководствах и статьях авторы демонстрируют известную практику применения методов. Однако разработать модель или метод применения метода, подходящего для всех, невозможно. Поэтому перед применением метода необходимо адаптировать его к конкретным условиям производства. Рассматриваются модифицированные модели Лотки-Вольтерра, для изучения взаимодействия нескольких конкурирующих методов управления качества. Для комплексного анализа качества продуктов предлагается объединить методы развертывания функции качества (QFD) и FMEA. При проведении анализа QFD выявляются требования потребителей к продуктам. Последующее применение FMEA выявляет потенциальные несоответствия, которые могут возникнуть при проектировании и производстве продукции, устанавливать их причины и последствия и рассчитывать приоритетный риск для каждой характеристики продукта.
Бесплатно
Адаптивное управление двигателем постоянного тока
Статья научная
В статье рассматривается модификация адаптивной системы с эталонной моделью (АСЭМ) для управления угловой скоростью двигателя постоянного тока. Как известно, АСЭМ при большом значении коэффициента скорости адаптации позволяет быстро уменьшить ошибку. Однако при этом возникают высокочастотные колебания, которые могут привести к неустойчивости. Предлагаемая модификация АСЭМ заключается в использовании переменного коэффициента скорости адаптации, настраиваемого с помощью нейросетевой подсистемы. Нейронная сеть представляет собой четырехканальную структуру с нелинейными активационными функциями каждого канала, форма которых настраивается с помощью генетической оптимизации. Влияние изменений момента нагрузки двигателя компенсируется изменением коэффициента адаптации. Результаты вычислительных экспериментов в MatLab Simulink, приведенные в статье, что предлагаемый подход к разработке АСЭМ позволяет значительно улучшить качество переходных процессов по сравнению с традиционной схемой.
Бесплатно
Актуализация проблемы оценки качества производства продукции на операциях механообработки
Другой
В статье проводится анализ существующих подходов к оценке качества продукции механообработки с использованием приборов активного контроля, с актуализацией проблемы улучшения таких систем, путем совершенствования аппаратной части и программных средств статистического анализа данных.
Бесплатно
Алгоритм перехода к комплексной системе технического обслуживания и ремонта
Статья научная
В работе проведен анализ планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта, ремонта по состоянию, выявлены недостатки данных систем в периодичности работ технического обслуживания составных частей изделий и предложено возможное направление дальнейшего развития системы технического обслуживания и ремонта.
Бесплатно
Алюмоматричные композиты, армированные наночастицами AlN марки СВС-АЗ
Статья научная
Метод азидного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС-Аз), использующий азид натрия NaN3 в качестве азотирующего реагента, применен для получения нанопорошка нитрида алюминия AlN из прекурсора - гексафторалюмината натрия Na3AlF6. Продукт горения смеси Na3AlF6 + 3NaN3 состоял из микро- и наночастиц AlN (65 %), а также остатков соли Na3AlF6 (35 %). Этот продукт СВС-Аз был использован для получения композиционного алюминиевого сплава АМ5+1%AlN. Ввод порошка нитрида алюминия осуществляли в твердожидкий расплав сплава АМ5, содержащего 5%Cu. Микроструктура полученного литого композиционного алюминиевого сплава расчетного состава АМ5+1%AlN показала, что армирующие частицы AlN разного размера, в том числе и наночастицы, распределены в основном по границам зерен алюминиевого сплава.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается вопрос о влиянии дискретной природы цифрового регулятора положения на точность воспроизведения заданной траектории подвижными органами прецизионного металлорежущего станка применительно к высокоскоростным операциям шлифования и фрезерования. Анализ логарифмической амплитудно-частотной характеристики замкнутого цифрового контура положения выявил закономерность изменения ошибки позиционно-следящего электропривода (разность между заданной траекторией и воспроизведённой траекторией позиционно-следящим электроприводом) в зависимости от периода квантования цифрового регулятора положения. На основе представленных теоретических исследований разработан алгоритм динамического изменения периода вызова подпрограммы цифрового регулятора положения в зависимости от параметров обрабатываемого контура детали, который позволяет обеспечить требуемую точность механической обработки с минимальной вычислительной нагрузкой на микропроцессор устройства числового программного управления (УЧПУ). Эффективность разработанного алгоритма доказывается путём проведения экспериментального исследования на реальном металлорежущем станке модели 2440СФ4 с УЧПУ фирмы «Балт-Систем».
Бесплатно
Анализ возможности синтеза нитридных композиций TiN-BN, AlN-BN и Si3N4-TiN по азидной технологии СВС
Статья научная
В данной статье представлены оптимальные системы для синтеза в режиме азидной технологии СВС нитридных нано- и субмикрокристаллических продуктов (TiN-BN, AlN-BN и Si3N4-TiN) из систем, состоящих из азида натрия, химического элемента и/или галоидных солей. В работе построена химическая стадийность образования нитридных композиций AlN-BN, TiN-BN и Si3N4-TiN при синтезе оптимальных систем. Чистые нитридные композиции TiN-BN и Si3N4-TiN, без побочных продуктов удалось получить из систем «3Al+NH4BF4+4NaN3» и «3Si+(NH4)2TiF6+6NaN3» при следующем соотношении фаз в продукте: TiN (88 %), ВN (12 %) и TiN (28 %), α-Si3N4 (11 %), β-Si3N4 (61 %) соответственно. Чистую нитридную композицию AlN-BN без побочного продукта Na3AlF6 (9 %) синтезировать не удалось. В результате исследований был установлен размер и форма нитридных частиц синтезированного порошкового продукта: АlN - пластины размером 100-150 нм (толщина), BN и Na3AlF6 - равноосные частицы размером 300-400 нм; TiN волокна размером 70-90 нм в диаметре и BN - равноосные частицы размером 150-200 нм; α-Si3N4 - волокна размером 150-200 нм в диаметре, β-Si3N4 - столбики размером 200-300 нм в диаметре и TiN - равноосные частицы размером 100-120 нм.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрено моделирование контакта элементов зубочелюстной системы человека с учетом и без учета однослойной защитной протетической конструкции из этиленвинилацетата (Eva). Выполнен анализ влияния геометрической конфигурации элементов зубных рядов на напряженно деформированное состояние и зоны контакта биомеханического контактного узла. Все расчетные схемы рассматриваются в осесимметричной постановке с учетом контактного взаимодействия с трением по сопрягаемым поверхностям. В работе проведена серия численных экспериментов для разного уровня силы индентирования 50-500 Н и установлено значительное снижение уровня интенсивности напряжения в твердых тканях зубов более чем на 60% при использовании однослойной защитной каппы. Установлено, что максимальное контактное давление для модели, учитывающей защитную каппу, в среднем меньше в 3 раза, чем у модели без учета протетической конструкции. Получены зависимости интенсивности напряжений и деформаций от силы индентирования в твердых тканях зубов и материале протетической конструкции. Установлена зависимость распределения полей интенсивности напряжений в твердых тканях зубов от геометрической конфигурации элементов зубного ряда. Контакт зубов через протетическую конструкцию с первоначально точечной зоной контакта в области смыкания зубов обладает наибольшим снижение уровня интенсивности напряжения более чем в 40 раз. Так же выполнена оценка влияния геометрических характеристик зубной нары на уровень пластических деформаций: зависимость пластической деформации от силы индентирования нелинейная и достигает при максимальной силе индентирования ~78% для расчетной схемы с изначально точечной зоной контактного в зоне смыкания зубов и ~28 % для остальных рассмотренных расчетных схем.
Бесплатно
Анализ задач управления требованиями к продукции и качеством продукции
Статья научная
Статья посвящена вопросам управления требованиями к продукции и качеством продукции аэрокосмической отрасли. Показана актуальность темы управления требованиями и качеством продукции. Обоснована необходимость разработки модели, содержащей формализованный процесс управления требованиями с внедренными процедурами управления качеством. Целью проводимого исследования является выделение свойств задач управления требованиями к продукции и управления качеством продукции и установление соотношения между ними. Задачи управления требованиями к продукции рассмотрены на примере проектирования изделия, как ключевого этапа формирования требований к изготавливаемой продукции. В основе анализа задач управления качеством продукции лежит процесс контроля качества изготавливаемых изделий, как процесс установления соответствия фактических значений параметров, описывающих продукцию, требованиям, предъявляемым к этой продукции. В статье представлена структура и свойства задач систем управления требованиями к продукции и управления качеством продукции на основе тандемной модели, также приведены правила взаимодействия элементов модели и установлено место задач систем управления качеством в решении задач системы управления требованиями. Рассмотрена специфика ключевых задач каждой из систем. Показано соотношение задач управления качеством и управления требованиями к продукции с использованием аппарата тандемных моделей. Предложенная в данной статье модель представления системы управления требованиями и системы управления качеством продукции предлагает установление границ между процессами данных систем. Использование аппарата тандемных моделей позволяет гарантировать соблюдение всех требований, формируемых в процессе функционирования систем управления качеством и управления требованиями. Полученные результаты могут использоваться для дальнейшей формализации процессов управления качеством с целью формирования методологии построения цифровой системы управления качеством продукции в аэрокосмической отрасли.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты исследования производства деталей из полимерных композиционных материалов для агрегатов самолета SSJ-100. Для проведения исследования предлагается метод имитационного моделирования и проводится его сравнение с аналитическими методами. Для разработки имитационной модели проводится сбор исходных данных, а также приводятся основные технологические аспекты производства деталей из полимерных композиционных материалов. В результате подготовки исходных данных определены потенциально проблемные места производственной системы. Проводится описание разработки логической части имитационной модели, а также ее структуры. В качестве способа продвижения времени в имитационной модели используется дискретно событийный подход. Для разработки имитационной модели применяется программный комплекс Tecnomatix Plant Simulation. Разработанная имитационная модель имеет иерархическую структуру. Это позволило создать несколько уровней вложенности, что положительно отразилось на последующих изменениях модели. При изменении части исходных данных модель автоматически подстраивалась и не требовала глобально доработки. На основе имитационной модели по исходным данным проведен анализ производственной системы и сделаны выводы о «узких» местах. Такими «узкими» местами в имитационной модели стали количество оснастки и операция термостатирования. В статье показана возможность оптимизации имитационной модели по исходным данным. При этом изменение распределения работ по участкам не затрагивается. Однако полная оптимизация модели позволила достичь лучшего результата. В результате оптимизации разработана новая имитационная модель. Имитационные прогоны разработанной модели получены оптимальные параметры производственной системы и составлены практические рекомендации. Таким образом, общее время изготовления 5 машино-комплектов деталей, снизилось на 15%. При этом уменьшились площади межоперационного хранения. С применением высокотехнологичного оборудования и введением третьего автоклава возможно снижение времени изготовления 5 машино-комплектов деталей на 35%. В данной статье показан успешный опыт применения имитационного моделирования для оптимизации производства деталей из ПКМ для самолета SSJ-100.
Бесплатно
Статья научная
В работе проведен анализ аварийных ситуаций при эксплуатации резервуаров. Определены их причины и последствия. Рассмотрены возможности применения вероятностно-статистических критериев для определения стратегии действий по предотвращению и ликвидации последствий аварийных ситуаций, позволяющая производить научно-обоснованное стратегическое планирование мероприятий и минимизировать возможный уровень риска.
Бесплатно
