авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 12 |

«ISSN 1998-6629 ВЕСТНИК САМАРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АЭРОКОСМИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА имени академика С. П КОРОЛЁВА (национального исследовательского ...»

-- [ Страница 3 ] --

проектных параметров ЛА. Интегральными геометрическими параметрами крыла ЛА Mq Y M MX N 1 M H M Z q X qY X M H2 X 2 X X X qZ N Lкр Рис. 1. Уравновешивание момента Рис. 2. Суперпозиция эпюр момента изгиба балок внешних сил в сечении крыла Принятие в качестве критерия связанности системы в верхнем крыле оптимальности условия достижения возникают усилия сжатия N1, а в нижнем минимума веса конструкции при усилия растяжения N2. Условие равенства обеспечении прочности и сохранении моментов от внешних сил М и моментов от характеристик аэродинамики и управления внутренних сил в сечении выполняются полетом позволяет на первом этапе снизить при рассмотрении системы крыльев в целом, вес конструкции ЛА. Далее, в силу с учетом суммарной строительной высоты выполнения «Уравнения существования ЛА» сечения Н конструкции и локальных этот выигрыш может быть «разменян» на моментов в верхнем кессоне М1 и нижнем улучшение аэродинамических характеристик кессоне М2:

M = M1 + M2 + N1H1 + N2H2.

(удлинение крыла), увеличение дальности полета (запас топлива), увеличение веса Поскольку усилия N1 и N полезной нагрузки и так далее. значительны и действуют на большом плече, создаваемый ими момент при определенных значениях проектных параметров составляет Истоки преимуществ замкнутого большую часть от суммарного момента.

крыла Характер силового взаимодействия Такую трансформацию силовых потоков замкнутой системы крыльев демонстрирует следует считать рациональной, поскольку рис. 1, из которого видно, что за счет работа конструкции на растяжение - сжатие Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), предпочтительнее работы на изгиб. При В исследовании за “эталон” принято жестком соединении концов крыльев замкнутое крыло, у которого конструктивная совместная упругая деформация системы масса mЭ равна конструктивной массе вызывает моментную реакцию Мк со исходного монопланного крыла, а стороны соединительной концевой шайбы, максимальные прогибы системы крыльев не которая является "разгрузочной" (по превышают прогибов монопланного крыла.

изгибающим моментам), причем для обоих Эти условия выполняются при угле крыльев. Суперпозиция эпюр моментов от схождения крыльев в плоскости ZY аэродинамического нагружения Мq и (рис.1).

разгрузочного Mк дает результирующую Максимальное влияние знакопеременную эпюру моментов М1 конструктивных решений на массу и (рис.2). В результате сумма локальных максимальный прогиб конструкции крыла и моментов, идущих по крылу, в корневом рекомендуемые по критерию минимума веса сечении составляет 50-60% от момента продольного силового набора значения внешних сил. Характерной является также геометрических проектных параметров форма изгиба крыльев, при которой замкнутого крыла с прямыми осями крыльев максимальный прогиб достигается не на представлены в табл. 1.

конце крыла, а примерно в зоне 0,85 z/Lкр.

Таблица Рациональное Снижение веса Проектный параметр значение силовых элементов параметра крыла, %.

Доля консольной части в полуразмахе крыла, % 25-27 Угол схождения крыльев в виде спереди, град. 24 - 30 Положение промежуточной шайбы z/Lкр 0,5 - 0,6 5- Шарнирные стыки, z/Lкр 0,5 - 0,6 Оптимальная неравномерная расстановка 1, нервюр Сочетание рациональных параметров до Дальнейшее снижение веса Алгоритм нелинейной задачи синтеза конструкции крыла может быть достигнуто и оптимизации в общем виде формализуется путем выбора рациональной криволинейной в следующей математической постановке формы оси крыла, дающей возможность в [4]:

еще большей мере трансформировать Минимизировать функцию gp(Х) min локальные изгибающие моменты в усилия растяжения-сжатия. при наличии диапазона поиска и нелинейных связей между параметрами Методика пространственного gi min gi(Х) gi max для i = 1,..., m, и синтеза Синтез конструкции является более наложенных на них ограничениях для j = 1,... n, широкой, чем оптимизация, задачей с xj min xj xj max n расширением зоны поиска лучшего решения где X есть вектор, зависящий от на внешний облик, пространственную форму параметров x1,...,xn и функций g1,..,gm, и габариты ЛА [5]. При этом необходимо зависящих от X.

учитывать изменение реакции внешней В большинстве рассматриваемых среды на вариацию формы и упругости нами случаев функция gp(Х) представляет конструкции, а также учитывать явления собой вес силовой конструкции Gк.

аэроупругости.

Авиационная и ракетно-космическая техника Y q Y h P =const M F S M N.q.qi dz D.q N F х 0,у H=const Mq L L Z q NL ML qj.q Х yj.

0 L NL.взаимодействия M изг нет ML S M NL Рис. 4. Формально математически оптимальное Рис. 3. Параметры нагружения и силового искривление продольной оси замкнутого крыла в взаимодействия балок плоскости ХУ В процессе синтеза пространственной при переходе к дискретному численному формы оси крыла модель кессона крыла решению.

представляется в виде “двутаврового” бруса (рис.5) малой кривизны с осью центров сечений S, площадями поперечного сечения верхнего и нижнего пояса F1 и F2 и высотой между осями поясов h. Элемент модели нагружен внутренним изгибающим моментом М и продольным усилием N (рис.3).

Для этой модели максимальные напряжения в поясах, без учета включения в работу относительно тонких вертикальных стенок и с учетом ряда упрощений, могут быть вычислены по приближенным соотношениям:

Рис. 5. Сведение кессона крыла к балочной M N модели h F1 F1 F 2, Разрешая систему уравнений M N. относительно F1 и F2, получим систему hF2 F1 F соотношений, которую при дискретном моделировании рационально записать по Приведенные соотношения разному для различных групп участков с справедливы для бруса с прямой осью, и их учетом знака значений изгибающего также правомерно применять к брусу малой момента М.

кривизны при r/h10.

При М 0:

Принимаем в качестве критерия M 1 M оптимальности условие равнонапряженности N F N h 2 h полок:, доп |1| = |2| = доп.

1 M M N N На практике допускаемые F2 доп h h напряжения для элементов верхней и, нижней обшивки крыла принимаются при M 0:

различными, что учитывает M 1 M F N N преимущественные требования сохранения 2 h h, доп устойчивости для верхних панелей и ресурса M для нижних панелей крыла ЛА. Условие 1 M N N F равенства напряжений принято для 2 h h доп, упрощения аналитического решения и снято при М = 0:

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), N F1 F 2 доп. А С Во всех случаях проверяется выполнение условий:

F1 Fmin, F2 Fmin.

При задании условий: h = const, Py = Рис. 6. Вариант рациональной формы замкнутого const (сумма вертикальных компонент крыла с криволинейной осью. Вариант разделения функций аэронесущей поверхности А и силовой распределенной нагрузки, ортогональной в балки-подкоса С на части крыла каждом сечении оси балки), вариация формы оси приводит к решению в форме петли, Замкнутое крыло Классическое с криволинейной представленному на рис. 4. (в монопланное осью крыло математическом решении дуги не = взаимодействуют в зоне визуального 100%-исходный прибавка за счет:

дополнительный пересечения). Видно, что рациональная Криволинейности - 8 % вес 100 V-образности -4% форма оси, с учетом знака продольного - - усилия в балке, как бы отслеживает эпюры снижение за счет:

100%-исходный замкнутости контура - 25 % локальных изгибающих моментов, силовой вес криволинейности оси крыла - 15 % действовавших в дугах замкнутого крыла с прямолинейными участками (рис. 4). При Рис. 7. Диаграмма изменения весовых этом форма нижней ветви как бы меняет составляющих при переходе к схеме замкнутого крыла знак, поскольку усилия в верхней ветви (сжатие) и нижней (растяжение) Замкнутость крылового контура противоположны по знаку. Учет габаритных открывает новые возможности адаптации и аэродинамических ограничений и облика [7] и аэродинамических профилей соображений приводит к облику ЛА, ЛА к режиму полета, приводящих к например, представленному на рис. 6.

различным целевым результатам: снижению Основной вклад в минимизацию экстремальной нагруженности конструкции, массы конструкции дает функция веса G, улучшению характеристик профиля крыла, связанная приведенной массой поясов реализации возможностей лонжеронов на k участках балки:

непосредственного управления подъемной и G = i=1..k (F1i +F2i) Si i min, боковой силой.

где Si - длина оси участка балки, F1i, F2i площади сечений поясов i-го участка балки, Библиографический список i - удельный вес материала.

1. Волкович, Дж. Комбинации крыльев При рациональном выборе проектных прямой и обратной стреловидности [Текст] / параметров ЛА с прямолинейными Дж. Волкович // Аэрокосмическая техника, продольными осями элементов крыла N11, 1986. с. 23-46.

интегральный выигрыш эффективности ЛА 2. Семенов, В.Н. Идея замкнутого крыла оценивается в 6-9%. Использование самолета и его эволюция [Текст] / В.Н.

рациональной криволинейности осей крыла Семенов // Сборник. Сюрпризы творчества.

повышает возможности снижения веса еще Под ред. проф. Абовского Н.П. Красноярск, на 3-4% и ведет к дополнительному 2004. с. 298-320.

снижению максимальных деформаций 3. Семенов, В.Н. Конструкции конструкции ЛА. Соответствующие самолетов замкнутой и изменяемой схем изменения веса силовых элементов крыла [Текст] / В.Н. Семенов - М. ЦАГИ, 2006. – представлено на рис. 7.

228 с.

4. Чедрик, В.В. Многодисциплинарное проектирование конструкции композиционного крыла обратной Авиационная и ракетно-космическая техника стреловидности [Текст] / В.В. Чедрик, Ф.З. [Текст] / В.Н. Семенов - М., Труды ЦАГИ.

Ишмуратов // Композиционные материалы. Вып. 2675, 2007. c. 241-246.

М., ИПРИМ РАН, 2000. - c. 62-68. 7. Войтышен, В.С. К использованию 5. Саурин, В.В. Оптимизация формы интеллектуальных и замкнутой балочной структуры под наномодифицированных материалов в распределенную нагрузку [Текст] / В.В. проектах перспективных конструкций Саурин, В.Н. Семенов // М., Ученые записки [Текст] / В.С. Войтышен, Е.Ю. Гамлицкий, ЦАГИ N 3, 1992. с. 85-93. А.В. Гелиев, А.Ю. Лазарев, А.П.

6. Семенов, В.Н. К определению Рудометкин, В.Н. Семенов // Материалы рациональной формы упругой оси рамы в межрегионального семинара “Рассохинские условиях распределенного нагружения чтения”. Ухта, УГТУ, 2012. с 34-46.

SEARCHING FOR OPTIMAL CONFIGURATION OF AIRCRAFT WITH ANNULAR WINGS © 2012 A. Yu. Lazarev1, V. N. Semenov1, Moscow Institute of Physics and Technology TsAGI The brief history of the development of aircraft with closed wings. Classification for existing and possible configurations. Highlights of the advantages and disadvantages of closed aerodynamic surfaces, as well as prospects for the development.

Aerodynamics, optimization, closed wing aircrafts.

Информация об авторах Лазарев Алексей Юрьевич, аспирант кафедры прикладной механики факультета аэромеханики и летательной техники, МФТИ. E-mail: Lexa-aeroflot@mail.ru. Область научных интересов: аэродинамика, летательные аппараты нетрадиционных схем, летательные аппараты с замкнутым крылом.

Семенов Владимир Николаевич, доктор технических наук, главный научный сотрудник НИО-3 ЦАГИ. E-mail: semenov_vlanik@mail.ru. Область научных интересов:

оптимизация и синтез авиационных конструкций, летательные аппараты с замкнутым крылом.

Lazarev Alexey Yurievich, post-graduate student, Moscow Institute of Physics and Technology. E-mail: Lexa-aeroflot@mail.ru. Area of research: aerodynamics, unconventional aircraft, aircraft with closed wings.

Semenov Vladimir Nikolaevich, Doctor of Technical Sciences, Chief Researcher, Research Department 3 TsAGI. E-mail: semenov_vlanik@mail.ru. Area of research: synthesis and optimization of aircraft structures, aircraft with closed wings.

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), УДК 629.7. СНИЖЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЕРЕКОСА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОСЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ КЛАПАННО-СЕДЕЛЬНОЙ ПАРЫ НА ГЕРМЕТИЗИРУЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ И РЕСУРС КЛАПАННОГО УПЛОТНЕНИЯ © 2012 О. П. Мулюкин1, С. В. Кшуманев1, В. Н. Самсонов Самарский государственный университет путей сообщения Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет) Представлены результаты анализа различных способов устранения влияния перекоса геометрических осей элементов клапанной системы на её выходные характеристики. В основу положен учёт конструкторско технологических и эксплуатационных факторов при обеспечении необходимой герметизирующей способности и ресурса.

Клапанно-седельная пар, уплотнение, герметизирующая способность, ресурс, перекос геометрических осей элементов клапанно-седельной пары, центрирование, конструкторско-технологические и эксплуатационные факторы.

В состав пневмогидравлических клапанного устройства поток рабочей среды систем входят агрегаты, обеспечивающие в перекрывается при посадке запорного органа изменяющихся условиях эксплуатации на седло с последующей герметизацией по удовлетворительную работу систем КУ из упругого материала (эластомер, энергетических установок (ЭУ). Агрегаты полимер или металл). Герметизация по КУ представляют собой совокупность обеспечивается при помощи усилия, размещённых в едином корпусе создаваемого пружиной, либо приводом или исполнительных механизмов, обеспе- перепадом давления на запорном органе [1, чивающих автоматическое управление 2].

системами объекта, регулирование их Практика эксплуатации клапанных параметров и обслуживание. Конструктивно устройств показывает, что наличие в них исполнительные механизмы представляют перекоса геометрических осей элементов собой ряд функционально связанных КСП (пружина-направляющая клапана золотников, клапанных устройств, клапан-седло), обуславливает [3]:

распределителей и других органов, 1) снижение точности открывающих и закрывающих проход газа центрирования герметизирующего усилия в или жидкости в рабочем тракте в уплотнительном соединении «клапан-седло», соответствии с циклограммой работы ЭУ. что приводит к неравномерности нагружения Клапанные устройства представляют отдельных участков клапанного уплотнения собой клапанно-седельную пару (КСП). Они с ухудшением его герметизирующей состоят из неподвижного запирающего способности;

элемента, обычно жёстко закреплённого в 2) уменьшение в момент контакта корпусе исполнительного механизма, и клапана с седлом фактической площади подвижного запирающего элемента касания (ФПК) уплотнительных (запорного органа-клапана), приводимого в поверхностей, которое увеличивает удельное действие вручную, автоматически под контактное давление в отдельных зонах действием перепада давления рабочей среды клапанного уплотнения, что, с одной или дистанционно при помощи стороны, негативно влияет на текущие управляющего приводного механизма, а показатели его герметизирующей также размещённого между седлом и способности, а, с другой стороны, снижает клапаном уплотняющего элемента - срок службы клапанно-седельной пары, клапанного уплотнения (КУ). При работе наиболее « слабым » звеном которой Авиационная и ракетно-космическая техника является динамически нагруженное стремится сдвинуть и приподнять тарель клапанное уплотнение. клапана. Это обуславливает В настоящей работе представлены неравномерность распределения результаты систематизации известных и уплотнительного давления по предложенных авторами способов герметизируемому стыку, что приводит к устранения негативного влияния перекоса утечкам среды в местах с меньшим геометрических осей элементов КСП на ее удельным давлением.

выходные характеристики. Такие способы В работе [5] отмечается, что даже обеспечивают повышение точности незначительное (~ 0,05 мм) смещение от центрирования герметизирующего усилия на центра «отпечатка » седла на тарели при элементах КСП и снижение динамической неточной центровке приводит к потере нагруженности КУ. герметичности. В тоже время ужесточение Величина перетечек рабочей среды допусков при центровке приводит к через уплотнение клапана в значительной заеданию подвижных соединений.

мере определяется характером изменения Уменьшение зазоров неприемлемо для ФПК уплотнительных элементов при подвижных сопряжений криогенной эксплуатации агрегата. Изменение ФПК арматуры вследствие возможного уплотнительных элементов происходит чаще коробления их элементов при всего вследствие нарушения центровки захолаживании конструкции криогенным герметизирующего усилия. Это нарушение продуктом. Величина минимального зазора в может быть следствием проявления таких устройствах выбирается в зависимости конструкторско-технологических или от диаметра сопряжения и может составлять эксплуатационных факторов. К от 15…50 мкм до 250…280 мкм [4].

конструкторско-технологическим относится Опытами установлено, что исключить несоосное приложение герметизирующего утечку среды, вызываемую указанным усилия к запорному органу вследствие фактором, можно, приблизив точку геометрического перекоса осей и приложения герметизирующего усилия к несоосности направляющих поверхностей плоскости контакта клапана с седлом(рис. 1).

силового и запорного органов, неперпендикулярность положения плоскости тарели относительно оси направляющего хвостовика клапана, искривления при сжатии геометрической оси пружины с большим числом витков. К эксплуатационным факторам относится увеличение зазоров в сопряжениях запорного и силового органов с ответными направляющими элементами корпусной арматуры вследствие изнашивания контактирующих поверхностей в процессе Рис.1. Конструктивные схемы пружинных клапанов работы [4].

с максимальным приближением точки приложения При отработке КУ широкопроходных герметизирующего усилия к плоскости контакта агрегатов (с диаметром седла более 100 мм) клапана с седлом: а – шариковый клапан;

б – иногда наблюдается рост утечки среды при тарельчатый клапан давлении, меньшим расчётного. Такая утечка может быть обусловлена неравномерным Для устранения нежелательных распределением усилия сжатой пружины по последствий искривления пружин на кольцевой уплотнительной поверхности. герметичность КУ широко применяют Известно, что при сжатии пружин с большим специальные типы опор, передающих усилие количеством витков возможно искривление герметизации к уплотнению тарели клапана.

её геометрической оси (выпучивание). В Практика показала, что наиболее надёжны этом случае возникает боковая сила, которая Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), сферические (шаровые) опоры, обладающие направляющих поверхностей запорных и к тому же максимальной несущей силовых органов.

способностью (рис.2). Этой же цели служит исполнение КСП на базе W-образного седла (рис.4).

Рис. 2. Схемы центровки тарели клапана:

а – по направляющей;

б – по направляющей со свободнокачающейся тарелью;

в – по упругоподвешенной втулке;

г – с помощью сферического шарнира Рис. 4. Конструктивная схема КСП с W-образным Эффективным также является седлом В этой конструкции одно из сёдел применение шарнирных муфт или (большего диаметра) подвергается компенсационных соединительных воздействию ударных нагрузок в момент устройств (рис.3) с подвеской подвижного касания с клапаном при несоосности или элемента в направляющей поверхности на перекосе последнего относительно ответной разрезных кольцах, которые обычно направляющей корпуса. Это разгружает выполняются из полимерного материала седло меньшего диаметра, предназначенное (фторопласт-4, капрон, капролан, полиамид, для герметизации уплотняемого стыка, от поликарбонат) или из бронзовых сплавов.

ударных нагрузок.

С целью защиты КУ от ударных нагрузок в ряде случаев между его соударяющимися элементами устанав ливают поглотители энергии в виде упругих прокладок самой различной формы, например, гофрированных пластин.

Заслуживает внимание использование в качестве поглотителей энергии элементов из упругопористого материала МР (рис.5) [7].

На рис.5,а представлена конструкция демпфера клапана. Она включает корпус 1, клапан 2, седло 3. В теле клапана последовательно (относительно седла 3) размещены уплотнитель 4, полимерный диск 6, цилиндр 7 из материала МР, металлический диск 8 и упругий Рис. 3. Конструктивные схемы шарнирной муфты (а) гофрированный металлический диск 9.

и компенсационного соединительного устройства: Данный набор элементов уплотнительно 1 - седло корпуса;

2 - клапан;

3 - шток поршня;

4 демпфирующего устройства в теле клапана штифт;

5 - уплотнительное кольцо;

6 - П-образная закреплён при помощи гайки 5.

втулка;

7 - переходник;

8 - сферический зацеп;

9 На рис.5,б представлена конструкция кольцо направляющее задемпфированного седла. Конструкция В работе [6] отмечается, что включает корпус 1, в котором сцентрирован стабилизация величины перетечек через клапан 2. В корпусе 1 размещено седло 3, КСП в ходе выработки эксплуатационного которое с жёстко закреплённой с корпусом ресурса с одновременным повышением опорной втулкой 7 связано при помощи срока службы КУ достигается при цепочки элементов: металлического диска 4, газостатическом центрировании втулки 5 из материала МР, стопорного Авиационная и ракетно-космическая техника кольца 11, опоры 10, на которую передаётся усилие пружины 6. Пружина 6 опирается на нижнюю опору 9, зафиксированную стопорным кольцом 8.

Рис.6. Пружинный клапан с соединением звеньев «направляющая-клапан-седло» закладными шарнирами пространственного положения 1 - корпус;

2 - седло;

3 - клапан;

4 - клапанное уплотнение;

5 - резьбовой хвостовик клапана;

6 набор разрезных полувтулок;

7 - браслетная пружина;

8 - закладной конус;

9 - пружина;

10 закладная сфера;

11 - резьбовой пружинный подпятник;

12 - гайка;

13-контргайка На основе анализа представленных технических решений разработана классификационная схема способов снижения влияния перекоса геометрических осей элементов КСП на герметизирующую способность и ресурс КУ (рис.7).

Рис. 5.- Примеры конструкторской реализации конструктивного демпфирования в клапане (а) и седле (б) клапанно-седельной пары Одновременное демпфирование клапана и седла используется при значительных динамических нагрузках в зоне уплотнительного соединения с учётом принятого типа пружины и её силовой характеристики.

Следующей разработкой является конструкция автоматического пружинного клапана с оригинальной КСП, в которой звенья кинематической цепи «направляющая-клапан-седло» соединены закладными шарнирами пространственного положения (рис.6).

Рисунок 7 – Классификация способов снижения влияния перекоса геометрических осей элементов КСП на герметизирующую способность и ресурс КУ Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), Разработанная классификационная возбуждения [Текст] /В.Н. Самсонов, А.А.

схема обеспечивает: Черевань / Авиация и космонавтика.-М.:

- проведение на этапе эскизного 2003.-С. 118-119.

проектирования целенаправленного выбора 3. Дудин, М.П. Способы предуп способа или комбинации способов для реждения и снижения влияния перекоса устранения негативного влияния переноса геометрических осей элементов клапанно геометрических осей элементов КСП на седельных пар на их функциональные герметизирующую способность и ресурс КУ;

свойства в составе пневмогидросистем - сокращение срока создания мобильной транспортной техники [Текст] высокоэффективных конструкций пневмо- /М.П. Дудин, А.Г. Ермоленко, О.П. Мулю гидроарматуры за счёт исключения кин // Вестник Самарского государ потребности проведения доводки КСП на ственного университета путей сообщения. соответствие предъявляемым к ней Самара: Самарский государственный ун-т требований по качеству выходных путей сообщения, 2010.- №3.- С. 85- 89.

параметров. 4. Чегодаев, Д.Е. Гидропневмотоп ливные агрегаты и их надёжность:

Монография [Текст]/ Д.Е. Чегодаев, Библиографический список 1. Чегодаев, Д.Е.Гидропневмо- О.П.Мулюкин - Куйбышев:Кн. изд- во;

1990.

топливные клапанные агрегаты с -104с.

управляемым качеством динамических 5.Бугаенко, В.Ф. Пневмоавтоматика процессов: Учебно-справочное пособие ракетно- космических систем: Монография [Текст] /Д.Е. Чегодаев, О.П. Мулюкин, А.Н. [Текст] В.Ф. Бугаенко- М.: Машино Кирилин и др.-Самара: СГАУ, 2000.-546с.: строение, 1979.- 168с.

ил. 6.Макушин, А.Б. Динамические харак 2. Самсонов, В.Н. Исследование теристики клапана с газостатическим предельных возможностей пневматических центрированием [Текст] /А.Б. Макушин, Д.Е.

пружин как опорных узлов систем Чегодаев //Гидрогазодинамика летательных обезвешивания объектов динамических аппаратов и их систем: Сб. науч. тр. испытаний с минимизацией обратного Куйбышев: КуАИ, 1984. - С. 95- 105.

влияния объекта испытаний на источник REDUCTION THE INFLUENCE OF GEOMETRIC AXES OF THE SKEW ELEMENTS OF A PAIR OF VALVE-SADDLE ON THE SEALING ABILITY AND RESOURCE OF THE VALVESEAL © 2012 O. P. Mulyukin 1, S. V. Kshumanev 1, V. N. Samsonov Samara State University of means of communication, 2 Samara State Aerospace University (national research University), Samara State Aerospace University named after academicialS.P. Korolyov (National Research University) Presents the results of the analysis of various ways to eliminate the effect of skewing the geometrical axes element valve system at its output characteristics. In is based on the accounting of engineering-technological and operational factors, with the necessary sealing ability and resource.

Valve hardware steam;

seal;

sealing ability;

resource;

distortion geometric axis elements valve-saddlery pair;

centering;

design and technological and operational factors.

Информация об авторах Мулюкин Олег Петрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой инженерной графики, Самарский государственный университет путей Авиационная и ракетно-космическая техника сообщения. E-mail: om46@mail.ru. Область научных интересов: исследование и разработка методов и средств повышения функциональных возможностей и ресурса пневмогидроарматуры транспортных средств.

Самсонов Владимир Николаевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии и машин полиграфического производства, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет). E-mail: samsonov@ssau.ru. Область научных интересов: динамика и управление в сложных технических системах, виброзащита, гидравлические и пневматические силовые системы.

Кшуманёв Сергей Васильевич, кандидат технических наук, доцент кафедры безопасности перевозок пассажиров и грузов, Самарский государственный университет путей сообщения.E-mail: om46@mail.ru. Область научных интересов: динамика узлов и деталей высоконагруженных агрегатов транспортных систем.

Mulyukin Oleg Petrovitch, doctor of technical sciences, professor, head of the engineering graphics, Samara State University of means of communication. E-mail: om46@mail.ru. Area of research: research and development of methods and means to improve the functionality and resource pnevmogidroarmatury vehicles.

Samsonov Vladimir Nikolayevitch, doctor of technical sciences, professor, head of the department of technology and machines, printing production, Samara State Aerospace University named after S.P. Korolyov (national research University). E-mail: samsonov@ssau.ru. Area of research: dynamics and management of complex technical systems, vibration protection, hydraulic and pneumatic power systems.

KshumanevSergejVasilyevitch, cand. of technical sciences, the senior lecturer of Faculty of the safety of the transport of passengers and goods, Samara State University of means of communication. E-mail:om46@mail.ru. Area of research: dynamics of heavy-loaded parts and aggregates transport systems.

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), УДК 621. НАРЕЗАНИЕ ВНУТРЕННИХ РЕЗЬБ МАЛОГО ДИАМЕТРА С НАЛОЖЕНИЕМ НА МЕТЧИК УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ © 2012 В. В. Головкин, М. В. Дружинина, В. Н. Трусов Самарский государственный технический университет В статье проведён анализ влияния ультразвуковых колебаний на процесс резания резьбы. Приведены результаты исследований при помощи специально разработанных и изготовленных быстросъемных ультразвуковых устройств. В результате исследований установлено, что наложение на инструмент вынужденных ультразвуковых колебаний позволяет значительно повысить эффективность процесса резьбонарезания, производительность процесса и стойкость режущего инструмента.

Резьба, ультразвуковое устройство, метчик, колебания, резьбонарезание.

В современном авиастроении Для сравнительной оценки различных применяются материалы с высокими конструкций метчиков, в том числе метчиков физико-механическими характеристиками, с износостойкими покрытиями, были что позволяет значительно повысить проведены исследования крутящего момента ресурс работы различных деталей, узлов и при нарезании резьб малого диаметра в агрегатов. Вместе с тем механическая труднообрабатываемых материалах с обработка деталей из них вызывает наложением на метчик ультразвуковых серьезные затруднения, связанные с колебаний.

низкой стойкостью инструмента и Сравнительные исследования крутящего момента Мкр. проводились при недостаточным качеством обработки.

Одним из возможных путей обычном и ультразвуковом нарезании резьб в исключения указанных недостатков титановых, нержавеющих и жаропрочных является использование различных сплавах комплектом метчиков и одним методов физико-механической обработки, метчиком полного профиля, а также в частности, введение в зону резания метчиками с покрытием из нитрида титана энергии вынужденных ультразвуковых (TiN).

колебаний.

В результате исследований установлено, что наложение на инструмент ультразвуковых колебаний позволяет значительно повысить эффективность механической обработки.

При этом удаётся достичь повышения производительности процесса, стойкости режущего инструмента, а так же качества изготавливаемых изделий.

При нарезании резьбы метчиком интегральным показателем силовой Рис.1 Влияние V и на Мкр при обработке сплава ситуации является крутящий момент. По ВТ9 метчиком М81, (ТС – сульфофрезол):

изменению крутящего момента в процессе 1 – метчик без покрытия TiN;

работы можно судить о работоспособности 2 – метчик с покрытием TiN инструмента. Такой подход наиболее эффективен при нарезании резьб малого Результаты исследований влияния диаметра, т.к. в этом случае отказы амплитуды колебаний () и скорости резания инструмента происходят главным образом (V) на крутящий момент (Мкр.) при обработке из-за его поломок.

сплавов ВТ9 и Х12Н22Т3МР приведены на Авиационная и ракетно-космическая техника рис. 1 и 2. Из приведённых графиков износостойкость, теплостойкость, видно, что наложение ультразвука микротвёрдость.

способствует снижению Мкр. во всём При обычной обработке увеличение Мкр.

диапазоне исследованных скоростей. При связано, в частности, с этом с увеличением амплитуды до = 7 наростообразованием и последующим мкм эффективность действия ультразвука защемлением метчика. При наложении возрастает. ультразвуковых колебаний указанные явления Сравнение результатов работы или исчезают полностью или проявляются в первого и последнего метчиков из значительно меньшей степени.

комплекта (рис. 2) показывает, что эффект На рис. 3 приведены результаты Мкр.

снижения от наложения исследования влияния диаметра отверстия под резьбу на Мкр резания. Увеличение диаметра ультразвуковых колебаний больше при работе последним метчиком. При отверстия позволяет снизить крутящий сравнении результатов работы метчиков с момент на 2030%.

износостойким покрытием TiN и без него Необходимо также отметить, что значительное влияние на Мкр оказывает видно, что метчики с покрытием позволяют достичь несколько больший глубина отверстия, особенно при нарезании эффект снижения Мкр., особенно после глухих резьб метчиком полного профиля. В обработки значительного количества этом случае необходимо принять меры для отверстий. удаления стружки или увеличить глубину отверстия под резьбу.

Рис. 2. Влияние V и на Мкр при обработке сплава Х12Н22Т3МР Рис. 3. Влияние диаметра отверстия на Мкр метчиком М81,25 (ТС – олеиновая кислота): при нарезании резьбы М81, 1 – 1-ый метчик из комплекта;

третьим метчиком в сплаве ВТ 2 – 3-ий метчик из комплекта (ТС – сульфофрезол) Снижение крутящего момента при На рис. 4 представлены результаты наложении на метчик ультразвуковых исследований влияния глубины отверстия при колебаний объясняется рядом факторов: нарезании резьбы в сплаве ХН68ВМТЮК для снижение сопротивления пластической резьбы М8. Как видно из представленных деформации, за счёт активизации зависимостей, с увеличением глубины дислокаций и их размножения в нарезаемой резьбы увеличивается и крутящий ультразвуковом поле, уменьшение момент, причём более интенсивно при коэффициента трения, изменение векторов обычной обработке.

сил на режущих поверхностях инструмента, активация технологической среды.

В результате нанесения износостойких покрытий изменяются физико-механические характеристики рабочих поверхностей метчика:

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), покрытием при обработке увеличивается значительно в меньшей степени, чем у метчиков без покрытия.

Рис. 4. Влияние глубины нарезаемой резьбы на Мкр при обработке сплава ХН68ВМТЮК полнопрофильным метчиком М81,25):

1 – 3-ий метчик без покрытия TiN;

2 – 3-ий метчик с покрытием TiN Рис. 5. Влияние угла заборного конуса на Мкр при обработке сплава КВК-26 (ТС-сульфофрезол):

Увеличение крутящего момента 1 – полнопрофильный метчик М8;

связано с защемлением калибрующей 2 – полнопрофильный метчик М части метчика. Поэтому обычное нарезание резьб на большую глубину, На рис. 6 приведены результаты особенно в вязких материалах, связано с исследования влияния амплитуды колебаний большими трудностями. Как видно из на Мкр.выв. при обработке сплава ВТ9 комплек приведённых графиков, наложение том метчиков М8х1,25 и метчиками с ультразвуковых колебаний приводит к покрытием TiN.

незначительному увеличению крутящего момента с увеличением глубины нарезаемой резьбы. Рост Мкр при обработке метчиками с износостойкими покрытиями происходит менее интенсивно по сравнению с обычными метчиками, причём в большей степени влияние ультразвука проявляется при обработке глубоких отверстий.

На рис. 5 приведены результаты исследования зависимости Мкр и угла заборного конуса при ультразвуковом и обычном нарезании резьб M10 и М8 в Рис. 6. Влияние амплитуды колебаний на Мкр.выв.

сплаве ХН68ВМТЮК метчиками полного при обработке сплава ВТ9 метчиком М81, профиля.

(ТС – сульфофрезол):

Из графиков видно, что с 1 – 1-ый метчик;

2 – 1-ый метчик с покрытием TiN;

3 – Мкр увеличением угла несколько 3-ий метчик;

4 – 3-ий метчик с покрытием TiN уменьшается. Однако, одновременно уменьшается и длина рабочей части Из приведённых графиков видно, что метчика и следовательно нагрузка на увеличение амплитуды ультразвуковых отдельный зуб возрастает. Как уже колебаний до = 5 мкм приводит к снижению указывалось, наложение ультразвуковых Мкр.выв.

колебаний позволяет значительно Покрытие метчиков нитридом титана уменьшить Мкр, и поэтому становится не оказывает существенного влияния на возможным производить обработку значения Мкр.выв..

метчиками с меньшей режущей частью. На рис. 7 представлены результаты В процессе исследований исследования влияния на Мкр.выв. скорости установлено, что Мкр у метчиков с Авиационная и ракетно-космическая техника резания V при нарезании резьбы М8 в автоматизировать процесс обработки и сплаве Х12Н22ТЗМР обычным метчиком и полностью исключить поломки метчиков.

На рис. 8 приведены результаты Мкр метчиком с разным окружным шагом метчика в зависимости от величины износа h перьев.

по задней поверхности зуба метчика.

Рис. 7. Влияние скорости резания на Мкр.выв.

при обработке сплава Х12Н22Т3МР метчиком Рис. 8. Влияние износа метчика на Мкр М81,25 (ТС – сульфофрезол):

при обработке сплава ЭП678-ВД:

1 – обычный метчик;

2 – метчик с разным 1 – метчик без покрытия TiN;

окружным шагом перьев 2 – метчик с покрытием TiN Из приведённых зависимостей На рис. 9 приведены результаты видно, что увеличение скорости резания влияния на величину износа h по задней приводит к увеличению Мкр.выв. При работе поверхности зуба метчика количества метчиком с разным окружным шагом обработанных отверстий N (резьба М8x1,25;

значение Мкр.выв. на 20 - 40% меньше, чем V= 1,8 м/мин, СОЖ - касторовое масло).

при работе обычным метчиком.

Анализируя приведённые на рис. 8 и Наложение ультразвуковых колебаний зависимости, можно сделать следующие приводит к снижению Мкр.выв. в обоих выводы. При ультразвуковой обработке случаях для всех диапазонов скоростей.

повышение крутящего момента до Таким образом, для нарезания резьб в предельных значений происходит при глухих отверстиях можно рекомендовать значительно большем износе зубьев метчика, метчики, при работе которыми срезание при этом при обработке метчиком с корней стружек происходит поочерёдно покрытием значительного изменения в каждым зубом метчика.

характере роста крутящего момента не Исследования работоспособности обнаружено.

метчиков проводились параллельно с измерением крутящего момента, точности и качества нарезаемых резьб. Как правило, отверстия под резьбу подготавливали сверлением с последующим развёртыванием или зенкерованием. Осо бое внимание было уделено компенсации несоосности метчика и отверстия, а также компенсации несовпадения подачи метчика с шагом резьбы. Сравнительную оценку работоспособности инструмента проводили, в основном, в зависимости от Рис. 9. Зависимость износа метчика числа обработанных отверстий. В качестве от количества обработанных отверстий критерия износа метчика был принят (материал ЭП678-ВД):

предельно-допустимый крутящий момент. 1 – метчик без покрытия TiN;

2 – метчик с Это позволило значительно упростить покрытием TiN контроль состояния метчика и частично Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), Однако, если учесть, что На рис. 11 представлены результаты допустимый износ h при обработке мет- исследования влияния диаметра отверстия под чиком с покрытием наступает значительно резьбу на стойкость при обработке сплава позднее, чем при обработке обычным ЭП678-ВД метчиком М81,25.

метчиком, то наиболее предпочтительной является ультразвуковая обработка метчиками с износостойкими покрытиями.

На рис. 10 приведены исследования стойкости метчиков в зависимости от скорости резания V при обработке сплава Х12Н22ТЗМР метчиком М8.

Рис. 11. Работоспособность метчиков в зависимости от диаметра отверстия под резьбу М (сплав ЭП678-ВД, ТС – сульфофрезол):

1 – метчик без покрытия TiN;

2 – метчик с покрытием TiN Как видно из приведённых зависимостей, увеличение диаметра отверстия под резьбу приводит к значительному Рис. 10. Влияние скорости резания на стойкость увеличению стойкости инструмента, что метчика М8 при обработке сплава Х12Н22Т3МР, связано с уменьшением толщины среза, в ре ТС-сульфофрезол:

1 – метчик без покрытия TiN;

зультате чего уменьшаются силы, 2 – метчик с покрытием TiN действующие на режущую часть метчика.

Следует отметить, что при наложении Из приведённых графиков видно, ультразвуковых колебаний снижение что увеличение скорости приводит к стойкости с уменьшением диаметра отверстия снижению работоспособности метчиков.

под резьбу происходит менее интенсивно, чем Наиболее высокой стойкостью при обычной обработке.

обладают метчики с покрытием при На рис. 12 приведены результаты сообщении им оптимальных влияния заднего угла на стойкость метчика ультразвуковых колебаний. В этом случае при нарезании резьб в глухих отверсиях количество обработанных отверстий в 3- накидных гайках из сплава XI2H22Т3МP раза больше, чем при обычной обработке метчиком М12.

метчиком без износостойкого покрытия.

Как видно из представленных Повышение работоспособности графиков, с увеличением заднего угла метчиков в данном случае связано с работоспособность инструмента падает.

уменьшением сил резания, действующих Это объясняется уменьшением на рабочих поверхностях инструмента, прочности зуба и защемлением корней отсутствием нароста и защемления стружек, образованных режущими зубьями метчика, активацией технологической последующего пера метчика, а также попада среды.

нием под затылованные зубья срезанной Кроме того, применение покрытий стружки. В результате, как правило, позволяет значительно повысить физико происходит скол зубьев, даже при обработке механические характеристики рабочих поверхностей инструмента, особенно твёрдость и износостойкость, что позволяет дополнительно повысить стойкость метчиков на 20-40%.

Авиационная и ракетно-космическая техника незначительного количества отверстий.

Поэтому, с точки зрения работоспособности инструмента, необходимо применять для глухих резьб метчики с минимальными задними углами. При наложении на метчик осевых ультразвуковых колебания происходит уменьшение кинематического заднего угла, что также приводит к повышению работоспособности инструмента.

Таким образом, при наложении ультразвуковых колебаний работоспособность инструмента повышается в 3-5 раз, причём лучшие результаты получены при Рис. 12. Влияние заднего угла использовании метчиков с износостойкими на работоспособность метчика М покрытиями.

(сплав Х12Н22Т3МР, ТС – сульфофрезол) TAPPING INTERNAL THREADS A SMALL DIAMETER WITH SUPERIMPOSED ON THE USE OF ULTRASONIC OSCILLATIONS © 2012 V. V. Golovkin, M. V. Druzhinina, V. N. Trusov Samara State Technical University In the article the analysis of influence of ultrasonic oscillations on the process of cutting of a thread. Given the results of numerous studies with the help of specially designed and made quick ultrasonic devices. As a result of studies it is established that the application of the forced tool of ultrasonic oscillations allows you to significantly increase the efficiency of the process threads. When this failed to achieve increase of productivity of process and durability of the cutting tool.

Thread, ultrasound device, tap, vibrations, threading.

Информация об авторах Головкин Валерий Викторович, кандидат технических наук. E-mail: isap@samgtu.ru.

Область научных интересов: механическая обработка с применением вынужденных ультразвуковых колебаний.

Дружинина Марина Владимировна, аспирант. E-mail: druzhinina41@yandex.ru.

Область научных интересов: нарезание внутренних резьб с наложением на метчик ультразвуковых колебаний.

Трусов Владимир Николаевич, доктор технических наук. E-mail: isap@samgtu.ru.

Область научных интересов: механическая обработка материалов.

Golovkin Valeriy Viktorovich, Candidate of Engineering Science. E-mail:

isap@samgtu.ru. Area of research: machining with application of the compelled ultrasonic fluctuations.

Druzhinina Marina Vladimirovna, assistant. E-mail: druzhinina41@yandex.ru. Area of research: cutting of female threads with imposing on a tap of ultrasonic fluctuations.

Trusov Vladimir Nikolaevich, Doctor of Engineering Science. E-mail: isap@samgtu.ru.

Area of research: machining of materials.

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), УДК 621.45. ИССЛЕДОВАНИЕ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ ПОГРЕШНОСТЕЙ ПАРАМЕТРОВ ЗАГОТОВОК НА ГЕОМЕТРИЧЕСКУЮ ТОЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ © 2012 Ф. И. Дёмин1, А. В. Поляков2, Т. В. Полякова Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет) ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс", Самара В статье представлены исследования по влиянию погрешности механических свойств материала исходной заготовки на формирование точности формы рабочих поверхностей детали. Рассмотрены изменения погрешности формы на последующих этапах производства.

Маложесткие детали, раскатка, остаточные напряжения, погрешность формы.

Производство самолетов усложняется происходит совершенствование тем, что размеры деталей планера технологических процессов. Исходные изменяются от нескольких миллиметров заготовки, полученные методом горячего (крепежные детали) до десятков метров деформирования или литейного (стрингеры, полки лонжеронов, листы производства, формируются с минимальным обшивки, монолитные панели, монолитные слоем металла для последующей шпангоуты, рамы). При этом большинство механической обработки. Повышение деталей значительных габаритных размеров геометрической точности исходных обладает малой жесткостью, что создает заготовок и улучшение качества материала трудности получения точных размеров в позволяет, в отдельных случаях, для процессе сборки из них узлов и агрегатов. ответственных деталей не обрабатывать Получили большое развитие бесплазовые механическим методом рабочие методы задания и увязки форм и размеров поверхности. Так, например, профиль пера агрегатов самолета, требующие повышения лопатки турбины газотурбинного двигателя точности исполняемых маложестких деталей не подлежит механической обработке. Это (фюзеляжи, крыло, нервюры и др.) и оценки позволяет при создании монокристальных податливости заготовок в процессе или с направленной кристаллизацией изготовления и сборки. Это требует создание заготовок сохранить полезное качество комплекса контрольно-измерительных поверхностей пера лопатки. Обеспечение устройств (лазерные центрирующие высокой точности таких деталей требует измерительные системы, компьютерные применения специальных технологических устройства). процессов.

Требования к точности самолетов и Снижение припусков на ракет постоянно растут, отклонение профиля механическую обработку и повышение фюзеляжа составляет 1-1,5 мм при скорости точности исходных заготовок - это важное 1200 км/ч, 1 мм при скорости 2500-3000 направление в развитии технологического км/ч, допуски на размеры силовых деталей производства современных деталей. Оно (стрингеров, лонжеронов, шпангоутов, требует проведения исследований по панелей) лежат в пределах ±0,2 мм. анализу наследственности погрешностей Похожие проблемы обеспечения параметров изготовления, как исходных качественных показателей маложестких заготовок, так и погрешностей параметров деталей характерны и при производстве на последующих этапах производства.

отдельных деталей газотурбинных Весьма важным является анализ двигателей. точности изготовления маложестких колец В процессе изготовления деталей в ГТД, которые используются для корпусов современных условиях, постоянно компрессоров, турбин и для кольцевых Авиационная и ракетно-космическая техника элементов лабиринтных осевых и счет процессов происходящих во внутренней радиальных уплотнений. перестройке материала.

Кольцевые детали ГТД имеют значительные габаритные размеры и, как правило, малую массу. Изготовление таких деталей из углеродистых и легированных сталей, а также из хромоникелевых, титановых и алюминиевых сплавов различных групп контроля материала требуют учета изменения геометрической точности на всех этапах производства.

Требования по точности Рис. 1. Зоны формирования качественных геометрических параметров таких деталей показателей заготовок весьма высокие. Так, например, рабочие поверхности колец компрессора и турбины Зона 2, с которой связана грубая выполняется в пределах 6 – 7 квалитетов. механическая обработка материала на Погрешность формы таких поверхностей предварительных этапах, вносит изменения, должна иметь небольшие отклонения. которые отличаются от изменений в зоне 1 и Технологией изготовления исходных проявляются, как правило, в пределах заготовок крупногабаритных колец является упругих деформаций материала.

в основном раскатка. Для колец первой Зона 3 - зона отделочных, доводочных группы контроля материала работ при механическом формировании предусматривается технологическая рабочих и конструкторских поверхностей. В прибыль. Из неё изготавливается образец и этой зоне изменения должны быть проверяются все механические свойства незначительными, т. к. эта зона данного материала кольца. формирования заданной точности Технология получения исходной геометрических и других параметров заготовки раскаткой предусматривает качества детали.

несколько этапов предварительного С целью анализа неравномерности формирования контура. Для этого механических свойств исходных заготовок, используется ковка с нагревом в пламенных для колец первой группы контроля из печах до температуры 1100 -1200° С. технологической прибыли были вырезаны При мелкосерийном производстве элементов по всему периметру заготовки. Из производится многократный нагрев этих элементов изготовлены образцы, заготовок, что увеличивает цикл прошедшие термическую обработку в производственного процесса. Получение соответствии с технологическим процессом исходных заготовок таким способом не изготовления колец. Проведенные позволяет создать малые припуска на исследования механических свойств последующую механическую обработку и материала, представлены в табл. 1.

вносит значительные неравномерности Механические свойства материала в механических свойств материала. поперечном направлении исходных На рис. 1 представлены зоны заготовок принимались равными для изменения качественных показателей продольных сечений. Это условие было заготовок в технологических процессах проверено на основании зависимостей изготовления деталей. твердости заготовки от предела текучести.


Процессы изменения механических свойств материала, происходящие при формировании исходных заготовок методами деформирования в горячем состоянии, занимают зону 1. В этой зоне происходят изменения механических свойств материала и его неравномерности за Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), Таблица По результатам исследований и Модель кольца, созданная по узлам и оценке статистических данных колец за выбранным типам элементов, рассчитывалась несколько лет производства построена исходя из свойств материала (ХН68МВТЮК) диаграмма (рис. 2) неравномерности со следующими механическими данными Е=1,9·1011 Па и =0,3. Заданные остаточные пределов текучести материала колец, полученных методом раскатки. напряжения задавались командой INISTATE, которая позволяла производить многократную загрузку напряжений.

12 Результаты расчета по деформации кольца представлены на рис. 3.

11 В результате проведенных расчетов были получены данные деформаций кольца при черновой и чистовой обработке.

10 При черновой обработке снимался припуск 3.5 мм за 2 прохода, наружный 9 диаметр кольца оставался неизменным ( мм), внутренний менялся от 825 до 832 мм, 8 при чистовой обработки снимался припуск 1.25 мм за 2 прохода (данные приведены в Рис. 2. Диаграмма остаточных напряжений в табл. 2).

заготовке перед операциями механической обработки Для оценки погрешности формы маложесткого кольца на трех основных этапах обработки и учете съема припуска на черновых и чистовых операциях при механической обработке были проведены компьютерные исследования с использованием программы ANSYS.

Моделирование кольца предусматривало проверку изменений погрешности формы Рис. 3. Распределение деформаций после черновой от наследственности неравномерности токарной обработки погрешности остаточных напряжений, полученных при раскатке колец.

Авиационная и ракетно-космическая техника Таблица 2 – Осевые деформации кольца при черновой и чистовой обработке По результатам табл. 2 построен характер деформации, который показан график зависимости овальности от рис. 5.

величины снятого припуска (рис. 4). Результаты исследования позволяют сделать вывод о том, что при разработке технологических процессов изготовления маложестких крупногабаритных колец необходимо большое внимание уделять равномерности механических свойств материала при создании исходных заготовок.

Погрешность формы рабочих и конструкторских поверхностей деталей даже при незначительных изменениях на черновых и чистовых этапах последующей обработки будут иметь значительные Рис. 4. Зависимость овальности от величины величины, которые порождены снятого припуска наследственностью исходной заготовки.

При воздействии остаточных напряжений проявляется погрешность формы – овальность. Также был выявлен Рис. 5. Диаграмма распределения деформаций от остаточных напряжений Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), С целью уменьшения влияния Библиографический список наследственности исходной заготовки 1. Абибов, А.А. Технология требуется: самолетостроения [Текст] / А.А. Абибов, 1. Оптимизировать режимы Н.М. Бирюков, В.В. Бойцов // Учебник для раскатки колец. авиационных вузов. – М.:

2. Уменьшить массу раскатной Машиностроение, 1982. – 551 с.

заготовки. 2. Демин, Ф.И. Технология 3. Оптимизировать условия изготовления основных деталей проведения термических операций газотурбинных двигателей [Текст] / Ф.И.

исходной заготовки. Демин, Н.Д. Проничев, И.Л. Шитарев // 4. При необходимости для Учеб. пособие. – М.: Машиностроение.

высокоточных колец производить вторую 2002. – 328 с.

раскатку колец после черновых операций механической обработки.

INVESTIGATION OF HEREDITY OF ERRORS IN THE WORKPIECES PARAMETERS ON GEOMETRICAL ACCURACY OF READY DETAIL © 2011 F. I. Dyomin1, A. V. Polyakov2, T. V. Polyakova Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University) «Progress» Design Bureau This paper presents research on the effect of the error of the mechanical properties of the material on the formation of the initial workpiece shape accuracy of the working surfaces of parts. Also considered are changes in the form of error in the subsequent stages of production.

Small rigidity, workpiece, rolling, residual stresses, form error.

Информация об авторах Демин Феликс Ильич, профессор, доктор технических наук, профессор кафедры производства двигателей летательных аппаратов, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет). Область научных интересов: исследование точности изготовления деталей газотурбинных двигателей.

Поляков Алексей Викторович, инженер-конструктор, ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ Прогресс". E-mail: polyakov_63@mail.ru. Область научных интересов: исследование точности изготовления маложестких деталей.

Полякова Татьяна Викторовна, аспирант, кафедра производства двигателей летательных аппаратов, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет). E-mail: tatjana galuzina@rambler.ru. Область научных интересов: исследование точности изготовления маложестких деталей.

Dyomin Felix Ilyich, doctor of technical sciences, professor, department of Aircraft Engines Industry, Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University). Area of research: accuracy research problem when manufacturing details of gas-turbine engines.

Polyakov Aleksey Victorovich, design engineer, «Progress» Design Bureau. E-mail:

Авиационная и ракетно-космическая техника polyakov_63@mail.ru. Area of research: accuracy research problem when manufacturing pads with small rigidity.

Polyakova Tatyana Victorovna, engineer, Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University). E-mail: tatjana-galuzina@rambler.ru.

Area of research: accuracy research problem when manufacturing pads with small rigidity.

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), УДК 621.941.31: ТОКАРНО-ФРЕЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА СЛОИСТОЙ ДЕТАЛИ © 2012 А. И. Кондратьев, А. В. Кузнецов, Н. Д. Проничев Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет) В статье рассматривается использование современных станков при изготовлении сложных деталей.

Разработка, управляющая программа, отработка, виртуальный станок.

Габариты детали составляют диаметр В современных условиях 130 мм, а длинна 136 мм. В качестве производства использование оборудования использовался станок многокоординатного оборудования является TraubTNA 300.

важной задачей. Данную деталь на универсальном Одной из проблемных областей оборудовании изготовить очень сложно.

является изготовления сложно-фасонных Деталь имеет цилиндрическую форму, и для деталей на токарно-фрезерных всех элементов позиционную обработку обрабатывающих центрах. использовать не представляется возможным.

При обработке деталей, размеры Условно технологический процесс которых превышают возможности обработки деталей можно разделить на оборудования, можно перейти от следующие этапы:

позиционной обработки к обработке на 1. Создание трехмерной модели, вращении. При этом становится возможным отвечающей всем требованиям для ее обработка более крупных деталей. использования при разработке управляющих Быстрое написание таких программ (УП) в CAM модулях управляющих программне связано с современных программных продуктов.

покупкой дорогостоящих опций. Одним из 2. Разработка оптимальной таких примеров можно рассмотреть сложно- траектории движения инструментов в фасонную деталь (рисунок1). зависимости от специфики трехмерной На рис. 1 представлена токарно- модели.

фрезерная деталь, на которой расположены 3. Создание моделей виртуальной элементы разной глубины. Большую часть обработки («виртуального станка»).

этих элементов можно обработать только с 4. Отработка технологии и помощью обработке на вращении, а возможностей оборудования на остальные - с помощью позиционной «виртуальных станках», что является обработки. актуальным при большом количестве операций и комплексном использовании полного функционала станка.

5. Получение оптимальной управляющей программы, с помощью которой можно достигнуть высокой точности при максимальной производительности.

6. Отработка УП на реальном оборудовании, в процессе которой должна быть достигнуты все заданные технологические характеристики с минимальными затратами.

Рис. 1. Деталь Авиационная и ракетно-космическая техника Формируя стратегию обработки, Следующим вопросом является необходимо учитывать конструктивные программирование данной детали.

особенности детали, которые в наибольшей Необходимо предварительно разделить ее на степени влияют на технологичность. При четыре области. При программировании этом важнейшее значение имеют следующие данных поверхностей можно факторы: воспользоваться двумерными эскизами.

наличие поверхностей, Для этого необходимо развернуть обеспечивающих точное базирование геометрию на плоскость обработки.

заготовки и инструменто-доступность для Рассмотрим два варианта максимального количества поверхностей;

математической модели обрабатываемой возможность точного и детали.

надежного автоматического перезакрепления заготовки в противошпиндель;

принятие решения о необходимости введения термообработки внутри (после чернового этапа) технологического процесса;

принятие решения о необходимости разделения технологического процесса на этапы;


оценка степени влияния жесткости заготовки на точность размеров, формы и расположения поверхностей;

Рис. 2. Первый вариант математической 3D модели детали оптимизация последовательности выполнения переходов с На рис. 2 изображена технологическая учетом возможности много 3D модель. Можно видеть, что габариты 3D инструментальной обработки.

модели заготовки превосходят габариты 3D Рассмотрим конструктивно – модели детали. В этом случае при обработке технологические особенности детали. Она останутся нефрезерованные зоны вследствии представляет собой тело цилиндрической того, что геометрия, снимаемая с модели, формы, на поверхности которого является замкнутым контуром. В таких расположены элементы кривых, условиях траекторию обработки не обрабатываемых только фрезерованием.

представляется возможным расширить, как Условно данную деталь можно разделить на это делается при фрезеровании простых четыре сектора. В каждом из этих секторов плоских поверхностей. Встает вопрос о расположены группы элементов. Большая перестроении геометрии таким образом, часть этих элементов может быть обработана чтобы на детали не оставалось «мертвых»

фрезерованием на вращении. Основной зон при обработке.

особенностью является то, что Второй вариант 3D модели предварительно деталь обработана токарным представлен на рис. 3. В данном случае методом, вследствие чего присутствует габариты математической 3D модели детали цилиндрический поясок. Данный поясок не превосходят габариты модели заготовки, что является конструкторским элементом. С позволяет обработать все «мертвые» зоны учетом того, что бобышка на детали.

цилиндрической поверхности детали должна располагаться по оси пояска, необходимо определить ее расстояние от правого торца, который используется для базирования.

Таким образом, при подготовке технологических баз, должны быть четко выдержаны все требования, предъявляемые к заготовке.

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), После перестроения геометрии можно преступить к разработке управляющей программы.

Рис. 3. Второй вариант математической 3D модели детали TURNING AND MILLING LAYERED DETAILS © 2012 A. I. Kondratyev, A. V. Kyznecov, N. D. Pronichev Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University) In this paper we analyzed the problem using modern machines with a lot of axial manufacture complex parts of aircraft engines The development, the operating program, working off, the virtual machine.

Информация об авторах Кондратьев Александр Игоревич, ассистент кафедры производства двигателей летательных аппаратов, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет). Е-mail:

kondalexigor1987@mail.ru. Область научных интересов: технология производства авиадвигателей.

Проничев Николай Дмитриевич, доктор технических наук, профессор кафедры производства двигателей летательных аппаратов, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет). Е-mail: pdla@ssau.ru. Область научных интересов:

технология производства авиадвигателей.

Кузнецов Антон Владимирович, ассистент кафедры производства двигателей летательных аппаратов, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет). Е-mail:

a.v_kuznetsov@bk.ru. Область научных интересов: технология производства авиадвигателей.

Kondratev Alexsandr Igorevich, Assistant Professor of Production of aircraft engines department Samara State Aerospace Universitynamed after academician S.P. Korolyov (National Research University). E-mail: kondalexigor1987@mail.ru. Area of research: Technology of aeroengine.

Pronichev Nikolai Dmitrievich, Ph.D., Professor of Production of aircraft engines department Samara State Aerospace Universitynamed after academician S.P. Korolyov (National Research University). E -mail: pdla@ssau.ru. Area of research: Technology of aeroengine.

Kuznetsov Anton Vladimirovich, Assistant Professor of Production of aircraft engines department Samara State Aerospace Universitynamed after academician S.P. Korolyov (National Research University). E -mail: a.v.kuznetsov@bk.ru. Area of research: Technology of aeroengine.

Авиационная и ракетно-космическая техника УДК 621.9. ЛИНЕЙНАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ОБРАБОТКИ НА ОПЕРАЦИЯХ ЧИСТОВОГО КОНЦЕВОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ © 2012 Д. Л. Скуратов Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет) Представлена математическая модель для определения рациональных условий обработки при концевом фрезеровании, состоящая из линейной целевой функции и линейных ограничений-неравенств. В качестве целевой функции использовано уравнение, определяющее машинное время обработки, а в качестве ограничений-неравенств ограничения, связанные c функциональными параметрами и параметрами, определяющими качество обработки.

Концевое фрезерование, математическая модель, целевая функция, технические ограничения, рациональные условия обработки.

Для решения задачи научно- соответствующий минимальной обоснованного определения рациональных себестоимости операции;

Tн. пр - период условий обработки на операциях чистового стойкости, соответствующий наибольшей фрезерования концевыми фрезами (максимальной) производительности. В необходимо выбрать целевую функцию, условиях производства наиболее часто технические ограничения и на их базе используют экономический период разработать математическую модель, стойкости и период стойкости, позволяющую получить рациональные соответствующий наибольшей режимы резания при различных вариантах производительности:

управляемых параметров. Э 1 m 1 m t c и ;

Tн. пр tc, Т эк Чаще всего при определении m m Е рациональных условий резания где m - показатель относительной стойкости (характеристики инструмента и его инструмента.

геометрии, режима резания, СОТС и т.д.) Работа с максимальной при обработке заготовок на металлорежущих производительностью, как правило, не станках в качестве целевой функции соответствует минимальной себестоимости принимается себестоимость операции, обработки. В связи с этим определение которая может быть определена по формуле, рационального режима резания должно приведенной, например, в работе [2].

основываться на экономическом периоде При проектировании стойкости. Обработка заготовок на режимах, технологического процесса изготовления соответствующих наибольшей детали большое значение имеет правильный производительности, в условиях выбор периода стойкости режущего производства ведется лишь в случаях инструмента для каждой операции. В крайней необходимости, когда требуется, не зависимости от конкретных условий и задач считаясь с затратами, изготовить производства могут использоваться максимально возможное количество деталей.

различные периоды стойкости: Tmax Режимы резания, рассчитанные с максимальный период стойкости, мин;

Tопт - использованием экономических периодов период стойкости, соответствующий стойкости инструментов и обеспечивающие оптимальной скорости резания, мин;

Tэк - наименьшее время обработки, будут одновременно и наиболее экономичными [4].

экономический период стойкости, Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), nф 100S z 100t ф Поэтому в качестве целевой функции при y x фрезеровании целесообразно использовать 318С Dфq 1100 x y, (3) уравнение, определяющее машинное время обработки. T m B u z p Уравнение целевой функции при где С - коэффициент, характеризующий однопроходном фрезеровании концевыми условия обработки;

T - заданный период фрезами будет иметь вид стойкости фрезы, мин;

B - ширина L L, (1) fт фрезерования, мм;

m, x, y, q, u, p S м nф S z z показатели степени, характеризующие где L - длина рабочего хода фрезы, мм;

n ф - соответственно влияние T, t ф, S z, D ф, B, z частота вращения фрезы, об/мин;

S м - на скорость резания.

В неравенстве (3) и последующих минутная подача, мм/мин;

S z - продольная технических ограничениях для удобства подача, мм/зуб;

z - число зубьев фрезы.

вычислений принято вместо S z 100 S z, а В свою очередь вместо t ф 100 t ф, с соответствующими L lm l1 l2, поправками в правой части.

где lт - длина пути фрезы в направлении Ограничение, связанное с подачи, мм;

l1 - путь врезания фрезы, мм;

l мощностью станка - перебег фрезы, мм.

При фрезеровании заготовок, как и Путь врезания фрезы при концевом при других видах механической обработки, фрезеровании составляет [1] проводимой на металлорежущих станках, l1 0,5 D ф sin, необходимо, чтобы эффективная мощность где D ф - диаметр концевой фрезы, мм;

N эф не превышала мощности, подводимой к arccos 1 2t ф D ф ;

tф - глубина шпинделю станка, то есть выполнялось условие [5]:

фрезерования, мм.

N эф 1, 2 N шп, (4) Величина перебега фрезы обычно не превышает 1…5 мм. где N эф - эффективная мощность, кВт;

Nшп Ограничение, связанное с режущими мощность, подводимая к шпинделю станка, свойствами инструмента кВт.

Скорость резания при концевом Для определения эффективной фрезеровании определяется из условия мощности при концевом фрезеровании за полного использования режущих свойств основу могут быть использованы формулы, инструмента на основании неравенства:

приведенные в [1, 3]. Эти формулы можно т, (2) представить в общем виде:

где - скорость резания, м/мин;

т - N эф CN 105 DфN S zyN tфN BznфN k N1k N 2, (5) q x z максимально допустимая скорость резания где CN - коэффициент, характеризующий при заданной стойкости концевой фрезы, условия обработки при фрезеровании м/мин.

концевыми фрезами, для которых была Подставив значения и т, получена вышеприведенная эмпирическая D n 0, определяемые по формулам ф ф, kN1 в kN 1000 зависимость;

, q С Dф т m y x u p, в неравенство (2) и поправочные коэффициенты, учитывающие T S z tф B z соответственно влияние прочности решая его относительно n ф S z t ф, получим обрабатываемого материала и величины переднего угла на эффективную мощность первое техническое ограничение:

резания;

x N, y N, q N, zN - показатели Авиационная и ракетно-космическая техника 100 S z 100t ф x степени, характеризующие соответственно S влияние t ф, S z, nф, D ф на мощность.. (8) 1 x C S Dф q k S1 k S 2 k S 3 k S S S Подставим в неравенство (4) B uS выражение (5) и N шп N эд. После решения Ограничение, связанное с неравенства относительно n ф S z t ф второе температурой резания при фрезеровании техническое ограничение получим в При чистовом концевом следующем виде: фрезеровании температура в зоне резания, а nфN 100 S z N 100t ф N y x z также время нагрева и охлаждения могут быть достаточными для того, чтобы в 1,2 N эд100 xN y N, (6) поверхностном слое произошли структурные q C N 10 5 DфN Bzk N 1k N 2 и фазовые превращения. В связи с этим необходимо, чтобы температура в зоне N эд - мощность электродвигателя где контакта фрезы с заготовкой не превышала механизма главного движения станка, кВт;

критических значений, то есть выполнялось - КПД кинематической цепи механизма условие:

главного движения. кр, (9) Обобщенное ограничение, где - температура в зоне резания, оС;

кр учитывающее марку обрабатываемого и критическая температура в зоне резания, оС.

инструментального материалов, Температура в зоне резания при жесткость упругой системы, фрезеровании заготовок концевыми фрезами шероховатость обработанной и форму может быть определена по эмпирической обрабатываемой поверхностей зависимости:

При концевом фрезеровании x различных групп материалов величина tф С S B z y u, (10) подачи, приходящаяся на один зуб фрезы, не z Dф должна превышать значения, определяемого из неравенства: где С - коэффициент, отражающий влияние q C S DфS k S 1k S 2 k S 3 k S 4 условий обработки на температуру в зоне Sz, (7) t xS B u S резания при фрезеровании;

x, u, y, z где СS - коэффициент, характеризующий показатели степени, характеризующие интенсивность влияния соответственно t ф, kS1 - коэффициент, уровень подачи;

B, Sz и на величину температуры учитывающий жесткость упругой резания.

kS технологической системы;

Подставив зависимость (10) и коэффициент, учитывающий формулу для расчета скорости резания в kS инструментальный материал;

неравенство (9) и решив его относительно коэффициент, учитывающий шероховатость n ф S z t ф, получим четвертое техническое kS обработанной поверхности;

ограничение:

коэффициент, учитывающий форму y nф 100S z (100t ф ) x z обрабатываемой поверхности;

x S, qS, u S 318 z 100 x y кр. (11) показатели степени, характеризующие C Dз z x B u соответственно влияние на tф, Dф, B величину подачи. Ограничения, связанные с После решения (7) относительно кинематическими возможностями S z, t ф третье техническое ограничение будет станка, используемого для фрезерования При обработке заготовки частота иметь вид:

вращения концевой фрезы и минутная подача стола станка должны быть ограничены наибольшим и наименьшим Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), числом оборотов шпинделя и наибольшей и Возникновение структурных и наименьшей подачами, приведенными в фазовых превращений в поверхностном слое паспорте станка. Тогда технические заготовок связано не только с температурой ограничения, обусловленные в зоне резания, но также со скоростью его кинематическими возможностями станка, нагрева и в большей степени со скоростью будут иметь вид: охлаждения.

- пятое техническое ограничение При фрезеровании скорость охлаждения заготовок зависит от скорости n ф n ст min, (12) подачи СОЖ в зону резания и от скорости где nст min - минимальная частота вращения резания. Увеличение скорости резания на шпинделя станка, об/мин;

операциях фрезерования, во-первых, - шестое техническое ограничение приводит к повышению температуры в зоне nф nст max, (13) резания за счет увеличения общего тепловыделения Q Pz, во-вторых, как где nст max - максимальная частота вращения правило, к небольшому уменьшению шпинделя станка, об/мин;

главной составляющей силы резания Pz и, в - седьмое техническое ограничение третьих, к росту скорости охлаждения.

S м S м. ст min, При постоянной скорости подачи где S м. ст min - минимальная минутная подача СОЖ в зону резания ограничения, станка, мм/мин. Учитывая, что S м nф S z z, в обусловленные результатами исследования окончательном виде седьмое ограничение кинетики тепловых процессов, основаны на будет иметь вид: использовании диаграмм, связывающих 100 S м. ст min метастабильные диаграммы состояния nф 100S z ;

(14) материалов со скоростью резания [6]. Исходя z из этих диаграмм, производительная - восьмое техническое ограничение обработка материалов при гарантированном S м S м. ст max ;

отсутствии структурных и фазовых 100S м. ст max nф 100S z изменений в поверхностном слое возможна в, (15) z том случае, если выполняются условия:

где S м. ст max - максимальная минутная пр.наим ;

(18) подача станка, мм/мин. пр.наиб, (19) Ограничения, связанные с глубиной где - наименьшая предельная пр.наим резания допустимая скорость резания, м/мин;

пр.наиб При концевом фрезеровании глубина резания t ф не может быть меньше некоторой - наибольшая предельная допустимая скорость резания.

определенной для каждого инструмента и Наименьшая предельная допустимая обрабатываемого материала величины t ф. min.

скорость резания при чистовом С другой стороны глубина резания не может фрезеровании связана с требованиями, быть больше t ф. max, которая равна диаметру предъявляемыми к производительности и фрезы. Тогда технические ограничения, качеству обработки, а наибольшая обусловленные глубиной резания, будут предельная допустимая скорость резания иметь вид обусловлена требованиями, предъявляемыми - девятое техническое ограничение к себестоимости обработки.

100 t ф 100 t ф. min ;

(16) Решив неравенства (18) и (19) относительно, предварительно nф - десятое техническое ограничение 100 t ф 100 t ф. max. (17) Dф nф представив в них, как, получим Ограничения, связанные с результатами исследования кинетики шестое и седьмое технические ограничения:

тепловых процессов Авиационная и ракетно-космическая техника 1000 пр.наим f 0 c0 x1 x2, nф ;

(20) Dф где x1 ln nф ;

x2 ln 100 S z ;

x 3 ln 100 t ф ;

1000 пр.наиб nф. (21) Dф 318 С Dфq 1 100 x y Выбранные и описанные выше ;

b1 ln T m B u z p технические ограничения, отражающие с определенной степенью точности 1,2 N эд100 xN yN физический процесс резания в совокупности b2 ln ;

q CN 105 DфN BzkN1k N с целевой функцией, позволяют построить математическую модель для определения рациональных условий обработки. 1 xS C S DфS q k S 1k S 2 k S 3 k S Преобразуем полученные выше ;

b3 ln B uS неравенства, связывающие технические ограничения с элементами режима резания, а 318 z 100 x y кр также целевую функцию в линейные b4 ln ;

ограничения-неравенства и линейную C Dфz x B u целевую функцию. Решение полученной системы линейных уравнений при заданных b5 ln nст min ;

b6 ln nст max ;

определяющих и управляемых параметрах позволит на стадии проектирования технологического процесса определить 100 S м. ст min b7 ln ;

рациональные условия обработки для z операций чистового концевого фрезерования и гарантированно обеспечивать при этом 100S м. ст max ;

b9 ln 100 t ф. min ;

b8 ln заданное значение конструктивных z параметров. Для получения системы линейных ограничений-неравенств и b10 ln 100 t ф. max ;

линейной целевой функции, моделирующих процессы концевого фрезерования заготовок, 1000 пр.наим 1000 пр.наиб прологарифмируем зависимости (3), (6), (8), b11 ln ;

b12 ln ;

(11)-(17), (20), (21) и (1), которые после Dф Dф введения обозначений будут иметь вид:

100 L x1 y x 2 x x3 b1 ;

f 0 ln f m ;

с0 ln A ln.

z x z y N x2 x N x 3 b2 ;

N1 Полученная система линейных x2 x s x 3 b3 ;

ограничений-неравенств (22) и линейная z x1 y x 2 x x3 b4 f функция представляют собой x b5 ;

математическую модель для определения рациональных режимов резания при x1 b6 ;

(22) фрезеровании заготовок концевыми фрезами x1 x2 b7 ;

на чистовых операциях.

x1 x2 b8 ;

Решение задачи может быть упрощено за счет приведения системы (22) с x 3 b9 ;

тремя неизвестными к системе с двумя x 3 b10 ;

неизвестными, в результате чего x1 b11 ;

аналитическое и графическое решение задачи осуществляется в двумерном x1 b12 ;

пространстве. Для проведения Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета № 5 (36), определить наивыгоднейшие условия преобразований выразим x1 из ограничения обработки на чистовых операциях концевого неравенства, связанного с режущими фрезерования заготовок.

свойствами инструмента, которые в значительной мере определяются его Библиографический список стойкостью:

1. Баранчиков, В.И. Прогрессивные x1 b1 y x2 x x3, режущие инструменты и режимы резания и подставим его значение во все остальные металлов: Справочник [Текст] / В.И.

неравенства системы (22). При фрезеровании Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина [и ограничение, связанное с режущими др.];

Под общ. ред. В.И. Баранчикова. - М.:

свойствами инструмента, является одним из Машиностроение, 1990. - 400 с.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 12 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.