Михаил Аркадьевич Тамаркин, доктор технических наук, профессор,заведующий кафедрой
кафедра «Технология машиностроения»
344000
пл. Гагарина, 1
Ростов-на-Дону
Mikhail A. Tamarkin, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Department
Department of Mechanical Engineering Technology
344000
1 Gagarin sq.
Rostov-on-Don
Элина Эдуардовна Тищенко, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры
кафедра «Технология машиностроения»
344000
пл. Гагарина, 1
Ростов-на-Дону
Elina E. Tishchenko, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Department
Department of Mechanical Engineering Technology
344000
1 Gagarin sq.
Rostov-on-Don
Роман Геннадьевич Тищенко, студент
344000
пл. Гагарина, 1
Ростов-на-Дону
Roman G. Tishchenko, Student
344000
1 Gagarin sq.
Rostov-on-Don
Цель – разработка модуля автоматизированной системы проектирования технологических процессов обработки многоконтактным виброударным инструментом – шарико-стержневым упрочнителем.
Объектом исследования явился технологический процесс обработки шарико-стержневым упрочнителем. В качестве критериев оценки эффективности использовались производительность и себестоимость процесса обработки, выраженная в длительности и стоимости достижения заданных параметров упрочнения. В качестве ограничительных функций использовались геометрические и физико-механические параметры поверхностного слоя обрабатываемых деталей, заданные конструктором. Остаточные напряжения в исследуемых образцах определялись по методу Давиденкова. При автоматизации проектирования технологических процессов использовалась среда разработки программного обеспечения Microsoft Visual Studio на языке программирования C#. В результате проведенных исследований установлено, что на формирование качества поверхностного слоя деталей оказывают влияние основные технологические параметры (энергия удара индентора, количество стержней и радиус их заточки, натяг при обработке). На основе проведенных теоретических исследований процесса обработки шарико-стрежневым упрочнителем получены адекватные теоретические модели формирования различных параметров качества поверхностного слоя обработанных деталей и времени обработки. Полученная зависимость прошла комплексную экспериментальную проверку в условиях ПАО «Роствертол» (г. Ростов-на-Дону). Измерения остаточных напряжений в поверхностном слое обработанных ШСУ деталей производились на автоматизированном стенде АСКОН-3-КИ производства Казанского авиационного института. В результате сравнения результатов теоретических и экспериментальных исследований рассматриваемого процесса обработки установлено, что расхождение не превышает 15 %. Адекватность теоретических формул осуществлялась по критерию Фишера. На основании результатов исследований разработаны алгоритм и методика проектирования рациональных параметров технологических процессов обработки деталей сложной конфигурации шарико-стержневым упрочнителем. Использование разработанного программного модуля системы автоматизированного проектирования технологических процессов позволило значительно сократить сроки технологической подготовки производства и обеспечить стабильное качество обрабатываемых деталей. Это делает возможным проводить технологическую подготовку в условиях цифрового производства и обеспечить значительное увеличение жизненного цикла выпускаемой продукции.
In this work, a module of an automated design system for machining using a multi-contact vibrating impact tool, namely a ball-rod hardener, was developed.
The technological process of machining using such a hardener was studied. The performance and production cost of machining expressed as the duration and cost of achieving the specified hardening parameters were used to assess the efficiency. The specified geometric, physical and mechanical parameters of the surface layer of processed parts were used as restrictive functions. Residual stresses in samples were determined by Davydenko’s method. The Microsoft Visual Studio software and the C# programming language were used to automate process design. The studies established that the quality of the surface layer of parts is influenced by the main technological parameters (the impact energy of the indenter, the number of rods and grinding radius and tension in processing). The adequate theoretical models of developing various quality parameters of the surface layer of machined parts and processing time were obtained from the theoretical studies of the machining process using a ball-rod hardener. The obtained dependence was subjected to a comprehensive verification under the operating conditions at PJSC “Rostvertol” (Rostov-on-Don). Residual stresses in the surface layer of the BRH machined parts were measured using the ASCON-3-KI automated test stand produced by the Kazan Aviation Institute. The discrepancy between the theoretical and experimental results of the machining process was less than 15 %. The adequacy of the theoretical formulas was assessed by Fisher’s criterion. Based on the research findings, an algorithm and method of designing rational parameters for machining parts of complex geometry using a ball-rod hardener were developed. Using this software for the automated design of technological processes allowed the time of manufacturing preparation to be reduced and the stable quality of machined parts to be ensured. This offers manufacturing preparation in a digital production environment and ensures a significant increase in the useful life of manufactured products.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.