ВИРОБНИЦТВО ТОНКОСТІННИХ ДЕТАЛЕЙ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ НА ОБЛАДНАННІ З ЧПК
Authors:   Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Планковський Сергій , Цегельник Євген ,   Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Комбаров Володимир ,   Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Білецький Ігор ,   Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Сухонос Марія ,   Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Аксьонов Євген ,   Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Сорокін Володимир ,   Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Ківіренко Олег ,   Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Кондратьєв Андрій ,   Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Криживець Євген ,   Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Минтюк Віталій ,   Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Плюгін Владислав ,   Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова
Published: March 2024

У монографії проведено аналіз сучасного стану виробництва тонкостінних деталей літальних апаратів (далі – ЛА) на обладнанні з числовим програмним керуванням (далі – ЧПК). Основна увага приділена виробництву силових елементів авіаційної техніки високошвидкісним фрезеруванням. Проведено аналіз тенденцій розвитку систем ЧПК стосовно задач високошвидкісного оброблення деталей ЛА. Проаналізовано сучасні підходи до застосування віртуального базування під час виготовлення великогабаритних деталей ЛА та деталей з заготовок, форма яких наближена до форми деталей, що виготовляються. Запропоновано новий підхід до реалізації задач віртуального базування, що ґрунтується на апараті phi-функцій, який не застосовувався у відомих дослідженнях. Для задач статичного та динамічного навантаження деталей з легкодеформовними елементами під дією сил різання запропоновано застосування аналітико-числового методу ідентифікації крайових умов сумісно з методом скінченних елементів. Розглянуто ряд нових задач, пов’язаних з урахуванням деформування тонкостінних елементів під дією сил різання. Детально розглянуто досліджуваний авторами підхід до планування траєкторій виконавчих елементів ЧПК устаткування у високошвидкісних процесах виготовлення тонкостінних деталей ЛА. Показано, що такий підхід забезпечує суттєві переваги з погляду точності оброблення порівняно з алгоритмами, що використовуються провідними світовими виробниками обладнання з ЧПК. Запропоновано та досліджено перспективні системи ЧПК обладнання для реалізації зазначеного підходу. Розглянуто деякі аспекти виготовлення тонкостінних деталей ЛА намотуванням з композиційних матеріалів. Такий вибір обґрунтований тим, що цей спосіб виготовлення виробів з композиційних матеріалів залишається найпродуктивнішім та найбільш автоматизованим, особливо під час виготовлення виробів у формі тіл обертання. Досліджено напрямки удосконалення безперервного намотування під час виробництва довгомірних деталей з композиційних матеріалів. Для виготовлення деталей, навантажених високим внутрішнім тиском, наприклад, елементів транспортно-пускових контейнерів ракетного озброєння та корпусів ракетних двигунів на твердому паливі, запропоновано використовувати безперервне спіральне намотування на оправку, що самоподається. Для реалізації удосконалених схем намотування адаптовані системи укладання та направлення волокна та розроблені спеціалізовані системи ЧПК. Монографія побудована на матеріалах звітів за науково-дослідними роботами «Розробка методу призначення режимів високошвидкісної адаптивної ЧПК обробки тонкостінних деталей ЛА та її конверсійне застосування» (№ Д/Р 0121U109639) [242, 243] та «Розробка технології безперервного спірального намотування високоміцних елементів транспортно-пускових контейнерів ракетного озброєння» (№ Д/Р 0123U101805) [244], виконаних науковцями Харківського національного університету міського господарства імені О. М. Бекетова відповідно до договору з Міністерством освіти і науки України. Окрім цього до монографії увійшли деякі матеріали дисертацій членів авторського колективу та їхніх наукових публікацій, пов’язаних з тематикою монографії, опублікованих у 2023 р., які не були відображені в матеріалах звітів та дисертаційних робіт.