Изготовление деталей аэрокосмического назначения с помощью технологий быстрого прототипирования

Математическая модель локального процесса, полученная методом аппроксимации, имеет вид у = 0,223е°,182х, где х - координатное время.

Как следует из рисунка, в начале процесса врезания режущего инструмента в материал заготовки функция растет вследствие прерывания межмолекулярных связей с энергией ковалентной связи порядка 0,4 МДж/моль в период отделения молекул, переходящих в стружку. Затем интенсивность процесса возрастает незначительно по мере роста скоростей свободных тепловых электронов и частот колебаний атомов.

Полученная модель позволяет анализировать характер флуктуации амплитуды виброускорения в переходном процессе формообразования детали резанием со стружкообразованием.

Развитие современного производства изделий РКТ продолжается по направлению роста прецизионности, обеспечивающего повышение конкурентоспособности изделий по многим параметрам, поэтому вопросы оценки степени близости результатов измерения к принятому опорному значению, а также степень близости друг к другу независимых результатов измерений, полученных в конкретных регламентированных условиях, стимулирует анализ на новом уровне. Так, повторяемость и сходимость в условиях, когда результат измерения получен при одном и том же методе, лаборатории, операторе, приборах в короткий промежуток времени, определяет уровень культуры производства, значимость её для общества [4; 5].

В заключение можно отметить, что внедрение новых регламентов ИСО, способствуя прогрессу в области механики технологических процессов, ставит очередные задачи ускорения экспериментальных и фундаментальных работ по отработке и созданию новых режимов обработки анизотропных композитных материалов по критериям увеличения высоких и снижения критических технологий при создании прорывных технологий в производстве аэрокосмических изделий нового поколения.

Библиографические ссылки

1. Раменская Е. В., Филиппов Ю. А. Механизм генерирования и распространения вибрации в техноло-

гических машинах // Вестник СибГАУ. 2012. Вып. 1(41). С. 132-138.

2. Раменская Е. В., Филиппов Ю. А. Введение в акустическую динамику машин / Сиб. гос. аэрокос-мич. ун-т. Красноярск, 2015. 58 с.

3. Акустическая эмиссия в технологии ремонта и сертификации производственного оборудования / Е. В. Раменская, Ю. А. Филиппов и др. // Матер. 17 МНПК НПФ Плазмацентр : Технол. упроч. нанесения покрыт. и ремонта: теория и практика. СПб. : Поли-техн. ун-т. 2015. С. 242-249.

4. Международный словарь по метрологии: основные и общие понятия и соответствующие термины. 2-е изд. СПб. : Профессионал, 2010. 82 с.

5. ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Ч. 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений. 43 с.

References

1. Ramenskaya E. V., Filippov Y. А. The mechanism of generation and distribution of vibration technology in machines. Vestnik SibSAU, 2012. Release of. 1 (41). p. 132-138.

2. Ramenskaya E. V., Filippov Y. A. Introduction to acoustic dynamics of machines. SibSAU, Krasnoyarsk, 2015. p. 58.

3. Ramenskaya E. V. Acoustic emission technology of repair and certification of pro-duction equipment / E. V. Ramenskaya, Y. А. Filippov et al. Matter 17MNPK Plazmatsentr NPF: technology hardening coating and repair of theory and practice. St. Petersburg Polytechnic University. 2015. p. 242-249.

4. International metrology vocabulary: Basic and general concepts and associated terms. Edition 2, Corr. SPb. : NPO "Professional", 2010. p. 82.

5. ГОСТ Р ISO 5725-2-2002 Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results. Part 2. Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method. р. 43.

© Литвиненко Д. С., Дорофеева Е. С., Мозговой В. В., Филиппова Е. М., Раменская Е. В., 2015

УДК 62.669

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ТЕХНОЛОГИЙ БЫСТРОГО ПРОТОТИПИРОВАНИЯ

Н. В. Николаева, А. В. Рогожкин

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева

(Национальный исследовательский университет) Российская Федерация, 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34. E-mail: nikolaeva-nv@list.ru

Большую роль в совершенствовании технологического процесса изготовления деталей аэрокосмического назначения играют аддитивные технологии, которые позволяют значительно повысить качество и скорость выхода продукции на рынок.

Ключевые слова: быстрое прототипирование, аддитивные технологии, литье деталей.

Решетнеескцие чтения. 2015

MANUFACTURING PARTS FOR AEROSPACE APPLICATION BY USING RAPID PROTOTYPING TECHNOLOGIES

N. V. Nikolaeva, A. V. Rogozhkin

Samara State Aerospace University 34, Moskovskoye shosse, Samara, 443086, Russian Federation. E-mail: nikolaeva-nv@list.ru

Additive technologies to improve the technological process of manufacturing parts for aerospace application play a critical role; it allows to improve the quality and speed of output to the market significantly.

Keywords: Rapid prototyping, additive technology, casting.

При разработке и создании новой промышленной продукции особое внимание уделяется изготовлению литейных деталей, которые часто являются самой трудоемкой и дорогостоящей частью проекта. Сегодня представляет интерес новая «прорывная технология» быстрого изготовления заготовок (как пустотелых, так и монолитных), получаемых литьем по выплавляемым моделям, на базе систем быстрого прото-типирования (так называемые аддитивные технологии) [1].

Понятие «прорывная технология» подразумевает технические и технологические разработки, которые позволяют промышленным предприятиям значительно повысить свою эффективность и произвести зачастую революцию в подходах, скорости взаимодействия как между подразделениями внутри предприятия, так и с заказчиками продукции, а также значительно повысить качество и скорость выхода продукции на рынок. Безусловно, аддитивные технологии - это самый перспективный вид производства [2].

Аддитивные технологии сегодня - одни из наиболее развивающихся во всем мире «цифровых» технологий производства. Данные технологии объединяет обстоятельство: построение детали происходит путем добавления материала, в отличие от традиционных технологий, где создание детали происходит путем удаления «лишнего» материала [3].

Данная технология применяется для получения опытных образцов и первых комплектов деталей. Аддитивные технологии позволяют получить физическую копию трехмерной компьютерной модели детали любой сложности.

Рассмотрим процесс изготовления детали «компрессор» турбины малоразмерного двигателя (МГТД) с применением аддитивных технологий. При таких технологиях вначале разрабатывается компьютерная мастер-модель отливки по чертежу детали (см. рисунок, а). В ней учитываются припуски под механическую обработку и усадку как материала самой детали, так и всех материалов оснастки, применяемых для получения модели.

Затем по компьютерным моделям выращивают прототип детали из фотополимера на 3Б-принтере (см. рисунок, б). При создании прототипа следует помнить, что любой дефект на его видовой поверхности может отразиться и на уже готовой детали [4]. Прототип после выращивания используется для создания силиконовой формы, в которую затем производится литье воска - так получают восковую модель

детали (см. рисунок, г) для последующего литья металлов (см. рисунок, в) [5].

Изготовление детали «компрессор» МГТД: а - САЭ-модель детали «компрессор» МГТД; б - прототип; в - восковая модель; г - отливка детали

При разработке литейной технологии очень важно выбрать наиболее рациональный способ получения отливки, обеспечивающий необходимые эксплуатационные свойства литых деталей и высокие технико-экономические показатели производства: получение качественных отливок при минимальной их стоимости; высокая производительность; максимальное использование имеющегося оборудования. К такому рациональному способу получения отливок сегодня с уверенностью можно отнести аддитивные технологии [2].

Библиографические ссылки

1. Балякин А. В., Смелов В. Г., Чемпинский Л. А. Применение аддитивных технологий для создания деталей камеры сгорания // Вестник Самар. гос. аэро-космич. ун-та им. акад. С. П. Королёва (национального исследовательского университета). 2012. № 3-2. С. 47-52.

2. Повышение технико-экономических показателей модернизируемого двигателя НК-36СТ и его модификации на основе разработки методов и средств

формирования в заготовках и деталях по номенклатуре ОАО «КУЗНЕЦОВ» заданных параметров структуры, кристаллографической ориентации, а также новых инновационных гибридных и комбинированных технологий литья и обработки давлением (этап 4.5) : отчёт о НИР (промежуточн.) / Самар. гос. аэрокосмич. ун-т им. акад. С. П. Королёва (нац. исслед. ун-т) ; рук. Ермаков А. И. ; исполн. : Н. Д. Проничев [и др.]. Самара, 2015. 130 с. № ГР 01201369287. Инв. № 15368045.

3. Григорьянц А. Г. Основы лазерной обработки материалов. М. : Машиностроение, 1989. 304 с.

4. Смелов В. Г. Разработка инновационных технологических процессов на основе использования аддитивных технологий [Электронный ресурс] : электрон. учеб. пособие / В. Г. Смелов, А. В. Балякин, Р. А. Вдовин, В. В. Кокарева ; Самар. гос. аэрокосмич. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т). Самара, 2013.

5. Балякин А. В., Николаева Н. В. Применение аддитивных технологий при производстве газотурбинного двигателя малой тяги // XL Гагаринские чтения : науч. тр. Междунар. молодежной науч. конф. : в 9 т. 2014. Т. 1. С. 154-156.

References

1. Balyakin A. V., Smelov V. G., Chempinskiy L. A. Primenenie additivnykh tekhnologiy dlya sozdaniya

detaley kamery sgoraniya // Vestnik SSAU. 2012. № 3-2. Р. 47-52.

2. Povyshenie tekhniko-ekonomicheskikh pokazateley moderniziruemogo dvigatelya NK-36ST i ego modifikatsii na osnove razrabotki metodov i sredstv formirovaniya v zagotovkakh i detalyakh po nomenklature OAO «KUZNETSOV» zadannykh parametrov struktury, kristallograficheskoy orientatsii, a takzhe novykh innovatsionnykh gibridnykh i kombinirovannykh tekhnologiy lit'ya i obrabotki davleniem (etap 4.5): otchet o NIR /SSAU; ruk. Erma-kov A. I.; ispoln.: N. D. Pronichev. Samara, 2015. 130 p. № GR 01201369287. Inv. № 15368045.

3. Grigor'yants A. G. Osnovy lazernoy obrabotki materialov. M. : Mashinostroenie, 1989. 304 p.

4. Smelov V. G. Razrabotka innovatsionnykh tekhnologicheskikh protsessov na osnove ispol'zovaniya additivnykh tekhnologiy: elektron. ucheb. posobie / V. G. Smelov, A. V. Balyakin, R. A. Vdovin, V. V. Kokareva; M-vo obrazovaniya i nauki RF, SSAU. Samara, 2013.

5. Balyakin A. V., Nikolaeva N. V. Primenenie additivnykh tekhnologiy pri proizvodstve gazoturbinnogo dvigatelya maloy tyagi // XL Gagarinskie chteniya. Nauchnye trudy Mezhdunarodnoy molodezhnoy nauchnoy konferentsii, v 9 tomakh. 2014. T. 1. P. 154-156.

© Николаева Н. В., Рогожкин А. В., 2015

УДК 621.923.9

АНОДНО-АБРАЗИВНОЕ ПОЛИРОВАНИЕ КАНАЛОВ ВОЛНОВОДОВ

Л. И. Оборина, Ю. Н. Менухова, Б. Н. Исмаилов, И. В. Трифанов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: sibgau-uks@mail.ru.sibsau.ru

Рассмотрены особенности методов снижения шероховатости поверхности каналов волноводов. Даны рекомендации по совершенствованию технологии анодно-абразивного вибрационного хонингования волноводов.

Ключевые слова: волноводы, способы снижения шероховатости поверхности, анодно-абразивная обработка.

IMPROVING THE QUALITY OF SURFACE CHANNEL WAVEGUIDES

L. I. Oborina, J. N. Menukhova, B. N. Ismailov, I. V. Trifanov

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: sibgau-uks@mail.ru.sibsau.ru

The article provides features of methods to reduce the surface roughness of the channel waveguides. It contains recommendations to improve the technology of anode-abrasive vibrating honing waveguides.

Keywords: waveguide, ways to reduce the surface roughness, anode-abrasive machining.

Известно, что электрические потери в каналах волноводов определяются свойствами поверхностного скин-слоя металла, определяемого глубиной проникновения СВЧ-тока вследствие поверхностного

эффекта. В первую очередь потери энергии зависят от качества обработки рабочих поверхностей, т. е. от шероховатости поверхности. С уменьшением шероховатости токонесущей поверхности глубина проник-