В статье рассмотрены вопросы развития инновационного направления промышленного производства композиционных материалов и изделий из них для нужд производственно-хозяйственного комплекса страны. Предложена идея объединения данных композитов в отдельную группу — "промышленных" композитов, обладающих рядом существенных отличий по применяемым материалам, способам изготовления, условиям эксплуатации и обслуживания, от других "гражданских" композитов. Предлагаемое разделение позволит более четко определить необходимость в разработке и внедрении специальных видов композиционных материалов и оборудования, разработке необходимой нормативно-технической документации, подготовке профессиональных кадров, способах стимулирования развития данного вида композитостроения и направлениях эффективного внедрения в промышленном секторе экономии результатов инновационных композитных изделий. Подчеркнута важность данной группы изделий для решения стратегических задач развития производственного сектора страны по программам импортозамещения, создании конкурентоспособных изделий и производств.
Автор, проанализировав итоги реализации "дорожной карты" "Развитие отрасли производства композиционных материалов", утвержденной Правительством РФ от 24.07.2013 г., а также на основе доступных в открытой печали аналитических обзоров по рассматриваемой теме, сделал вывод о несоответствии достигнутых результатов поставленным целям и задачам и состоянию отрасли композитостроения в целом потребностям производственного сектора экономики. Одним из путей интенсификации развития производства промышленных композитов является широкое привлечение предприятий малого и среднего производственного бизнеса, при условии устранения препятствий их эффективного развития. В статье перечислены проблемы малого и среднего производственного бизнеса, препятствующие их полноценному вовлечению в решение задач реального сектора экономики.
Чудина О. В., Зорин В. А., Брежнев А. А., Брингулис П.,Симонов Д. С. — Химико-термическая обработка деталей, полученных селективным лазерным плавлением
Проведены исследования материала шестерни полуоси переднего моста, изготовленной в условиях промышленного производства методом селективного лазерного плавления из порошка с химическим составом: Fe — основа; 0,12 % C; 0,8 % Si; 0,84 % Mn; 17,8 % Cr; 10,85 % Ni; 0,62 % Ti; 0,013 % S; 0,03 % P. Готовая деталь подвергалась азотированию при температуре 570 °C в течение 6 ч. в атмосфере азота. Металлографическими и дюрометрическими исследованиями установлено, что после азотирования аустенитного сплава, полученного селективным лазерным плавлением, формируется слаборазвитая нитридная зона ε-фазы толщиной около 10 мкм и диффузионный подслой толщиной более 300 мкм, что в 2 раза больше по сравнению с азотированными аналогичными сплавами, полученными традиционным способом. Увеличение скорости диффузии вглубь металла объясняется образованием специфической для селективного лазерного плавления структурой, имеющей ячеистое строение, в котором границы ячеек представляют собой дислокационные построения с высокой плотностью дислокаций до 1012 см–2, способствующие ускоренному проникновению азота вглубь металла, но препятствующие его диффузии в объем кристалла и образованию упрочняющих фаз нитридов легирующих элементов. Поэтому микротвердость азотированного слоя невысокая 3500 МПа. Регулировать строение синтезированного материала и получение в диффузионном слое наиболее эффективных упрочняющих фаз можно путем подбора оптимальных технологических решений процессов лазерного сплавления порошков и последующей химико-термической обработки.
ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ, ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, ОБРАБОТКА ДАВЛЕНИЕМ
DOI: 10.34641/TM.2022.239.5.030
Иванов Ю. В., Габдрахманов Р. Р. — Исследование виброизолирующей установки пневматического ковочного молота
Рассмотрены вопросы оздоровления условий труда по вибрациям в кузнечных цехах. Приведены результаты исследования конструкции виброизолирующей установки пневматического ковочного молота, как одного из разновидностей виброактивного оборудования. Для снижения вертикальных вибраций данного оборудования используются многолистовые рессоры, которые эффективно снижают вибрации и обладают длительным ресурсом работы. Приведены рекомендации по использованию предлагаемых конструкций в кузнечных цехах.
Никируй А. Э., Вайнер А. В., Дроговоз П. А. — Методика автоматизации процесса селективного выбора деталей на основе виртуальной сборки при производстве прецизионных оптических систем
В опытном и мелкосерийном производстве прецизионных оптических систем (ПОС) актуально изготовление конкурентоспособных изделий. При организации производства ПОС одним из трудоемких технологических процессов является сборка изделия, а именно, установка линз в оправе в корпус. Вариантом оптимизации затрат на сборку изделия является селективная сборка ПОС. С целью усовершенствования и повышения эффективности данного процесса создана методика автоматизации селективной сборки ПОС на основе виртуальной сборки изделий. По данной методике происходит сортировка и выбор деталей, расчет соответствия ПОС заданным критериям и оценка результатов моделирования. Она позволяет значительно увеличить количество изготовленных годных изделий и уменьшить затраты на производство. Описаны основные этапы производства объективов и принципиальная схема основных этапов процесса моделирования виртуальной селективной сборки ПОС. Результаты работы могут быть применены как в опытном, так и в серийном производствах.
Ключевые слова: машиностроение, организация производства, мелкосерийное производство, прецизионное производство, технология сборки, селективная сборка, прецизионная оптическая система, автоматизация производства
СТАНКОСТРОЕНИЕ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
DOI: 10.34641/TM.2022.239.5.032
Альмохаммад Альнайеф М., Брунгардт М. В., Сорокин Е. А., Хорош И. А., Брунгардт А. В. — Влияние температурных деформаций деталей на технологическую точность станков
Дан анализ методов снижения и компенсации тепловых деформаций узлов и деталей металлорежущих станков. Показано влияние тепловых деформаций на технологическую точность станков.
Дмитриев С. Ф., Маликов В. Н., Ишков А. В., Войнаш С. А., Ворначева И. В., Соколова В. А., Ремшев Е. Ю., Гусев А. С. — Сверхминиатюрный вихретоковый преобразователь для исследования дефектов сварных швов высокопрочной стали
В настоящей статье представлены результаты работы по созданию дефектоскопической установки, ориентированной на исследование высокопрочных сталей.
В качестве объекта исследования были избраны сварные соединения баков трансформаторов, изготовленные из стали типа 08Г2Б. Выбор на данный тип материала пал ввиду сверхнизкого содержания в нем углерода, что открывает перспективы для применения методов вихретокового неразрушающего контроля. Для осуществления непосредственных измерений была создана и приведена к оптимальному состоянию сканирующая установка, включающая в себя преобразователь, использующий принципы вихревых токов и имеющий три контура, собранные на ферритовом сердечнике, марки 80НМЗ. Тестирование установки производилось на образцах, имеющих модельные дефекты сплошности (трещины и отверстия). Также в рамках работы проведено моделирование коррозионных дефектов в сварных соединениях.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ, КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ
DOI: 10.34641/TM.2022.239.5.033
Зенькович М. В., Древс Ю. Г., Иноземцева В. С., Золотарев В. В. — Повышение качества проектных решений при проектировании и модернизации машиностроительных предприятий методами имитационного моделирования
В статье рассматривается методика построения имитационных моделей производственных систем машиностроительных предприятий. Изложение рассматриваемой методики приводится на примере разработки имитационной модели литейного цеха машиностроительного предприятия. Представлено формализованное описание рассматриваемого производственного процесса в виде сети Петри.
Описывается структура имитационной модели. Имитационная модель реализована в системе моделирования GPSS World. Модель позволяет, изменяя параметры описывающие характеристики процесса и ресурсы системы, оценивать их влияние на производственный процесс в целом и на отдельные его показатели (производительность, технологические потери, причины и величины временных задержек и др.), проводить сравнительный анализ альтернативных конфигураций исследуемой производственной системы, а также выявлять "узкие" места процесса. Представленная методика успешно применяется при выполнении проектных и инжиниринговых работ по созданию новых и реконструкции существующих машиностроительных производств, а также при разработке информационно-управляющих систем для этих производств.
Ключевые слова: имитационное моделирование, сети Петри, производственная система, машиностроительное производство, повышение качества проектных решений
АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ПРОИЗВОДСТВАМИ, САПР
DOI: 10.34641/TM.2022.239.5.034
Мешков В. Г., Капитанов А. В., Феофанов А. Н. — Тенденции создания и развития интегрированных автоматизированных систем управления
Рассмотрены основные направления развития интегрированных автоматизированных систему управления, определены требования к средствам интеграции, обеспечивающим решение комплекса задач в соответствии с заданным временным регламентом и иерархией взаимосвязей.
Ключевые слова: интегрированные системы, автоматизированные системы, структуры производственных связей, средства интеграции
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ
DOI: 10.34641/TM.2022.239.5.035
Жданкова Д. С., Тимофеев А. Н. — Оценка влияния технологических факторов на качество керамического полуфабриката керамоматричого композиционного материала, армированного карбидокремниевыми волокнами
В статье проанализирован процесс получения керамического полуфабриката керамоматричного композиционного материала (ККМ), армированного карбидо-кремниевыми волокнами. Определены факторы технологического процесса, влияющие на показатели качества, изготавливаемого керамоматричного композиционного материала. Методом экспертных оценок выявлены наиболее значимые факторы в технологическом процессе изготовления керамоматричного композиционного материала, которые определяют качество продукции.
Ключевые слова: керамический полуфабрикат, керамоматричный композиционный материал, карбатокремневые волокна, качество продукции