автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.02, диссертация на тему:Автоматизация технологической подготовки производства, методов изготовления и контроля длинномерных деталей самолета из прессованных профилей

кандидата технических наук
Станкевич, Антон Владиславович
город
Комсомольск-на-Амуре
год
2010
специальность ВАК РФ
05.07.02
цена
450 рублей
Диссертация по авиационной и ракетно-космической технике на тему «Автоматизация технологической подготовки производства, методов изготовления и контроля длинномерных деталей самолета из прессованных профилей»

Автореферат диссертации по теме "Автоматизация технологической подготовки производства, методов изготовления и контроля длинномерных деталей самолета из прессованных профилей"

004617995

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА, МЕТОДОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ САМОЛЕТА ИЗ ПРЕССОВАННЫХ

ПРОФИЛЕЙ

Специальность 05.07.02 - Проектирование конструкции и изготовление летательных аппаратов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 С Лен 2010

Комсомольск-на-Амуре 2010

004617995

Работа выполнена на кафедре "Технология самолетостроения" ГОУВПО "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет".

Научный руководитель: к.т.н. доцент Белых C.B.

Официальные оппоненты. д.т.н. профессор Макаров К.А.

к.т.н. доцент Инзарцев A.B.

Ведущая организация: ОАО "Иркутский научно-

исследовательский институт авиационной техники и организации производства" (НИАТ, г. Иркутск)

Защита состоится 24 декабря 2010 года в 14 часов на заседании диссертационного совета К 212.092.04 в ГОУВПО "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО "КнАГТУ"

Автореферат разослан «23» ноября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета К 212.092.04

Д.Г. Колыхалов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Детали из металлического профиля находят широкое применение при изготовлении каркасных и несущих конструкций в авиационной и других отраслях промышленности. Основную сложность на производстве представляют детали из прессованных профилей с переменной по длине кривизной малого значения.

Развитие методов подготовки производства, внедрение бесплазового метода увязки, широкое использование компьютерных технологий позволило значительно автоматизировать процессы проектирования летательных аппаратов (ЛА). Современные программные средства проектирования позволили сократить цикл разработки конструкторской документации. В то же время, процессы изготовления деталей изменились незначительно и зачастую ведутся с использованием ручного труда.

Изготовление длинномерных деталей малой кривизны из прессованных профилей в штамповочно-заготовительном производстве осуществляется по контрольно-доводочным плазам. Формообразование подобного вида деталей ведется с применением трехточечного изгиба, а доводка производится по плазу выколоткой с использованием высококвалифицированного труда. Фактически, данный технологический процесс слабо автоматизирован.

Мировая станкостроительная промышленность предлагает большой выбор оборудования для формообразования деталей из профилей. Для изготовления деталей малой кривизны из прессованных профилей применяют роликовые станки. Ролики, особенно сборные, представляют собой универсальный инструмент. Изменяя их взаимное расположение и конструкцию, можно изготавливать детали различной кривизны и разных сечений профиля. Применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ) исключает человеческий фактор в технологическом процессе гибки профилей. Эффективность применения станков с ЧПУ зависит от методов, применяемых при автоматизации технологической подготовки производства деталей и управляющих программ (УП).

Автоматизация технологической цепочки изготовления профилей методом гибки-прокатки в роликах с применением станков с ЧПУ сопряжена с рядом проблем. Значительное пружинение, возникающее после снятия нагрузки снижает точность изготовления деталей и требует разработки математической модели процесса деформирования, которая будет учитывать геометрическую и физическую нелинейность. Разброс геометрических параметров профиля, обусловленный допуском на его изготовление, а также разброс механических характеристик сплава требуют для каждой партии заготовок новых испытаний и расчета, что в условиях серийного производства весьма затратно. Уход от специализированного технологического оснащения в виде контрольно-доводочных плазов и переход на универсальную роликовую оснастку кроме ряда преимуществ имеет также некоторые недостатки, связанные с контролем геометрии на координатно-измерительных машинах (КИМ).

Современное оборудование для гибки-прокатки хотя и оснащено средствами ЧПУ, но как показывает практика, для создания на их базе современного автоматизированного производства требуется как разработка дополнительного программного обеспечения (ПО), так и разработка методов его применения.

Таким образом, актуальность работы заключается в том, что разработка систем автоматизации процессов изготовления длинномерных деталей из прессованных профилей с использованием роликового оборудования, разработка методов создания управляющих программ для станков с ЧПУ и их корректировка по результатам контроля готовой детали позволит снизить издержки и сократить цикл постановки изделия на производство.

Цель работы. Разработка метода автоматизации технологической подготовки производства изготовления длинномерных деталей из прессованных профилей с использованием роликового оборудования, методов контроля и анализа геометрии полученных заготовок с последующей корректировкой установок параметров гибки-прокатки, позволяющих снизить материало- и трудоемкость изготовления элементов конструкции планера ЛА из прессованных профилей и повысить их качество.

Научная новизна работы заключается в получении положительных результатов применения разработанных методов автоматизации технологической подготовки производства и контроля длинномерных деталей самолета из прессованных профилей, что позволяет сократить цикл подготовки производства и снизить стоимость изготовления.

В ходе работы были получены следующие новые результаты:

- разработан и апробирован новый метод автоматизации процесса изготовления длинномерных деталей типа стрингер из прессованных профилей с использованием роликовой оснастки;

разработан алгоритм разделения теоретической формы детали на отрезки условно-постоянного радиуса с заданным критерием точности на основе метода аппроксимации плоской кривой дугами;

- разработан алгоритм аппроксимации облака точек, получаемого в процессе контроля, с целью выделения участков условно-постоянного радиуса на основе критерия минимального отклонения, с применением метода наименьших квадратов;

- разработан метод формирования диаграмм зависимости кривизны готовой детали от настроек профилегибочного оборудования на основе численного анализа процесса формообразования;

разработан метод корректировки управляющих программ по результатам изготовления и контроля первой детали из новой партии материала, что подтверждено результатами натурных экспериментов.

Практическая значимость и внедрение результатов.

- Достигнуто значительное сокращение трудоемкости подготовки производства и изготовления длинномерных деталей малой кривизны из прессованных профилей.

- Повышено качество готовых длинномерных деталей малой кривизны из прессованных профилей, и повышена культура производства за счет снижения ручных доводочных работ и исключения выколотки.

- Работа выполнялась в рамках внедрения опытно-промышленного образца гибочно-малковочного станка ГМС-1 в производстве самолета SSJ-100 (акт об использовании результатов диссертационной работы в производстве в процессе выполнения на ОАО "КнААПО" НИОКРиТР "Отработка технологических процессов изготовления длинномерных деталей из прессованных профилей на гибочно-малковочном станке с ПУ ГМС-1"). Результаты работы используются в штамповочно-заготовительном цехе №26 ОАО "КнААПО".

Достоверность результатов подтверждается положительным опытом использования разработанных методик при производстве стрингерного набора отсеков фюзеляжа Ф2, Ф4 изделия SSJ-100 на ОАО «КнААПО».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях: 37-я научно-техническая конференция студентов и аспирантов — Комсомольск-на-Амуре, 2007 г.; IV Научно-практическая конференция молодых учёных и специалистов "Исследование и перспективные разработки в авиационной промышленности" - Москва, 2007 г.; VIII International Russia-China Symposium "Modern materials and technologies" - Хабаровск, 2007; 38-я научно-техническая конференция студентов и аспирантов — Комсомольск-на-Амуре, 2008 г.; Конференция молодых ученых и специалистов "Будущее машиностроения России", - Москва, 2008 г.; International Xth Russia-Chinese Symposium. "Modern materials and technologies" - Хабаровск, 2009; Международный симпозиум «Образование, наука и производство: проблемы, достижения и перспективы»: материалы международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы обработки материалов и заготовительных производств» - Комсомольск-на-Амуре 2010.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, подан на регистрацию 1 программный продукт и подготовлено 2 научно-технических отчета. В журналах рекомендуемого ВАК РФ перечня опубликовано 2 статьи, общим объемом 1 п.л.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, общих выводов и библиографического списка из 48 наименований. Материалы работы изложены на 132 страницах машинописного текста, иллюстрированы 72 рисунками и 10 таблицами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении описаны существующие тенденции развития автоматизации подготовки производства и изготовления изделий в современном авиастроении.

В первой главе описаны существующие проблемы автоматизации в штамповочно-заготовительном производстве деталей ДА. Представлены примеры автоматизации производственных процессов с применением

современных СЧПУ, таких как изготовление профилей и листов обтяжкой, а также изготовление трубопровода гибкой-прокаткой.

Рассмотрены существующие методы увязки в подготовке производства, применимые к деталям JIA из прессованных профилей, и современные методы контроля точности при бесплазовом методе увязки размеров.

Рассмотрены область применения прессованных профилей в конструкции планера J1A, основные технологические способы изготовления деталей из прессованных профилей, в том числе существующие виды станков, дано описание преимуществ и недостатков применяемого оборудования, более подробно описана схема гибки-прокатки в роликах, сформулированы цель и задачи исследования.

Проведен обзор научных работ по теме исследования. Основные положения расчета процессов холодной штамповки разработаны Е.И. Исаченковым, М.И. Лысовым, М.Н. Горбуновым, Е.А. Поповым, М.В. Сторожевым, А.Д. Томленовым и другими ученными. Дальнейшему совершенствованию этих методов расчета, исследованию конкретных технологических процессов и применению численных методов для решения задач пластического деформирования посвящены труды С.И. Вдовина, И.М. Закирова, В.И. Ершова, В.Ф. Каткова, М.Ф. Каширина, М.Ю. Одинокова, О.В. Попова, A.C. Чумадина и др.

Исследования проблем изготовления деталей в роликовых станках по трех- и четырехвалковым схемам, рассматривались различными учеными. Наиболее полная теоретическая база по расчету изготовления профильных деталей гибкой-прокаткой в роликах приведена в работах доктора технических наук, профессора М.И. Лысова. В частности, им был приведен метод определения параметров настройки при симметричном и асимметричном расположении гибочных роликов для случая использования трехвалковой схемы нагружения.

На основании проведенного анализа для достижения поставленной цели диссертации сформулированы задачи:

- разработка технологической последовательности, обеспечивающей возможность автоматизации подготовки производства и изготовления длинномерных деталей малой кривизны из прессованных профилей методом гибки-прокатки в роликах;

- разработка методов математического представления теоретической формы профиля;

- разработка численной модели процесса деформирования профиля гибкой-прокаткой;

разработка метода формирования управляющих программ (УП) для гибочных СЧПУ на основе численной модели процесса деформирования профиля гибкой-прокаткой;

- разработка метода контроля готовой детали и анализа полученных результатов;

- разработка метода корректировки УП по результатам изготовления первой детали от партии;

- проведение натурных экспериментов гибки-прокатки профиля и исследований механических свойств материала прессованного профиля с целью оценки разработанных методик.

Во второй главе описана существующая технологическая схема изготовления деталей типа стрингер, приведена схема увязки размеров. Проведен анализ существующих методов математического представления плоских кривых. Также, во второй главе рассмотрена методика использования пакетов конечно-элементного анализа для расчета процессов деформирования, предложен метод корректировки УП по результатам формообразования первой детали из новой партии материала.

Согласно приведенной схеме увязки (рисунок 1), детали из профиля предварительно фрезеруют по контуру с целью получения требуемой геометрии сечений по длине, после чего производится формообразование. Такая технологическая последовательность имеет ряд недостатков, затрудняющих процесс автоматизации данного производства:

- требуется расчет геометрических параметров развертки детали; после фрезерования заготовка по контуру имеет переменное по

длине сечение, а соответственно, и переменную жесткость;

- процесс формообразования ведется вручную, нагрузка прикладывается ударно:

- контроль представляет собой субъективный процесс оценки прилегания готовой детали к контрольно-доводочному плазу.

а) б)

Рисунок 1 - Последовательность операций при изготовлении деталей из профилей а) - Существующая технологическая схема изготовления деталей, б) Существующая схема увязки размеров

Для автоматизации процесса подготовки производства и изготовления предложена новая технологическая схема (рисунок 2).

В новой схеме изменена последовательность формообразующей и механообрабатывающей операций, в качестве оборудования для гибки-прокатки используется роликовый станок с ЧПУ, а фрезерный центр имеет универсальный стол для обработки формообразованного профиля. Технологическая схема позволяет отказаться от контрольно-доводочных плазов, а контроль геометрии профиля осуществлять на КИМ. Последовательность операций подготовки производства и изготовления деталей из профилей выглядит следующим образом:

1. по электронной модели (ЭМ) детали строится технологическая электронная модель (ТЭМ), представляющая собой формообразованный прессованный профиль без конструктивных элементов детали;

2. разрабатывается УП для гибочного станка;

3. производится формообразование профиля по УП;

4. контролируется на КИМ форма профиля;

5. разрабатывается УП обработки на фрезерный центр;

6. формообразованный профиль устанавливается в универсальный стол, где осуществляется его фрезерование до готовой детали.

первоисточник информации

первоисточник увязки

средства

УВЯЗКИ

первоисточник увязки

средства

технологического

оснащения

средства увязки

овьект увязки

б)

Рисунок 2 - Последовательность операций при изготовлении деталей из профилей (а) - Предлагаемая технологическая схема изготовления деталей, (б) - Предлагаемая схема увязки размеров

Реализуется предложенный технологический процесс путем решения поставленных ранее задач.

Для создания модели процесса деформирования и разработки на её основе УП гибки необходимо математически описать геометрию детали. Ряд исследований в области представления кривых в аналитическом виде указывают на то, что наиболее точно такую кривую можно описать, используя В-сплайны. В результате анализа автор пришел к выводу, что в данном случае В-сплайны использовать нецелесообразно по следующим причинам:

- сплайн в общем случае имеет непрерывно изменяющуюся кривизну;

- станок с ЧПУ работает дискретно и может изменять положение гибочных узлов только с некоторым шагом, характеризующим точность его позиционирования, что не может обеспечить плавного изменения кривизны заготовки. Соответственно, чем чаще происходит изменение настроек гибочных узлов оборудования, тем значительней будет погрешность изготовления;

- сканированные КИМ точки поверхности формообразованной заготовки имеют разброс координат относительно истинного значения. Если на КИМ произвести контроль геометрии заготовки постоянного радиуса и затем провести через эти точки В-сплайн, то локальные значения кривизны сплайна в каждой его точке будут отличаться от значения кривизны контролируемой заготовки (рисунок 3).

Здесь можно говорить о необходимости применения аппроксимации в виде набора дуг.

Практика показала, что использование известной из математики формулы проведения дуги окружности через 3 точки не дает положительных результатов и не позволяет определить радиус участка с условно-постоянной кривизной. Разброс значений измерений приводит к значительному разбросу рассчитанных радиусов (рисунок 4). Усреднение значений радиусов также не дает положительных результатов.

Для проведения дуги окружности через массив точек использован метод наименьших квадратов.

где г, - расстояния координаты (х^уО до центра окружности (Хс,Ус), К - радиус этой окружности (рисунок 5). Подставляя в функцию наименьших квадратов

длина заготовки, мм -—--^

-О- -сплайн, образованный точками измерения на КИМ.-+- -теоретическая кривая Рисунок 3 - Сравнение кривой с условно-постоянным радиусом и кривой, образованной по замерам на КИМ

(=1

уравнение окружности г,1 =(х1 - Хс)2 + (у1 - Ус)2, получаем следующую зависимость:

5 = X [*,2 + у,1 - 2х,Хс - 2 у ¡Ус + Хс2 + Ус2 - Л2]2.

длина заготовки, мм -

Анализируемый профиль с участками условно-постоянного радиуса

длина заготовки, мм -

Значения радиусов, рассчитанные методом проведения окружности через три точки

Рисунок 4 - Расчет радиусов профиля

Рисунок 5 - Схема аппроксимации массива точек дугой окружности

Для упрощения полученного выражения производим замену <2 = Хс1 + Ус1 - К2. Тогда выражение примет следующий вид,

5 = £ [х,1 + У,2 - 2х,Хс - 2у,Ус + еГ . 1=1

Условием минимума полученной функции является равенство нулю частных производных,

000004010002020200000101020100

Ц = 1Ь: + Л2 -2х,Хс-2у,Ус + о)-(-4х,)}= О, ЕУ +У,2 -2х,Ас - 2у,1с + (?)■ 2] = 0.

оу ,.1

Преобразуя полученное выражение, находим систему линейных уравнений:

41 *,2 ¡=1 4 ¡=1 ¡=1 'ХсЛ ( «/ \> ¡.1

4 4 2>,2 "2 ±у, X Ус = 2 ±&У,+У?)

1=1 п 21,,. ,=1 (=1 п 21>, ,=1 ,=1 -п Я. 1=1 У

Решая систему уравнений, получаем искомые значения. Уравнение траектории точки формирующей дугу имеет вид:

\х( = Хс + К- со^{а1), = Ус+ К- этСй-,).

I т , (Ус} >

где а:, = ая— аЬ, а» = к ■ я + -- , угол начала дуги, к зависит от

п 1^X5 - Хс)

четверти окружности, в которой находится начальная точка дуги;

г £

аЬ = — - угол, выраженный отношением длины к радиусу дуги, и в Я

зависимости от направления расчета точек имеющий положительное, либо отрицательное значение.

Ввиду того, что кривая может состоять из нескольких дуг, необходимо в уравнения ввести условия гладкости и непрерывности соседних дуг. Радиусы сопряженных дуг должны лежать на одной прямой и иметь общую точку (рисунок 6).

Составив уравнение прямой, проходящей через точки (Хс',Ус'), (Хс,Ус), (Хз.Ув), и выразив из него Ус, имеем:

Ус = а(Хс - хс') + ус',

где а = ——— - угловой коэффициент прямой, хг - хс'

Полученную зависимость и уравнение окружности подставляем в выражения наименьших квадратов:

Хс = 5 = £ [х,2 + у,2 - хэг - + 2(х5 - х, )Лс + 2(уя - Л )(а • Хс - а • хс'+ус')]2 =

/=1

= [т,2 + у,2 -х$2 -ух2 + 2{хз-х,)Хс + 2а(уэ-у,)Хс + 2(уз-у^с'-а■ хс')^ =

1=1 ¡=1

Решая одно полученное дифференциальное уравнение, находим искомые • значения,

¿[(л,2 + V,2 -х$2 - ^2 + 2(я - у, Хус'-а ■ хс')\хя - х1 + а(у5 - У,))] Хс = -^!-,

И

1=1

Ус = а(А'с-хс,)+>'с',

На рисунке 7 показан разработанный алгоритм расчета радиусов кривизны контура набором дуг с учетом точек сопряжения и зависимых центров.

Использование пакета конечно-элементного анализа МБС.МАЯС для расчета процессов деформирования выполняется в следующей последовательности:

1. предварительная подготовка (построение феноменологической модели, определение геометрических характеристик, определение механических характеристик);

2. моделирование и расчет в МЭС.МЛЯС (препроцессорная обработка, расчет, постпроцессорная обработка);

3. окончательная обработка (анализ данных во внешних программах, построение диаграмм и.т.д., сравнение результатов, формирование новых задач).

В препроцессоре программы МБС.МЛЯС на основе данных о геометрии строится геометрическая модель процесса с использованием интегрированного инструментария. Выбирается модель поведения материала соответствующая физическому процессу протекающему при деформировании, в нашем случаи это изотропное упрочнение и задаются значения механических свойств. Затем выбирается вид конечного элемента и его свойства, с последующим разбиением всей модели. Заканчивается препроцессорная подготовка определением нагрузок и перемещений.

После проведения препроцессорной обработки определяются свойства решателя (учет больших перемещений, деформаций, поворотов и.т.д.), параметры итерационного процесса (шаг, время, интервал) и запускается расчёт, идущий в автоматическом режиме.

Рисунок 7 - Алгоритм расчета радиусов кривизны контура набором дуг с учетом точек сопряжения и зависимых центров

После завершения расчета проводится постпроцессорная обработка полученных результатов. На этом шаге извлекается из файла расчета изменение

координат узлов деформируемого профиля с применением инструментов MSC.MARC, строятся эпюры распределения напряжений, деформаций и.т.д., оцениваются контакты и усилия, визуально анализируется процесс деформирования. Полученные данные экспортируются из программы и требуют обработки с использованием дополнительного ПО (Excel и RoIIerNCGen).

Полученные в процессе численного моделирования результаты используются для создания диаграммы для расчета и формирования УП для СЧПУ.

Обработка результатов численного моделирования и данных, полученных в процессе контроля деталей, ведется с использованием разработанного ПО RoIIerNCGen (рисунок 8), представляющего самостоятельный модуль и позволяющего выполнять следующие действия:

- аппроксимировать кривую, образующую теоретический контур детали, семейством дуг с заданной точностью;

- по рассчитанным параметрам, используя модель процесса деформирования, составлять УП гибки-прокатки профиля в роликах;

- обрабатывать облако точек замера готовой детали, определяя величину радиуса на участках с условно-постоянным его значением;

- корректировать УП по результатам формообразования первой детали от партии.

Рисунок 8 - Форма в ПО RoIIerNCGen для расчета кривизны

Разработан метод снижения погрешности изготовления путем введения корректирующих коэффициентов по итогам измерения первой детали партии. В его основу взято предположение, что разброс геометрических и механических характеристик заготовки смещает относительно системы координат положение диаграммы (рисунок 9).

Корректировка УП реализуется в следующей последовательности: 1. по эталонной диаграмме создается УП для формообразования с использованием ПО RollerNCGen;

2. формообразованную деталь измеряют на КИМ и анализируют в ПО ЯоНегМСОеп участки условно-постоянного радиуса;

3. в ПО ИяИегКСОеп по наименьшему и наибольшему радиусам рассчитываются поправочные коэффициенты с последующей корректировкой УП.

Угол поворота, град-*■

Рисунок 9 - Корректировка диаграммы настройки параметров профилегибочного станка с ЧПУ

Для нахождения поправочных коэффициентов и построения новой диаграммы процесса деформирования используются следующие формулы:

ДЯ, = Д, - Д™; ДДг = Д2-Я™',

ДД = ДД.-ДД2; Да=а.-аг; ¿ = —;

Аа

где Д, и ^ - минимальный и максимальный радиусы, полученные в результате гибки первой детали от партии;

Д;3™ и Кгш - минимальный и максимальный радиусы, рассчитанные при аппроксимации плоской кривой;

от, и а2 - углы гибки для получения радиусов Д,3" и Л,"", взятые с эталонной диаграммы процесса деформирования;

ДД, и ДД2 - недоформованность по Д,3™ и к™;

ДЛ, Лее и (У - искомые коэффициенты для расчета новой диаграммы процесса деформирования.

После нахождения коэффициентов АЛ, А а и 5, по формуле Я(я) = Л"" +ЛК2 +(ог-аг)-|5 строится новая диаграмма процесса деформирования для участка [аь а2] и на её основе рассчитываться УП для всех деталей предполагаемых к изготовлению из данной партии материала.

Практика показала, что данный метод хорошо корректирует УП с учетом разброса характеристик при соблюдении следующих условий:

разброс механических и геометрических характеристик лежит в пределах требований нормативной документации на материал и заготовку (ГОСТ, ОСТ, ТУ);

- диапазон корректируемых углов гибки, находится на участке [аь а2] и входит в диапазон рабочих углов. Рабочим углом считаем угол, при котором происходит пластическое деформирование профиля.

В третьей главе изложены результаты проведения следующего ряда экспериментов:

1. испытание образцов на разрыв с построением диаграмм упрочнения;

2. проведение численного эксперимента деформирования профилей гибкой-прокаткой в пакете МБС-МАЯС с построением диаграмм процесса;

3. натурные исследования гибки-прокатки прессованного профиля на станке ГМС-1.

Представлены существующие методы аппроксимации кривой упрочнения материала, используемые в пакетах конечно-элементного анализа.

Все эксперименты проводились на прессованных профилях ПК 02587-4 и 420138 (рисунок 10), из материала В95очТ2.

Г> <4 ш . 01 11 го о. / 1

90 50

ПК 02587-4 420138

Рисунок 10 - Размеры сечения прессованных профилей

Плоские образцы исследовались на разрывной машине ИР 5113-100. Из стенок и полок каждого профиля, предназначенного для натурных испытаний, было изготовлено по 5 образцов (рисунок 11). На испытательной машине произведен их разрыв с записью диаграмм усилие-удлинение, переведенных затем в диаграммы истинных напряжения и деформаций. Полученная информация использовалась в численном моделировании.

Рисунок 11 - Образец на разрыв для исследования механических свойств

Для разработки численной модели деформирования в М 5 С. МЛ КС произведена формализация задачи. Определены основные геометрические параметры схемы гибки-прокатки, реализованной в ГМС-1 (рисунок 12).

Перед началом работы выставляется величина зазора между изгибающими роликами больше толщины полок профильной заготовки. Во время работы прессованный профиль 4 проводится через направляющие ролики 1 и фиксируется между изгибающими роликами 2 (рисунок 13). В результате поворот платформы 3 с изгибающими роликами приведет к деформированию профиля, причем величина деформаций будет зависеть от величины угла поворота.

Рисунок 13 - Схема деформирования заготовки

Основываясь на методе, описанном во второй главе, в пакете МБС-МАИС построена численная ЗБ модель (рисунок 14). Результаты проведения расчетов представлены в таблице 1 и на рисунке 15.

Натурные эксперименты проводились в три этапа. На первом этапе проводилось формообразование профиля с исследованными механическими и геометрическими свойствами. Профиль гнулся на углы, рассчитанные численно. На одном профиле размещалось несколько участков условно-постоянного радиуса. Изготовленные образцы контролировались с использованием КИМ МУ200, а полученное облако точек обрабатывалось в ПО ЯоИегМССеп. Результаты сравнения первого этапа натурного и численного эксперимента представлены в таблице 2. Как видно из таблицы, сходимость

результатов очень высока. Оценка по критерию Стьюдента показала, что разработанная численная модель схемы гибки-прокатки в роликах, реализованная в ГМС-1, адекватна реальному физическому процессу деформирования.

Рисунок 14 - Схема деформирования заготовки

Таблица 1 - Зависимость радиуса кривизны от угла поворота роликов

№ п/п Угол, град Радиус, им № п/п Угол, град Радиус, мм № п/п Угол, град Радиус, мм

1 6 2228224 5 9 4623.8 9 12 1618.1

2 7 65313 6 10 3197.2 10 13 1180

3 8 8640.1 7 10.5 2650.3 11 13.8 . 946

4 8.5 5888.4 8 11 2233.6 12 14 892.79

Задача второго этапа натурных экспериментов заключалась в опробовании методологии автоматизации подготовки производства и изготовления длинномерных деталей малой кривизны из прессованных профилей. Для исследования была использована теория стрингеров из прессованного профиля ПК 02587-4 отсека Ф4 фюзеляжа SSJ-100 (далее стрингер №1) и отсека Ф2 (далее стрингер №2) (рисунок 16).

Таблица 2 - Сравнение рассчитанных радиусов с экспериментальными

Угол, град Радиус расч., мм Длина дуги, мм Радиус эксп., мм Откл, % Угол, град Радиус расч., мм Длина Дуги, мм Радиус эксп., мм Откл, %

6.0 2228224 3270 2270783 1.91 7.5 22031 326 22201 0.77

6.1 1309256 2507 1332561 1.78 8 8640.1 205 8688 0.56

6.3 502564 1554 510957 1.67 10 3197.2 124 3213 0.48

6.5 249183 1094 251824 1.06 12 1618.1 88 1625 0.45

7.0 65313 560 65920 0.93 14 892.79 66 896 0.39

По ЭМ разработана ТЭМ заготовки, представляющая собой формообразованный профиль без конструктивных элементов. В ПО

RollerNCGen произведена её параметризация и составлена УП для формообразования.

Для аппроксимации выбраны следующие настройки RollerNCGen: Стрингер №1: точек в сплайне - 150, максимальное отклонение от теории

- 0,15 мм, минимальная длина дуги - 260 мм.

Стрингер №2: точек в сплайне - 150, максимальное отклонение от теории

- 0,15 мм, минимальная длина дуги - 140 мм.

Рисунок 15 - Диаграмма настройки параметров профилегибочного станка ГМС-1 для профиля 420138 из материала В95очТ2

........!........ : • :

-ч---- : i

: : ~ г—-—_

О 500 1000 1 500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000

Стрингер №1

г-—-----

........;.....

0 500 1 000 1 500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000

Стрингер №2

Рисунок 16 - Теоретическая и параметризованная кривые стрингеров

После проведения натурного эксперимента и анализа сканированного облака точек в программе КоПегМССеп, отклонения радиусов формообразованного профиля от радиусов параметризованного составило не более 1% (таблица 4), максимальное отклонение от контрольной оснастки не превысило 2,5 мм., что позволяет установить профиль в универсальное станочное приспособление и провести его фрезерование.

Таблица 3 - Параметризированная теория

Радиус, мм Угол, град Длина дуги, мм Радиус, мм Угол, град Длина дуги, мм Радиус, мм Угол, % Длина дуги, мм

стрингер №1

33157 7.310 595.9 18185 7.595 397.3 11494 7.826 794.6

23906 7.460 844.3 13348 7.752 298 9167.7 7.957 298

18835 7.577 298 16539 7.643 397.31 прямая 0 3476.4

стрингер №2

4581.8 9.020 143.151 11751 7.815 811.183 55631 7.074 190.873

9178.5 7.956 429.453 13083 7.762 381.733 прямая 0.000 4867.092

7503.0 8.126 143.152 17554 7.613 143.153 - - -

Таблица 4 - Оценка точности формообразования стрингеров

Радиус расчетный, мм Радиус в эксперименте, мм Отклонен ие радиусов, % Отклонение от оснастки, мм Отклонение от оснастки после фрезерования, мм Длина дуги, мм

стрингер №1

33157 33419 0,79 0 0 595.9

23906 24073 0.70 1.0 0.1 844.3

18835 18957 0.65 1.5 0.2 298

18185 18300 0.63 2,5 0.3 397.3

13348 13429 0.61 2.1 0.3 298

16539 16643 0.63 1.9 0.2 397.3

11494 11561 0.58 1.5 0.1 794.6

9167.7 9219 0.56 0,5 0 298

прямая прямая 0 0 0 3476.4

стрингер №2

4581.8 4605.2 0.51 0 0 143.2

9178.5 9231.7 0.58 1.5 0.1 429.5

7503.0 7544.3 0.55 2.2 0.2 143.2

11751 11818 0.57 2.0 0.1 811.2

13083 13161 0.60 1.4 0.1 381.7

17554 17666 0.64 0.9 0 143.2

55631 56088 0.82 0.3 0 190.9

прямая прямая 0 0 4867.1

После фрезерной обработки на портальном центре РООКЕ-ЕМШЯА отклонение теоретической формы профиля от контрольной оснастки не превысило 0.3 мм., что соответствует требованиям, предъявляемым к деталям заготовительно-штамповочного производства согласно ПИ 1.4.1977. Уменьшение отклонения после фрезерования объясняется снижением жесткости профиля.

На третьем этапе опробовалась методика корректировки УП по результатам изготовления первой детали из профиля ПК 02587-4 новой партии. Исследование геометрических размеров профиля и физических свойств материала не проводилось. Исходные размеры профиля заданы по справочнику, а механические свойства материалов получены усреднением исследованных до этого значений.

За первую деталь примем стрингер №2 ввиду большего диапазона радиусов (^„=4581 мм, Ягаах=55631 мм). Проведем корректировку стрингера №2 и используем полученные коэффициенты для корректировки стрингера №1.

Формообразование первого образца стрингера №2 осуществлено по УП, разработанной ранее. Результаты формообразования сведены в таблицу 5.

Таблица 5 - Оценка точности формообразования первого образца стрингера №2

Радиус Радиус пол ученный в Отклонение Отклонение от

расчетный, им эксперименте, мм радиусов, % оснастки, мм

4581.8 4642.0 1,31 0

9178.5 9312.5 1.46 1.0

7503.0 7610.4 1.43 1.5

11751 11927 1.49 2.0

13083 13281 1.51 1.6

17554 17834 1.60 1.1

55631 56835 2.16 0.5

прямая - - 0

Согласно предложенной методике рассчитаны поправочные коэффициенты: ДК]=1201.6 мм, ДЯ2=60 мм, Да=-1.936°, 5=-589.7 мм/град.

После корректировки диаграммы произведен перерасчет управляющей программы на станок ГМС-1 для второго образца стрингера №2 и первого образца стрингера №1, произведено их формообразование и проанализированы полученные результаты. Вся информация сведена в таблицы 6 и 7.

Таблица 6 - Оценка точности формообразования второго образца стрингера №2

Радиус расчетный, мм Радиус полученный в эксперименте, мм Угол, град Отклонение радиусов, % Отклонение от оснастки, мм

4581.8 4586 9.044 0.09 0.6

9178.5 9169 8.011 -0.10 0.4

7503.0 7497 8.217 -0.08 0.2

11751 11735 7.848 -0.14 0.0

13083 13060 7.792 -0.17 0.1

17554 17510 7.639 -0.25 0.2

55631 55595 7.085 -0.06 0.4

прямая - - - 0.5

Таблица 7 - Оценка точности формообразования первого образца стрингера №1

по откорректированной диаграмме

Радиус расчетный, мм Радиус полученный в эксперименте, мм Угол, град Отклонение радиусов, % Отклонение от оснастки, мм

33157 33002 7.324 -0.47 1.0

23906 23824 7.480 -0.34 0.7

18835 18788 7.602 -0.25 0.3

18185 18141 7.621 -0.25 0

13348 13325 7.782 -0.17 0

16539 16496 7.670 -0.26 0.3

11494 11477 7.860 -0.15 0.5

9167.7 9160 8.012 -0.08 0.8

прямая - - - 1.0

По результатам натурных экспериментов можно сделать вывод, что разработанная методика автоматизации подготовки производства и изготовления длинномерных деталей малой кривизны из прессованных профилей, а также методика корректировки УП по результатам формообразовании первой детали от партии пригодны для использования в серийном производстве.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведен анализ проблем штамповочно-заготовительного производства, препятствующих широкому внедрению систем автоматизированного изготовления длинномерных деталей из прессованных профилей.

2. Разработана и опробована на практике технологическая последовательность автоматизированной подготовки производства и изготовления длинномерных деталей малой кривизны из прессованных профилей методом гибки-прокатки в роликах.

3. Разработано программное обеспечение, реализующее следующие возможности:

разбиение плоской кривой теоретического контура детали на семейство дуг, производя её параметризацию (параметры - радиус дуги и её длина), с заданной точностью;

расчет и формирование УП гибки-прокатки профиля в роликах;

- анализ результатов контроля готовой детали и определение участков с условно постоянным радиусом, учитывая ранее полученные результаты разбиения теоретической кривой;

- корректирование УП по результатам формообразования первой детали.

4. Разработана численная модель процесса деформирования профиля гибкой-прокаткой в пакете МвС-МАИС.

5. Разработана методология расчета диаграмм процессов формообразования гибкой-прокаткой на основе численной модели процесса деформирования профиля;

6. Сокращены на 40% затраты на изготовление технологического оснащения, трудоемкость изготовления длинномерных деталей малой кривизны из прессованных профилей типа стрингер, с учетом окончательной доводки и небольшого увеличения времени фрезерования формообразованной заготовки, снижена в 2 раза.

ПУБЛИКАЦИИ

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России

1. Станкевич, A.B. Особенности автоматизированного изготовления стрингеров летательного аппарата с использованием роликового оборудования оснащенного ЧПУ / A.B. Станкевич, C.B. Белых, A.B. Кривенок, А.А.Перевалов // Авиационная промышленность. - 2009. - №1 - С. 30-44.

2. Станкевич, A.B. Контроль геометрии и доработка программ для ЧПУ в целях повышения точности изготовления длинномерных деталей из профилей / A.B. Станкевич, C.B. Белых, A.B. Кривенок, А.А.Перевалов // Авиационная промышленность. - 2009. - №2 - С. 47-50.

Другие публикации:

3. Станкевич, A.B. Формообразование длинномерных нессиметричных прессованных профилей малой кривизны из алюминиевых сплавов с использованием роликовой оснастки в авиационном производстве / A.B. Станкевич, C.B. Белых // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 37-й научно-технической конференции аспирантов и студентов; Комсомольск-на-Амуре, 3-17 апр. 2007г.: в 3 ч. - Комсомольск-на-Амуре : ГОУВПО «КнАГТУ», 2007. Ч. 1. -С. 12-13.

4. Stankevich, A.V. Modeling of process deformation details from structures in roller bending-bavaling the machine tool with NPM / A.V. Stankevich, S.V. Belych // Modern materials and technologies: materials of international VIII Russia-China Symposium; Knabarovsk, 17-18 okt. 2007.: vol.2. - Knabarovsk: "Pacific National University", 2007.-p. 155-161.

5. Станкевич, A.B. Использование роликового оборудования с ЧПУ для изготовления деталей каркаса самолета из профилей / A.B. Станкевич, C.B. Белых, A.B. Кривенок // Исследование и перспективные разработки в авиационной промышленности: статьи и материалы IV научно-практической конференция молодых учёных и специалистов; М., 24-26 окт. 2007г.: - М.: Изд-во "Эком", 2007.-С. 601-605.

6. Станкевич, A.B. Проблемы автоматизированного изготовления стрингерного набора летательных аппаратов из прессованных профилей / A.B. Станкевич, C.B. Белых // Научно-техническое творчество студентов и аспирантов: материалы 38-й научно-технической конференции студентов и аспирантов; Комсомольск-на-Амуре, 3-17 апр. 2008г.: в 4 ч. - Комсомольск-на-Амуре : ГОУВПО «КнАГТУ», 2007. - Ч. 1. - С. 162-163.

7. Станкевич, A.B. Внедрение опытного-промышленного образца ГМС-1 в серийное производство самолёта SSJ-100 / A.B. Станкевич, C.B. Белых, A.B. Кривенок // Будущее машиностроения России: сборник трудов Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов; М., 25-27 ноября 2008г. - М.: МГТУ им. Баумана, 2008. - С. 98-99.

8. Станкевич, A.B. Исследование процесса формообразования алюминиевых стрингеров несимметричного сечения из прессованных профилей самолета SSJ-100 / A.B. Станкевич, C.B. Белых, A.B. Кривенок // Прикладные задачи механики деформируемого твердого тела и прогрессивные технологии в машиностроении: вып. 3: в 3 ч.: сборник статей. / отв. ред. В.И. Одиноков. -Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН, 2009. - Ч. 2. - 282-290.

9. Stankevich, A.V. Check on geometry and updating of NC programs for improving accuracy of long-length section-shaped part manufacturing / A.V. Stankevich, S.V. Belych // Modern materials and technologies 2009: materials of International Xth Russia-Chinese Symposium. Proceedings; - Knabarovsk, 5-9 oct. 2009. -Knabarovsk: Pacific National University, 2009. - p. 181-186

Ю.Станкевич, A.B. Аппроксимация геометрии контура дугами при контроле точности изготовления деталей летательных аппаратов / A.B. Станкевич, С.И. Феоктистов, C.B. Белых, A.A. Кривенок, A.A. Перевалов // Ученые записки. - г.Комсомольск-на -Амуре: КнАГТУ, 2010. - 9-15 стр.

П.Станкевич, A.B. Автоматизированный технологический комплекс гибки-прокатки длинномерных деталей из профилей / A.B. Станкевич, C.B. Белых, A.A. Кривенок // Международный симпозиум «Образование, наука и производство: проблемы, достижения и перспективы»: материалы международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы обработки материалов и заготовительных производств»: в 5 т. / отв. ред. В.И. Одиноков [и др.]. - Комсомольск-на-Амуре, 27-30 сентября, 2010. -Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнААГТУ», 2010,- Т. 2. - С. 421-425.

Подписано в печать 19.11.2010. Формат 60 х 84 1/16. Бумага писчая. Ризограф РК3950Ер-а. Усл. печ. л. 1,4. Уч.-изд. л. 1,35. Тираж 100. Заказ 23657.

Отпечатано в полиграфической лаборатории Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Станкевич, Антон Владиславович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИИ

1.1 Область применения прессованных профилей в авиационной промышленности.

1.2 Технологии изготовления деталей из прессованных профилей.

1.3 Методы увязки и контроля в подготовке и производстве деталей ЛА.

1.4 Проблемы автоматизации изготовлениядеталей ЛА из профилей.

1.5 Определение цели и постановка задач диссертации.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ, КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ И КОРРЕКТИРОВКИ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ

2.1 Автоматизация процесса подготовки производства и изготовления* длинномерных деталей малой кривизны из прессованных профилей.

2.2 Методы математического представления плоских кривых.

2.3 Аппроксимация дугами окружности.

2.4 Метод формирования УП для формообразования профилей на основе численного моделирования процесса гибки:.

2.5 Программные средства анализа геометрии формообразованных деталей.

2.6 Корректировка УП по результатам изготовления первой детали от партии.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ДЕФОРМИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПРЕССОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ

ЗЛ Получение механических свойств материала прессованного профиля и математическое представление кривых упрочнения.

3.2 Численное моделирование процесса деформирования профиля в роликах.

3.3 Натурные экспериментальные исследования гибки профилей в роликовом станке ГМС-1 и сопоставление их с численным расчетом.

ВЫВОДЫ.

Введение 2010 год, диссертация по авиационной и ракетно-космической технике, Станкевич, Антон Владиславович

Освоению производства любого летательного аппарата (ЛА) предшествует очень сложный и трудоемкий процесс технологической подготовки производства [51].

С одной стороны, на авиационных предприятиях из года- в год расширяется» номенклатура- выпускаемых изделий, а их конструктивная, и технологическая сложность повышается. Эти обстоятельства порождают тенденцию к увеличению сроков технологической подготовки производства.

С другой стороны, сопутствующее развитие станкостроения, информационных и вычислительных комплексов, развитие других отраслей народного хозяйства создает большой потенциал для технического и технологического перевооружения-производства ЛА.

Условия, диктуемые современным рынком гражданской т военной авиационной- техники, заставляют предприятия' модернизировать свое производство, добиваться снижения издержек и себестоимости, вкладывать значительные средства в НИОКР, совершенствуя и внедряя» передовые и новые процессы.

Одним- из таких путей развития является процесс автоматизации подготовки производства, и изготовления* ЛА. Особая- специфика авиационной* техники не позволяет создать конвейерную сборку по подобию той, что применяется в производстве автомобилей, но устранить ручной труд на этапах изготовления деталей и узлов возможно.

Автоматизация технологических процессов идет постепенно. Появление персональных электронно-вычислительных машин и оснащение I металлорежущих станков системами числового программного управления позволило конструктивно усложнить фрезерованные детали, повысить их точность и качество изготовления, а заодно снизить трудоемкость.

На первых этапах внедрения фрезерного оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ) могло показаться, что существующие на то время технологии, обработки заготовок позволяют быстрее провести подготовку производства и, изготовить деталь, однако сейчас уже не возможно представить современное авиационное предприятие без мощных фрезерных и токарных центров, оснащенных ЧПУ.

Развитие металлорежущего станкостроения' дало? толчок для совершенствования^ другого оборудования. На базе модернизированных платформ фрезерных центров появились, автоматизированные сварочные линии- (лучевая, лазерная, сварка трением, перемешиванием), автоматизированные установки^ для нанесения лакокрасочных покрытий и т.д. Автоматизированные технологические процессы на базе подобного оборудования широко применяются в современном авиастроении.

Дальнейшее- развитие привело к появлению- специализированного оборудования, характерного для? авиационной промышленности. К их числу можно отнести* автоматизированные клепальные автоматы, позволяющие осуществлять сборку панелей ЛА длиной в- десятки метров. На данном оборудовании выполняется, сверление-отверстий'под заклепки, их установка и последующая прессовая клепка.

Выкладывающие композиционные препреги автоматы, технология "зеркального фрезерования", призванная; заменить вредную для человека и окружающей среды технологию размерно-химического травления - все это й-много другое - практические результаты ТТИОКРиТР по автоматизации процессов авиационного производства. всего множества технологических процессов изготовления^ деталей, летательных аппаратов наиболее сложно автоматизировать процессы-изготовления = методами штамповки деталей из листов, профилей и труб. Благодаря своим специфическим особенностям, позволяющим получать сложные по конфигурации, легкие и прочные детали, эти процессы нашли широкое применение в. самолето- и вертолетостроении. Удельный вес деталей, получаемых штамповкой, при изготовлении планера самолета составляет 70.80%. При этом трудоемкость заготовительно-штамповочного производства составляет 10. 12% всей трудоемкости изготовления конструкции, остальное приходится на изготовление деталей другими-методами, сборку, монтаж и испытания узлов, отсеков, агрегатов и изделия в1 целом. Вследствие этого, объем технологической подготовки заготовительно-штамповочного производства является достаточно большим [51].

Несмотря на многочисленные теоретические и экспериментальные исследования заготовительно-пггамповочных процессов, разработка оптимального варианта технологического процесса изготовления-конкретной детали представляет достаточно сложную задачу. В результате в заготовительно-пггамповочном производстве сохраняется очень большой объём ручных доводочных работ.

Таким образом, проблема повышения производительности труда и улучшения качества проектирования технологических процессов заготовительно-штамповочного производства на этапе его технологической подготовки является весьма актуальной. Автоматизация технологической подготовки производства, методов изготовления и контроля позволит решить обозначенные проблемы и создать по настоящему современное производство.

EJiABA 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСАИПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ!

Заключение диссертация на тему "Автоматизация технологической подготовки производства, методов изготовления и контроля длинномерных деталей самолета из прессованных профилей"

ВЫВОДЫ

Проведенные экспериментальные исследования показали; что разработанный метод технологической подготовки производства® и разработанные методы, изготовления^ и контроля длинномерных деталей самолета- из прессованных профилей? позволяют автоматизировать»данные процессы в. условиях серийного5 производства деталей ЛА. Это, в? свою-очередь, снизит затраты на. подготовку производства и трудоемкость, гибочных и контрольных работ.

Практика показала, что переход на универсальную роликово-гибочную оснастку и отказ от массивных контрольно доводочных плазов сокращает затраты по стоимости оснащения до 40%, а по циклу подготовки* производства - до 60 %. Процесс изготовления длинномерных деталей малой кривизны из прессованных профилей, с учетом окончательной доводки» и небольшого увеличения! времени фрезерования, формообразованной заготовки, снижается в . 2 раза. Значительное снижение-доводочных работ повышает культуру производства и качество изготовленных деталей.

Несмотря« на то, что- предложенные методы были опробованы, с использованием« опытно-промышленного образца, гибочно-малковочного станка ГМС-1, их можно использовать и для, другого роликово-гибочного оборудования. При этом необходимо рассчитать новые диаграммы процесса гибки-прокатки, характерные для данного оборудования, и использовать их при формировании управляющих программ.

Дальнейшее совершенствование разработанных методик видится в расширении их возможностей для применения* к изготовлению и контролю длинномерных деталей самолета из прессованных профилей несимметричного сечения для учета эффекта закручивания.

Библиография Станкевич, Антон Владиславович, диссертация по теме Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов

1. A.c. 476915 (СССР). Устройство для гибки сортового металла / A.F. Ершов, С.И. Ерохин, В.В. Лукиши др: Опуб. в Б.И., 1975. № 26.

2. A.c. 565746 (СССР): Способ4 гибки профилей несимметричного сечения / М.И: Лысов; Bf.A. Горбунов; И.М. Закиров, A.F. Ершов.- Опуб; в-Б.И., 1977, № 27.

3. A.c. 550197 (СССР). Станок для* гибки профилей / М.И. Лысов, В .А. Горбунов, ИМ. Закиров, А.Г. Ершов. Опуб. в Б.И., 1977. №40.

4. Адлер Ю.Я. Планирование эксперимента при поиске' оптимальных условий. / Ю.Я: Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. М;: Наука; 1976. - 280 с.

5. Боглаев Ю.П. Вычислительная математика и программирование. / Ю.П. Боглаев. М.: Высш. шк., 1990.- 544 с.

6. Бронштейн И.Н.-Справочник по математике для-инженеров и-учащихся ВУЗов. / И:Н. Бронштейн, К.А. Семенцев М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1968 — 568 с.

7. Вайсбург В.А. Автоматизация' процессов подготовки авиационного производства на базе ЭВМ и оборудования с ЧПУ / В:А. Вайсбург, Б.А. Медведев, А.Н. Бакумский' и др. М.: Машиностроение, 1985.-216 с.

8. Виноградов И.М. Дифференциальное исчисление. / И.М. Виноградов.- М.: Наука, 1988. 176 с.

9. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике: / М.Я. Выгодский. М.: Наука, 1965. - 872 с.

10. ГаллагерР. Метод конечных элементов. Основы: / Р. Галлагер; Пер. с англ. М.: Мир; 1984. - 428 е.,

11. ГжировР.И. Автоматизированное программирование обработки на станках с ЧПУ. / Р.И. Гжиров, Я.З. Обольский, П.П. Серебреницкий. Л:: Лениздат, 1986. - 176 с.

12. Гжиров? Р.И. Программирование обработки на станках, с ЧПУ: Справочник. / Р:И. Гжиров, П.П. Серебреницкий. Л.: Машиностроение, 1990:# - 588 с.

13. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на, растяжение. -М.: Издательство стандартов, 1984.

14. Горбунов М.Н. Технология заготовительных работ в производстве летательных аппаратов. / М.Н. Горбунов. М.: Машиностроение, 1970. - 351 с.

15. Горбунов М.Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве самолетов. / М.Н: Горбунов. М.: Машиностроение, 1981.-224 с.I

16. Громова^ А.Н. Изготовление деталей-из листов и профилей при серийном производстве. / Громова АН., Завьялова В.И., Коробов В.К. М.: Оборонгиз, 1960.« - 340 с.

17. Грошиков А.И. Заготовительно-пггамповочные работы* в самолетостроении. / А.И: Грошиков, В.А. Малафеев. М.: Машиностроение, 1976.-440 с.

18. Дьяконов В. МАТНСАО 8/200. Специальный* справочник. / В. Дьяконов. СПб.: Питер, 2001. - 592с.

19. Ершов А.Г. Анализ упруго-пластического изгиба профилей с сечени-ем, несимметричным плоскости* изгиба^ // Известия высших учебных заведений. -М.: Машиностроение, 1972. № 3. С. 17 — 23.

20. Бршов. А.Г. Исследование процессов формообразования пластическим изгибом и подсечкой деталей из прессованных и сварных профилей титановых сплавов. / А.Г. Ершов // Труды НИАТ. М.: НИАТ, 1974. вып. 343. С. 52. ДСП.

21. Ершов В.И. Методология научных экспериментальных исследований в производстве аэрокосмической техники: Учебное пособие. / В.И. Ершов, Н.Н. Патраков, В.В. Курицына; М.: «МАТИ» - РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2003.- 196 с.

22. Ершов А.Г. Обтяжные станки СПО-15 и СПО-40 для изготовления гнутых деталей из профилей. / А.Г. Ершов, И.А. Казаков; В.А. Горбунов. //Кузнечно-штамповочное производство, 1979. № 12. С. 21 — 24.

23. Ершов В.И. Основы теории и расчета процессов гибки деталей летательных аппаратов под действием нескольких нагрузок: автореф. дис. . док. тех. наук. / В.И. Ершов -М., 1978. 25 с. ДСП.

24. Завьялов Ю.С. Сплайны в инженерной геометрии. / Ю.С. Завьялов, В.А. Леус, В.А. Скороспелов. М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

25. Закиров И.М. Гибка на валках с эластичным-покрытием. / И.М. Закиров, М.И. Лысов. Под общ. ред. М.И. Лысова. М.: Машиностроение, 1985. - 144 с.

26. Закиров И.М. Параметры процесса гибки листовых и профильных деталей на машине с эластичным покрытием валка. / И.М. Закиров, Ю.М. Лапидус // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, 1979. № 4. С. 28 — 34.

27. Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. / Е.И. Исаченков. М.: Машиностроение, 1967. - 368 е.

28. Комаров А.Д. Штамповка деталей из прессованных профилей полиуретаном. / А.Д. Комаров, П.С. Тюхтин, В.В. Шалавин. // Авиационная промышленность, 1984, № 9. С. 3 - 5. ДСП.

29. Лапскер Р.Д. Профилегибочная двухроликовая машина с числовым программным управлением. / Р.Д. Лапскер, А.Т. Лепилин, В.А. Мельник. // Кузнечно-штамповочное производство, 1980, № 5. С. 17 — 18.

30. Лапскер Р.Д. Профилегибочная машина с ЧПУ мод. ИЗ 843П. / Р.Д. Лапскер, А.Т. Лепилин. // Кузнечно-пггамповочное производство, 1982, №5.-С. 10-11.

31. Листовая, штамповка: Расчет технологических параметров: Справочник. / В.И. Ершов н др..- М.: Изд-во МАИ, 1999 516 с.

32. Логинов В.Н. Аппроксимация диаграмм деформирования алюминиевых и титановых сплавов. / В.Н. Логинов, С.И: Феоктистов. -Известия высших учебных заведений. Авиационная* техника, 1989, №2, с. 91-93.

33. Лысов< М.И: Пластическое формообразование тонкостенных деталей авиатехники. / М.И. Лысов, И.М. Закиров. М.: Машиностроение, 1983.- 176 с.

34. Лысов М.И. Теория» и расчет процессов изготовления деталей* методом гибки. / М.И. Лысов. М.: Машиностроение, 1966. - 240 с.

35. Математика и САПР: в 2-х кн. Кн. 1. Основные методы. Теория полюсов. Пер. с франц. / Шенен П. и др;.,- М.: Мир, 1988*. 204 с.

36. Минько А. А. Функции*в Excel 2007: Справочник пользователя. / А. А. Минько. М.: Эксмо, 2008. - 480 стр.

37. Мошин Е.Н. Гибка, обтяжка, и правка на прессах. / Е.Н: Мошин. Mi: Машгиз, 1959. - 250 с.

38. Одинокое* М.Ю. Расчет параметров процессов и геометрии1 оснастки для. операций- формообразования гибкой. / М.Ю. Одиноков. -Казань: КАИ, 1983. 64 с.

39. Норри Д. Введение в метод конечных элементов. / Д. Норри, Ж. де Фриз. -М.: Мир, 1981.-304 с.

40. Покровский В.Н. Разработка технологического процесса и оборудования для бездоводочной гибки деталей летательных аппаратов из прессованных профилей* несимметричных сечений: / В.Н. Покровский, дис. .канд. тех. наук. М., 1986. - 174 с. ДСП.

41. Покровский В.Н. Формообразование профилей методом* проталкивания. / В.Н. Покровский. // Научно-технический прогресс в машиностроении: X НТК НИ-ИТМ. М.: ИЩИ "Поиск", 1982. - С. 200. ДСП.

42. Профили прессованные из алюминиевых и магниевых сплавов: Каталог. Справ, изд. В 4-х книгах. Книга 2. Профили прямоугольные.

43. Сводные таблицы перевода обозначений профилей / Б.И; Бондарев и др. -М.: Металлургия, 1990. 480 с.

44. РТМ 1318-73. Методы и средства бесплазовой увязкиэлементов заготовительной-И1 сборочной/оснастки. — Введ. 1973.01.01. М.: НИАТ, 1973.-36с. ДСП

45. РТМ 1.4.1377 -841 Система увязки геометрических параметров,и обеспечение взаимозаменяемости узлов и агрегатов летательных аппаратов: — Введ. 1986.01.01.-М.: НИАТ, 1984. 58с. ДСП.

46. Современные технологии агрегатно-сборочного производства^ самолетов / Пекарш А.И. и др. М.: Аграф-преес, 2006. — 304 с.

47. Сторожев MiB. Теория^ обработки» металлов' давлением., / М;В1 Сторожев, Е.А. Попов. 4-е изд., перераб. и* доп. - М-.: Машиностроение, 1977.-423 с.

48. Феоктистов СЛ. Автоматизация проектирования технологических процессов, и оснастки« заготовительно-штамповочного производства- авиационной' промышленности. / С.И. Феоктистов. -Владивосток: Дальнаука, 2001, 184 с.

49. Фокс А. Вычислительная! геометрия. Применение в проектировании и на производстве: / А'.Фокс, Mi Пратч. пер. с англ. М.: Мир, 1982.-372 с.

50. Шалавин В.В. Новая технология1 изготовления' деталей из прессованных профилей. / В.В. Шалавин, А.Д. Комаров, П.С. Тюхтин. // Кузнечно-пггамповочное производство, 1979, № 10. С. 23 26.

51. Шенк X. Теория*, инженерного эксперимента. / X. Шенк, М.: Мир, 1972. - 384 с.

52. Шикин A.B. Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения. / A.B. Шикин, А.В: Боресков, М.: ДИАЛОГ-МИФИ; 1996. -288 с.

53. Шимкович Д. Г. Расчет конструкций в MSC.visualNastran for Windows. / Д.Т. Шимкович М.; ДМК Пресс; 2005. - 704 с.

54. Шпур: Г. Автоматизированное проектированиел в» машиностроении / Г. Шпур, Ф. Краузе.: пер. с нем. Г.Д: Волковой и др. — М.: Машиностроение, 1988. — 648 с.

55. Gox M.G. The numerical Evaluation of B-splines. / M:G. Cox // J. Inst. Math. Applies. 1972. - V. 10. - P. 134-149.

56. De Boor C. On Calculating witfr B-splines. / C. De Boor. // J'. Approx. 1972. - Th. 6.-P. 50-62.

57. De Boor G. Splines as Linear Combinations of B-splines. A survey, In Approximation Theory II. / C. De Boor, G.G. Lorentz, C.K. Chui and L.L. Schumaker, eds. -New York: Academic Press, 1976.

58. Marc® 2007 rl. Volume A: Theory and User Information.

59. Marc® 2007 rl. Volume B: Theory and User Information.

60. Marc® 2007 rl. Volume G: Theory and User Information.

61. Marc® 2007 rl. Volume D: Theory and User Information.

62. Marc® 2007 rl. Volume E: Theory and User Information.

63. Marc® 2007 rl. Marc. Training Guide:

64. Marc® 2007 rl. MSC.Marc. Mentat. Help Reference.

65. Станкевич, А.В. Контроль геометрии и доработка программ для ЧПУ в целях повышения^ точности изготовления длинномерных деталей из профилей / А.В. Станкевич, С.В. Белых, А.В. Кривенок, А.А.Перевалов // Авиационная промышленность. — 2009. — №2 — С. 47-50.

66. Рассчитанных зависимостей кривизны деталей от установок гибочных узлов станка ГМС-1;

67. Управляющих программ для гибки профилей на станке ГМС-1;

68. Программного обеспечения анализа геометрии формообразованных профилей Ко11ег1ЧССеп.ф 745 01. ОАО «КиААПО»предприятие, организациятверждаю»

69. Главйьщшженер .бфъединения1. Огарков1. АКТо внедрении в производство результатов ЫИОКиТР «6Н-» 05 200 5 г. Регистрационный номер заказа №08570289 от 22.05 2008

70. Тема заказа Отработка технологических проиессов изготовления длинномерных деталей га прессованных профилей на гибочно-малковочном станке с ПУГМС-11. Общая сумма по заказу.50734,14 рублей

71. Внедрено в производство с март Место внедрения: 262009 г.цех, отделучасток 881-1001. Наименование продукциина какие изделия внедрены результаты НИОКиТР Срок расчета экономической эффективности результатов НИОКиТР (не более года с даты внедрения)

72. Результаты используемой работы соответа Зам. Начальника цеха 26 п/пр-ву

73. Прохоро; расшифровка подписи1. Аржанов А-А.расшифровка подписи

74. Разработанный программный продукт RollerNCGen, предназначенный для автоматизации процесса создания управляющих программ гибочных станков с ЧПУ и автоматической корректировки управляющих программ по результатам изготовления первой детали в партии.

75. Заведующий каф. «Технология самолетостроения^д.т.н., профессор1. С.И. Феоктистов