Actual Problems in Machine Building 2021 Vol.8 N3-4

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 8. № 3-4. 2021 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 75 УДК 621.91.01 К ВОПРОСУ НЕОБХОДИМОСТИ СОЗДАНИЯ ЦИФРОВЫХ ДВОЙНИКОВ ДЕТАЛЕЙ ТИПА КАРКАС И ОБШИВКА П.Н. КОСТИН, м.н.с., аспирант А.А. ПАШКОВ, канд. техн. наук, доцент ( ИРНИТУ, г. Иркутск ) Костин П.Н. – 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Иркутский национальный исследовательский технический университет, e-mail: kostin95pavel@mail.ru В статье обосновывается необходимость создания цифровых двойников деталей типа каркас и обшивка сложной геометрической формы. Рассматривается подход по прогнозированию напряженно-деформированного состояния детали на всех этапах обработки методом конечно-элементного моделирования. В данном подходе предполагается учитывать технологическую наследственность заготовки после каждого технологического перехода, т.е., выходные параметры одного процесса будут являться начальными условиями для построения модели следующего этапа обработки заготовки. Внедрение и использование данного подхода позволит создать компьютеризированную технологию, прогнозирующую деформации деталей на всех этапах обработки и обеспечивающую необходимую точность деталей при максимальной производительности, не прибегая при этом к проведению натурных экспериментов. Также данный подход может исключить проблему коробления за счёт преднамеренного изменения формы деталей на этапах формоизменения или за счёт изменения режимов фрезерования. Ключевые слова: Коробление, механическая обработка, каркас, обшивка, формообразование, правка, поверхностное упрочнение. Введение При изготовлении летательных аппаратов широкое применение имеют детали с малой жесткостью, сочетающие в себе обшивку, подкрепленную ребрами жесткости. Применение данного типа деталей приводит к повышению летных характеристик, снижает трудоёмкость обработки, сокращает количество конструктивных разъемов, уменьшает количество основных и крепежных элементов, что в конечном итоге значительно снижает себестоимость производства. К данным деталям, как правило, предъявляются высокие требования к точности их формы, которые могут достигать 0,1 мм, что сложно осуществимо, учитывая, что все они имеют большие габариты (до 30000 мм). Сложность получения такой точности объясняется наличием в технологическом процессе изготовления детали операций, вызывающих возникновение остаточных напряжений, изменяющихся и накапливающихся на каждом этапе производства и приводящих к локальным и общим деформациям. На пути совершенствования технологии механообработки учитывается ряд факторов способных повлиять на качественные и эксплуатационные характеристики изделия, но при производстве изделий каркаса и обшивки самолета одной из главных проблем является коробление изделий, причиной чему является технологический процесс, не в полной мере учитывающий остаточные напряжения заготовки.