Актуальные проблемы в машиностроении. Том 10. № 3-4. 2023 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 7 УДК 621.9:681.2 МОДЕЛЬ ПОВЕРХНОСТИ, ПОЛУЧЕННОЙ АДДИТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИЕЙ О.В. ЗАХАРОВ, доктор техн. наук, профессор А.С. ЯКОВИШИН, ассистент Ф.Д. СУЛЕЙМАНОВА, лаборант (СГТУ им. Гагарина Ю.А., г. Саратов) Захаров О.В. – 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., e-mail: zov20@mail.ru Построение модели поверхности требуется для прогнозирования качества при изготовлении и моделирования физических процессов при работе изделия. Другим важным приложением будет тестирование методов фильтрации в метрологии. Применение технологии цифровых двойников обусловливает переход от стандартных параметров к аналитическому описанию реальной геометрии поверхности. Изделия, полученные аддитивной технологией, имеют особенности, отличающие их от изделий, полученных иными методами обработки. Реальная поверхность изделия представляет собой сложный геометрический объект и содержит детерминированные и стохастические составляющие. Основная научная идея настоящей статьи заключается в создании модели поверхности как суперпозиции детерминированных и гауссовых составляющих. Детерминированными составляющими будут форма поверхности и волнистость как результат траектории движения луча лазера. К стохастическим составляющим отнесены гауссова шероховатость и дефекты поверхности. Проведенное численное моделирование показало хорошее совпадение с реальными поверхностями, полученными аддитивной технологией. Ключевые слова: модель поверхности, аддитивная технология, численное моделирование. Введение Разработка модели поверхности с учетом шероховатости требуется для решения различных задач. Во-первых, прогнозирование стандартных параметров текстуры при изготовлении изделий и выявление причин несоответствия заданным значениям. Во-вторых, моделирование физических процессов при работе изделия, например, для трибологии сопряжения поверхностей. В-третьих, тестирование эффективности методов фильтрации при измерении поверхности. Традиционное описание поверхностей набором стандартных параметров не позволяет провести адекватное моделирование работы поверхностей. Поэтому необходимо аналитическое описание геометрии поверхности с учетом шероховатости. Такой подход отвечает требованиям при переходе к цифровым двойникам изделий. Изделия аддитивного производства имеют свои особенности изготовления, связанные геометрией и физикой послойного наплавления металла. В результате реальная поверхность изделия содержит детерминированные и стохастические составляющие. Детерминированная геометрическая составляющая задана формой поверхности и зависит от траектории движения лазера. Стохастическая составляющая зависит от физики плавления порошка и выражается в образовании брызг или пор расплавленного металла. Большинство исследований по аддитивной технологии посвящено установлению корреляционных
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1