Разработка и исследование системы компактного интеллектуального производства деталей летательных аппаратов на базе скоростной технологии контурного послойного синтеза

• Автор: Рыцев, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

1. Анализ проблемы повышения эффективности изготовления деталей летательных аппаратов и формообразующих элементов оснастки с применением методов послойного синтеза. Постановка задачи исследования Принятые сокращения
1.1. Тенденции развития производства изделий, деталей и формообразующей оснастки методами технологии послойного синтеза в авиастроении
1.2. Конструктивно-технологический анализ изделий и формообразующей оснастки, пригодной для технологии послойного синтеза

1.3. Сравнительный анализ технологий послойного синтеза деталей

1.4. .Основные принципы построения компактного интеллектуального производства деталей, моделей и формообразующей оснастки методами технологии послойного синтеза

1.5. Постановка задачи исследования

2. Экспериментальная отработка технологических процессов деталей авиационной техники на базе технологий послойного синтеза
2.1. Разработка технологического процесса формообразования листовых деталей с аэродинамическими поверхностями
2.2. Разработка технологического процесса изготовления перчаток космического скафандра
2.3. Разработка технологического процесса изготовления электродов-инструментов для электрохимической обработки
2.4. Разработка технологического процесса изготовления лопаток авиационного двигателя
2.5. Экономическая эффективность новых технологических процессов на базе применения зарубежных установок послойного синтеза
2.6. Разработка технических требований к опытному образцу установки контурного послойного синтеза
3. Разработка скоростной технологии построения прототипируемых объектов методом контурного послойного синтеза. Исследование влияния режимов технологического процесса на производительность и качество объектов из листовых материалов.
3.1. Устройство и принцип работы стенда
3.2. Разработка технологии построения объектов методом контурного послойного синтеза
3.3. Определение технологических параметров прототипирования
3.4. Расчет режимов резки листового материала СОг-лазером
3.5. Расчет параметров листового материала для построения моделей
3.6. Расчет программы построения объекта на установке КПС

4. Проектирование установки контурного послойного синтеза на базе линейных двигателей с применением методов системного анализа
4.1. Методика построения структурных моделей
4.2. Проект установки контурного послойного синтеза - как гиперкомплексная динамическая система
4.3. Гиперкомплексный граф установки КПС
4.4. Разработка конструкции установки модели УПС
5. Обобщенное определение эффективности технологии послойного синтеза. Совершенствование технологической подготовки производства
5.1. Общая характеристика и источники образования экономической эффективности ТПС
5.2. Критерии эффективности контурного послойного синтеза.
5.3. Особенности технологического процесса изготовления формообразующей оснастки на базе технологии контурного послойного синтеза
5.4. Определение эффективности контурного послойного синтеза Общие выводы
Литература
Приложения

Принятые сокращения
Г АП — Гибкое автоматизированное производство.
КИПр - компактное интеллектуальное производство.
КПС - контурный послойный синтез.
ТТ1С - технология послойного синтеза.
ПЭТ - лавсан
ПЭ - полиэтилен
ПЭС - полиэтилен смешанный.
ПЭНП - полиэтилен низкой плотности.
ПЭВП - полиэтилен высокой плотности.
ПВДХ - поливинилхлорид.
ППн - полипропилен.
ПМ - пленочные материалы.
ПМ - пленочные материалы.
СБ - синтетическая бумага.
ЦБК - целлюлозно бумажный комбинат.
ДОЗАКЛ - Дмитровский опытный завод алюминиевой консервной ленты.
ВНИИБ - Всероссийский научно-исследовательский институт бумаги. ВЦК- Витебский целлюлозный комбинат.
ЛА - летательный аппарат.
ТПО - технологическое программное обеспечение.
ЖФПК - жидких фотополимеризующихся композиций ЛКМ - листовые композиционные материалы.
ФЦП - Федеральная целевая программа.
Иностранные сокращения.
CAD /САМ/ САЕ - система автоматизированного проектирования
RP - Rapid Prototyping
RPM - Rapid Prototyping & Mnufacturing
RT - Rapid Tooling
CALS - Continuous Acquisition and Life Cycle Support (непрерывная поддержка поставок и жизненного цикла изделий)
LOM - Laminated Object Manufacturing (технологии послойного построения объемных физических моделей из ламинированного листового материала).
SL - stereolithographie
SLS - Селективное лазерное спекание порошковых материалов.
FDM - Струйные методы изготовления конструкторских прототипов из термопластичных полимерных материалов.
STL - standard transformation Language

В приложении дана кинематическая схема установки. В ней использованы кинематические цепи, обеспечивающие рабочие и установочные движения исполнительных органов:
- линейный двигатель 1-М1 и перемещающийся с ним синхронно линейный двигатель 1-М2 обеспечивают перемещение лазерного резака по координате X. Контроль за перемещением осуществляется преобразователями линейных перемещений 1-BG1 и 1-BG2;
- линейный двигатель 2-М1 обеспечивает перемещение лазерного резака по координате Y. Контроль за перемещением осуществляется преобразователем линейных перемещений 2-BG1;
- электродвигатель 3-М1 со встроенным датчиком обратной связи
3-BG1 и редуктором 3-G1 через передачу зубчатым ремнем, трансмиссионный вал и две параллельно расположенные зубчато-ременные передачи осуществляет линейное перемещение каретки терморолика в направлении координаты U;
- электродвигатель 4-М1 со встроенным датчиком обратной связи
4-BG1 и тормозом 4-TR1 через передачу зубчатым ремнем и передачу винт-гайка качения (ВГК) обеспечивает линейное перемещение стола по координате Z;
- электродвигатель 5-М1 со встроенным датчиком обратной связи
5-BG1 и редуктором 5-G1 через передачу зубчатым ремнем вращает приводной ролик III, транспортирующий листовой материал на заданную величину в направлении координаты Р; Контроль перемещения материала осуществляет датчик обратной связи 5-BG2, установленный на ролике VII;
- электродвигатель 5-М2 через клиноременную передачу и планетарный редуктор 5-G2 производит вращение приемного барабана. При отсутствии перемотки электродвигатель 5-М2 создает натяжение материала на приемном барабане;
- Дня пояснения принципа действия и взаимодействия основных исполнительных органов установки на кинематической схеме показаны также конечные выключатели (SQ), сигнализирующие о положениях исполнительных органов (элементов кинематических цепей), электровентиляторы 6-М1, 6-М2 и 6-МЗ, датчик температуры (термопара 6-ST1) и трубчатые электронагреватели (6-R1 и 6-R2).
3.1.3. Физико-механические свойства и экспериментальные исследования листовых полимерных материалов.
Свойства однослойных, многослойных и комбинированных полимерных пленок определяются, прежде всего, свойствами монополимеров, составляющих их основу - см. табл. 3.3.3. Свойства