В рамках гранта, , научные сотрудники Политехнического института ЮУрГУ провели исследование, посвященное разработке методического и математического обеспечений. Они служат основной для создания программного обеспечения системы прогнозирования погрешности для обрабатываемых деталей. Разработка предусмотрена для эксплуатации на станке, оснащенном числовым программным управлением (ЧПУ).
В настоящий момент в машиностроительной области отсутствует автоматизированная информационная система (АИС) контроля точности и шероховатости обрабатываемой детали в операциях плоского шлифования. В современных АИС не имеется технической возможности расчета рассеивания погрешности обработки и параметров шероховатости при воздействии переменных технологических факторов. К технологическим факторам можно отнести: деформации технологической системы от силы резания, колебания припуска, затупления круга и т.д.
?Прогнозирование точности операций механической обработки на станках с числовым программным управлением, является актуальной, но сложной и не решенной полностью задачей. Необходимость нашей разработки объясняется отсутствием цифрового инструмента, позволяющего контролировать управляющие программы на возможность обеспечения заданной точности обработки?, – поясняет автор гранта, доцент кафедры ?Техника, технологии и строительство? Александра Акинцева.
Анализ совместного влияния технологических факторов на погрешность обработки был произведен исследователями с использованием цифрового двойника процесса круглого врезного шлифования. Это достигается путем симуляции в цифровом двойнике процесса формирования технологического размера и его погрешности при различных сочетаниях и колебаниях параметров условий обработки.
При разработке использовались методы имитационного моделирования с применением аналитических методов математического моделирования. Эти методы базируются на основных положениях механики резания и теории пластической деформации металла в зоне стружкообразования.
Полученные в ходе выполнения данного проекта научные знания могут быть трансформированы для всех видов металлообработки, реализуемых на станках с ЧПУ, в рамках всей машиностроительной отрасли. Разработанное методическое и математическое обеспечение для прогнозирования точности обработки партии деталей может быть использовано не только для контроля управляющий программы, но для оптимизации существующих режимов резания.
В рамках гранта РНФ на развитие проекта было выделено финансирование – 1 млн руб. По результатам проведенных работ будут сделаны доклады на научных конференциях международного уровня и опубликованы 3 статьи в изданиях, входящих в международные базы цитирования Scopus / Web of Science: ?Machining Science and Technology?, ?Mechanical Sciences?, ??Russian Engineering Research?, ?Journal of Mechanical Engineering and Sciences?,? ?Materials Science and Technology?.
Южно-Уральский государственный университет?– это университет трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе ?Приоритет 2030?. Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ), который призван решить задачи национального проекта ?Наука и университеты?.