По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.91.002 DOI:10.33920/pro-02-2512-02

Повышение эффективности изготовления высокотехнологичных деталей на основе комбинированных обрабатывающих технологий и нейросетевого управления

Анваров Ш.Ш. Е-mail: anvarovshsh@student.bmstu.ru, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 105005, Москва ул. 2-я Бауманская, д. 5
Авлакулов А. Е-mail: avma.2002@mail.ru, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 105005, Москва ул. 2-я Бауманская, д. 5
Яковлева А.П. канд. техн. наук, доцент, Е-mail: yakovleva@bmstu.ru, МГТУ им. Н.Э. Баумана (105005, Москва ул. 2-я Бауманская, д. 5), ИМАШ РАН (101000, Москва, Малый Харитоньевский переулок, д. 4)

Представленная работа посвящена разработке подходов к повышению эффективности изготовления высокотехнологичных деталей машиностроения за счёт применения комбинированных методов обработки и внедрения интеллектуальных систем нейросетевого анализа и управления. Рост требований к точности, надёжности и ресурсу изделий приводит к необходимости оптимизации процессов механической обработки, включающих последовательное и параллельное использование различных технологий — резания, финишных методов, абразивной доводки, вибрационных и лазерных воздействий. В настоящем исследовании рассматриваются теоретические основы комбинированных технологий, анализируется современное состояние вопроса на основе отечественных и зарубежных публикаций, а также предлагается концептуальная схема применения нейронных сетей для управления процессом обработки и повышения эффективности производства.

Литература:

1. Аршинов, В.А, Алексеев, Г.А. Резание металлов. Издание 3-е, переработанное. М.: Машгиз, 1959 г. — 490 с. с ил.

2. Сухочев, Г.А. Комбинированные процессы повышения качества деталей / Г. А. Сухочев, В. П. Смоленцев // Вибрационные машины и технологии: Сб. науч. тр. Курск: КПИ, 1993. — Вып. 2. — С. 111–117.

3. Смоленцев, Е.В. Проектирование электрических и комбинированных методов обработки / Е.В. Смоленцев. — М.: Машиностроение, 2005. — 250 с.

4. Смоленцев, В.П., Болдырев, А.И., Смоленцев, Е.В., Смоленцев, Г.П., Коптев И.Т. Теория электрических и физико-химических методов обработки. Часть 1: Обработка материалов с применением инструмента (Теория электрических и физико-химических методов обработки. Ч I: Обработка материалов с применением инструмента), Воронеж, Воронежский государственный технический университет, 2008, 248 с.

5. Крюков, М.В., Ерофеев, М.Н., Кравченко, И.Н. Моделирование технологических параметров и режимов FDM-технологии и свойств изделий с помощью искусственного интеллекта. В книге: Моделирование синтеза и разрушения материалов. тезисы докладов VI Международной научной конференции МСРМ2023, посвященной 95-летию Национальной академии наук Беларуси и 300-летию Российской академии наук . — Минск, 2024. — С. 208–215.

6. Складнова, М.С., Ерофеев, М.Н. Методы математико-статистического моделирования для анализа процессов трения и износа / В сборнике: Интеллектуальная трибология в машиностроении: BALT TRIBO 2024. Материалы 1-й Международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 2024. — С. 270–276.

7. Козлов, Н.А., Погодин, С.В. Применение методов искусственного интеллекта в проектировании технологических процессов машиностроительных производств // Вестник МГТУ им. Баумана. Серия Машиностроение. — 2022. — № 3. — С. 45–56.

8. Дьяконов, В.П. Нейронные сети. Полный курс. — М.: ДМК Пресс, 2021. — 520 с.

9. Lee, J., Bagheri, B., & Kao, H.-A. A Cyber-Physical Systems architecture for Industry 4.0-based manufacturing systems // Manufacturing Letters. — 2015. — Vol. 3. — P. 18–23.

10. ISO/IEC 22989:2022. Information technology — Artificial intelligence — Concepts and terminology.

11. ISO 23247-1:2021. Automation systems and integration — Digital Twin framework for manufacturing — Part 1: Overview and general principles.

12. Яковлева, А.П., Омельченко, И.С. Повышение нагрузочной способности стальных деталей методом комбинированной обработки //Авиационная промышленность. — 2013. — № 2. — С. 16.

13. Албагачиев, А.Ю., Яковлева, А.П., Караванова, А.Г. Повышение качества поверхности блоков шестерен комбинированной отделочной обработкой //Проблемы машиностроения и надежности машин. — 2025. — № 2.

Развитие современного машиностроения характеризуется повышением требований к точности, надёжности и ресурсу изделий, применяемых в высокотехнологичных отраслях промышленности. Усложнение конструкций и внедрение новых материалов приводит к необходимости совершенствования технологических процессов механической обработки. Особенно актуальной является проблема повышения эффективности изготовления деталей из труднообрабатываемых сплавов, для которых стандартные методы обработки не обеспечивают требуемых показателей качества и производительности [1].

Одним из направлений повышения эффективности обработки является использование комбинированных технологий, основанных на последовательном или одновременном воздействии нескольких физических процессов.

Применение комбинированных обрабатывающих технологий доказало свою эффективность при изготовлении высокотехнологичных деталей. Это подтверждено в трудах большого количества научных школ [1-4]. Эффективность комбинированной обработки подтверждена в работах В.Н. Подураева, М.Л. Хейфеца, В.П. Смоленцева, А.Г. Суслова, А.В. Киричека, А.Н. Михайлова, Б.П. Саушкина, Е.С. Киселева, О.Н. Кириллова, А.М. Кадырметова, Г.А. Сухочева, А.И. Болдырева и др. Существует несколько подходов к разработке процессов комбинированной обработки, однако все подходы направлены на объединение различных технологических методов для достижения оптимальных результатов. Комбинированная обработка позволяет получить новые эффекты, недостижимые при использовании методов по отдельности. Имеется большое количество работ, в которых доказана эффективность комбинированных методов для различных деталей, в том числе и для авиационно-космической отрасли. Это работы А.И. Болдырева, В.П. Смоленцева, Г.А. Сухочева, С.В. Усова и др.

Комбинирование методов позволяет уменьшить термическое и силовое воздействие на зону резания, повысить стойкость режущего инструмента, улучшить качество поверхности и снизить вероятность возникновения дефектов. В результате комбинированные методы находят применение при изготовлении деталей авиационной, энергетической, медицинской и приборостроительной техники [2].

Для Цитирования:
Анваров Ш.Ш., Авлакулов А., Яковлева А.П., Повышение эффективности изготовления высокотехнологичных деталей на основе комбинированных обрабатывающих технологий и нейросетевого управления. Главный механик. 2025;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: