ОБЩИЕ ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ФУНК-ЦИОНАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Чернышев Е.А., Волосенко К.
Донецкий национальный технический университет,
г. Донецк, Украина
Особенности реализации функционально-ориентированных техноло¬гий заключают-ся в следующем:.
- выполняется анализ изделий на предмет возможности применения функционально-ориентированных технологий;
- производится разработка необходимых теоретических данных ля применения функцио-нально-ориентированных технологий;
- выполняется исследования существующего на предприятии обеспечения для его приме-нения при реализации функционально-ориентированных технологий;
- осуществляется создание необходимого обеспечения всех видов для перевода процесса изготовления изделий на функционально-ориентированные технологии;
- производится внедрение функционально-ориентированных технологий для изготовле-ния изделий;
- выполняется освоение производства изделий на базе функционально-ориентированных технологий.
При этом существуют несколько уровней реализации функционально-ориентированных технологий, а именно основных уровней развития этих технологий "вширь" (рис.1). Можно выделить следующие ocновные уровни развития функционально-ориентированных технологий "вширь".
Первый уровень реализации функционально-ориентированных технологий заключается в переводе одной или нескольких операций техноло¬гического процесса на функционально-ориентированные операции технологического процесса. В этом случае, в общем технологическом процессе переводятся на функционально-ориентированные не все опе-рации технологического процесса, а только одна или несколько операций являющихся наиболее важными в обеспечении заданных функциональных свойств из¬делия в целом.
Второй уровень реализации функционально-ориентированных тех¬нологий заключается в выполнении функционально-ориентированных операций для всего конкретного технологического процесса. При этом для обеспечения наибольших результатов все операции этого технологического процесса должны быть связаны между собой на базе предельного кри¬терия качества и эффективности. Это может быть достигнуто с примене-нием методов оптимизации технологических процессов и итерационных принципов проектирования.
Для третьего уровня реализации функционально-ориентированных технологий харак-терно применение этих технологий на всех этапах ком¬плексного технологического про-цесса. В этом случае, для обеспечения наибольших результатов все этапы комплексного технологического про¬цесса должны быть связаны между собой на базе предельного кри-терия качества и эффективности. Это может быть достигнуто также на базе при¬менения методов оптимизации технологических процессов и итерацион¬ных принципов проектирования.
На четвертом уровне реализации функционально-ориентированных технологий вы-полняется полное применение этих технологий на всех эта¬пах жизненного цикла изделия. При этом выполняется полное применение всех видов обеспечения. Полное применение функционально-ориентированных технологий на всех этапах жизненного цикла может обеспечивать изделию качественно новую совокупность свойств и меру полезности.
С точки зрения развития функционально-ориентированных техноло¬гий "вглубь" так-же существует множество различных уровней (рис.1). Эти уровни отличаются друг от друга степенью прецизионности выполне¬ния технологических воздействий орудий и средств обработки на изделия и обеспечения их заданных местных эксплуатационных свойств. Можно выделить следующие основные уровни применения или развития функ-ционально-ориентированных технологии "вглубь":
- на уровне частей изделия (ФЧ),
- на уровне элементов изделия (ФС),
- на уровне зон изделия (ФЗ),
- на уровне макрозон изделия (ФЗМ),
- на уровне микрозон изделия (ФЗм),
- на уровне нанозон изделия (ФЗн),
- на всех уровнях для всего изделия.
В качестве общих рекомендаций совершенствования обеспечения для функ-ционально-ориентированных технологий можно отнести следующее:
1. Создание необходимого технологического обеспечения для развития функционально-ориентированных технологий "вширь" и "вглубь".
2. Создание технологического обеспечения, способного выполнять точную и прецизионную местную ориентацию технологических воздействий на изделие в соот-ветствии с разработанными принципами ориентации.
3. Создание необходимого конструкторского обеспечения.
4. Создание обеспечения по свойствам материала изделия.
5. Создание необходимого эксплуатационного обеспечения.
Разрабатываемое технологическое обеспечение позволяет реализовать следующие местные особенное и материала изделия:
- функционально зависимые свойства материала изделия и его функциональных элементов;
- функционально независимые свойства материала изделия и его функциональных элементов;
- модульные функционально зависимые свойства материала изделия и его функциональных элементов;
- модульные функционально независимые свойства материала изделия и его функциональных элементов;
- градиентные свойства материала изделия и его функциональных элементов;
- слоистые свойства материала изделия и его функциональных элементов;
- макро блочные свойства материала изделия и его функциональных элементов;
- макро структурные свойства материала изделия и его функциональных элементов;
- микро структурные свойства материала изделия и его функциональных элементов;
- специальные свойства материала изделия, его зон и элементов;
- комбинированные свойства материала изделия и его функциональных элементов;
- получение материала и изготовление изделий на основе нанотехнологий и другие.
Конструкторское обеспечение дает возможность конструктивными методами обеспечивать заданные местные функциональные свойства изделия. Например, резьбовое соеди-нение в процессе эксплуатации испытывает переменное нагружение по длине витка резьбы. При этом для обеспе¬чения равномерности износа резьбы можно обеспечить различные физико-механические свойства по длине витка резьбы. А также можно обеспечить равномерное распределение нагрузки по длине витка резьбы за счет конструктивных методов, а именно реализации переменного шага резьбы. Можно привести множество дру-гих примеров реализации конструкторского обеспечения для обеспечения заданных функциональных свойств изделий при эксплуатации.
При изготовлении заготовок можно изменять физико-механические свойства материала, например по длине заготовки или в радиальном направлении в сечении заготовки. Для этого, например, при изготовлении за¬готовки методом электрошлакового переплава необходимо при перемещении кристаллизатора, изменять химический состав материала, добавляя специальные материалы и присадки. А также можно применять множество дру-гих различных методов и способов повышения свойств изделий по свойствам материала.
Можно отметить, что на начальном этапе перевода технологий на функционально-ориентированные, следует этот процесс выполнять частично, создавая участки со специальным оборудованием. А именно в этом случае можно применять следующие технологии и оборудование: управляемые технологические лазеры; управляемые вакуумные ионно-плазменные установки; специальное оборудование для резания или поверхностно-пластической деформации изделий с введением в зону резания или деформации поверхностного слоя изделия управляемых ультразвуковых колебаний; управляемые электроискровые технологии и другое оборудование.
Список литературы:
1. Михайлов А.Н. Основы синтеза функционально-ориентированных технологий машиностроения. - Донецк: ДонНТУ, 2009. – 346с.
|