Page 10 - Станочный парк

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ
Имитационная модель литейного комплекса той детали из новых сплавов для современной техники, переда-
Инженер-конструктор, разрабатывая трёхмерную модель ли-

для деталей станкостроения ёт компьютерную модель детали технологу-литейщику. На модели
детали видны поверхности, подлежащие механической обработке,
Одной из главных проблем литейного отверстия, возможные радиусы закруглений, различные утолще-
производства в настоящее время является со- ния. Технолог-литейщик определяет положение модели в фор-
здание научных основ конструирования и САПР ме, припуски на механическую обработку, намечает места уста-
конструкций литых деталей и их элементов, новки прибылей, литниковых систем, формовочные смеси.
обеспечивающих получение здоровых отливок Затем ведётся компьютерное моделирование технологии
с минимальным весом и конфигурацией, регла- изготовления отливки: расчёты литниковых систем и места под-
ментированной микроструктурой для деталей вода металла; расчёты прибылей и мест их установки; воз-
станков (ОСТ2-МТ21-2-90), учитывающей дей- можные дефекты и их значение для характеристик прочности,
ствующие напряжения при эксплуатации, проч- плотности и надёжности готовой детали.
ность и надёжность. При автоматизированном При разработке компьютерной модели конструкции де-
проектировании конструкций литых деталей тали, а затем литейной технологии её изготовления, не-
важнейшим является учёт сложных взаимос- обходимо учитывать не только химический состав
вязей между конструкцией литых деталей, их сплава, его технологические свойства, но и харак-

структурой и механическими свойствами. Эта сложность вызывает ограничения в примене- терные особенности его кристаллизации и затвер-
нии количественного подхода, что связано со значительными трудностями математического девания, ширину твёрдо-жидкой зоны при затвердевании. Например, для
характера, возникающими при поиске оптимального решения из-за огромного количества высокопрочного чугуна с шаровидным графитом – величину предусадочного расширения,
изменяющихся параметров, характеризующих технологию изготовления, конструкцию и скорость опускания уровня жидкого металла в прибыли и характер расположения усадоч-
свойства литой детали. При этом следует учитывать, что численное моделирование на ЭВМ ной пористости. Для решения этих задач следует учесть теплофизические свойства фор-
пока не может дать конкретных данных по количеству, размеру и характеру расположения мовочной смеси и плотность набивки формы, колебания температуры заливки сплава и
внутренних дефектов, и тем более не даёт ответа на ожидаемые механические свойства другие факторы, влияющие на качество отливки в целом.
литых деталей. В этом отношении весьма убедительными являются подходы к решению задач из-
Автоматизированное проектирование конструкции литой детали возможно лишь при готовления крупных чугунных и стальных отливок, а именно установки прибылей и мест
достаточно обоснованных исходных данных для составления пакета программ. Такими ис- подвода металла, приведённые в работах В. М. Голода и В. А. Денисова [1], В. В. Десниц-
ходными данными при разработке чертежа детали являются величина и характер действу- кого [2, 3] и др.
ющей нагрузки при эксплуатации, толщина стенок, соотношение толщин сопрягаемых сте- В результате проведённых исследований процессов формирования отливки на ос-
нок, расстояние между вертикальными стенками в Z-образных конструктивных элементах, нове компьютерного моделирования представляется возможным перейти к эксперимен-
величина радиусов закруглений во внутренних углах сопряжений, структура и возможные тальным исследованиям качества изготовления отливки; вырезке темплетов из различных
дефекты. Для получения таких исходных данных нами разработаны методологические ос- зон отливки; исследованию макро- и микроструктуры, расположения пористости и неме-
новы конструирования элементов литых деталей, заключающихся в характеристике ком- таллических включений; определению механических свойств на образцах, вырезанных из
понентов исследования, совокупности средств и последовательности исследований в про- различных зон отливки, в том числе с литейной корочкой.
цессе решения данной проблемы. На основе результатов экспериментальных исследований качества отливки, изготов-
Сущность методологии конструирования элементов литых деталей основывается на ленной по компьютерной модели, конструктор и технолог-литейщик дорабатывают кон-
следующих основных положениях: струкцию литой детали и технологию её изготовления, контроля, что позво-
● научно-обоснованные принципы конструирования эле- ляет уже проектировать литейный комплекс с использованием логистики
ментов литых деталей могут быть получены лишь на базе инжиниринга.
комплексных исследований процесса кристаллизации Логистика инжиниринга литейного комплекса представляет ре-
сплавов и конструкционных свойств литых деталей. шение сложной аналитической, организационной и технологиче-
Учёт только одного из указанных факторов при- ской задачи. Для успешного решения этой задачи и достижения
водит либо к завышению массы литых деталей, целей, стоящих перед проектом, на предприятии необходимо
либо к снижению их прочности и надёжности при осуществить программу управляющих воздействий, направ-
эксплуатации; ленных на формирование специальных рабочих структур и ра-
● комплексное исследование процесса кристал- циональное использование труда и интеллекта членов команды
лизации сплавов и конструкционных свойств ре- логистики инжиниринга. Рациональное управление проектом в
комендуется проводить на модельных образцах, рамках логистики инжиниринга является одним из осно-
включающих конструктивные элементы литых де- вополагающих факторов достижения поставленных целей.
талей; Для достижения поставленных целей необходимы работы по
● количественная взаимосвязь между конструкци- управлению проектом разбивать на этапы. Это в равной сте-
ей литых деталей, их структурой и механическими пени относится как к действующему, так и к вновь создава-
свойствами является основой для конструирования емому предприятию.
технологичных и надёжных деталей. Эта взаимосвязь Управление проектом литейного комплекса на основе
должна учитывать состав сплава, конкретную техно- логистики инжиниринга требует глубокого понимания сути
логию изготовления отливок, величину и характер дей- и специфики технологических процессов.
ствующих нагрузок при эксплуатации. Поэтому проект должен реализовываться
под контролем одного или группы высших

10 Станочный парк Станочный парк 11