Аналіз технологічного успадковування параметрів якості виробів за критерієм однорідності матеріалу

Я. М. Кусий; А. М. Кук; В. Г. Панчук; Н. В. Франик; А. В. Зінько

doi:10.31471/1993-9965-2022-2(53)-7-16

Автор(и)

Я. М. Кусий Національний університет "Львівіська політехніка"
А. М. Кук Львівська
В. Г. Панчук ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15
Н. В. Франик ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15
А. В. Зінько ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9965-2022-2(53)-7-16

Ключові слова:

Industry4.0, функціонально-орієнтовані технології, технологічна пошкоджуваність, однорідність матеріалу, коефіцієнт гомогенності Вейбулла

Анотація

У даний час розробленню фінішних технологічних операцій під час проєктування ефективних технологій механічного оброблення деталей виробів на стадії їхнього створення у життєвих циклах присвячена значна кількість досліджень і публікацій. Поряд з тим, особливості формування спадкових властивостей матеріалу деталей із використанням раціональних критеріїв оцінки ступеня деградації матеріалу як на стадії створення, так і подальшій експлуатації об’єкта машинобудівного виробництва досліджені недостатньо. Під час проєктних конструкторсько-технологічних робіт ступінь впливу усіх технологічних параметрів складно передбачити та врахувати відповідно до принципів технологічного успадковування властивостей деталей машин. Внаслідок прояву конструктивних і виникнення структурних концентраторів напружень під час виготовлення машинобудівних деталей зароджуються та формуються технологічні дефекти. Технологічні дефекти перетворюються у пошкодження поверхневих шарів виробів під час несприятливих експлуатаційних умов, що призводить до їхнього подальшого руйнування та відмову машин із катастрофічними наслідками для навколишнього середовища. У статті відзначено складнощі стосовно забезпечення експлуатаційних характеристик і показників надійності деталей машин під час реалізації принципу функціонально-орієнтованого проєктування технологічних процесів. Запропоновано використовувати гомогенність матеріалу як параметр для аналізу технологічного успадковування характеристик поверхонь виробів після їхнього механічного оброблення, який інтегрально визначає стан матеріалу за величиною встановленої твердості. Представлено критерій однорідності матеріалу у вигляді сукупності показників для аналізу технологічного успадковування параметрів якості деталей під час їхнього виготовлення методами різання чи пластичного деформування та контролю. Запропоновану методику апробовано в процесі виготовлення валу приводного барабана стрічкового конвеєра типу TS 1850. Встановлено закономірності формування параметрів якості виробів і оцінювання ступеня деградації їхнього матеріалу під час механічної обробки функціональних поверхонь об’єктів машинобудівного виробництва.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Kusyi Ya.M. Naukovo-prykladni osnovy tekhnolohichnoho uspadkuvannia parametriv yakosti dlia zabezpechennia ekspluatatsiiny khkharakterystyk vyrobiv: dys. … doktoratekhn. nauk: 05.02.08 / Kusyi Yaroslav Markiianovych. Lviv, 2021 . 432 s. [in Ukrainian]

Yoshimura М. System Design Optimization for Product Manufacturing. Concurrent Engineering. 2007, Vol. 15 (4). P. 329-343. https://doi.org/10.1177/1063293x07083087

Shatskyi I.P., Perepichka V.V., Ropyak L.Y. On the influence of facing on strength of solids with surface defects. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii. 2020, Vol. 42 (1). P. 69-76. https://doi.org/doi: 10.15407/mfint.42.01.0069

Stupnytskyy V., Hrytsay I. Comprehensive analysis of the product’s operational properties formation considering machining technology. Archive of mechanical engineering. 2020, Vol. 67 (2). P. 149-167. https://doi.org/10.24425/ame.2020.131688

Stupnytskyy V., Hrytsay I.Computer-aided conception for planning and researching of the functional-oriented manufacturing process. In: Metal Advanced Manufacturing Processes. InterPartner 2019. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. 2020. Р. 309–320. https://doi.org/10.1007/978-3-030-40724-7_32

Kusyi Ya.M, Kuk A.M. Investigation of the technological damageability of casting satthestage of design and technological preparation of the machine Life Cycle. Journal of Physics: Conference Series. 2020, Vol. 1426. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1426/1/012034

Kusyi Ya., Stupnytskyy V. Optimization of the Technological Process Basedon Analysis of Technological Damageability of Casting. In: Ivanov Ivanov, V., Trojanowska, J., Pavlenko, I., Zajac, J., Peraković, D. (eds) Advances in Design, Simulation and Manufacturing III. DSMIE 2020. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. 2020. P. 276-284. https://doi.org/10.1007/978-3-030-50794-7_27

Stupnytskyy V. Features of Functionally-Oriented Engineering Technologies in Concurrent Environment. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT).2013, Vol 2 (9). P. 1181-1186.

la Monaca A., Murray J.W., Liao Z., Speidel A., Robles-Linares J.A., Axinte .A., Hardy M.C., Clare A.T. Surface integrity in metal machining - Part II: Functional performance International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2021, Vol. 164. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2021.103718

Kusyi Ya.M., Stupnytskyy V.V., Kuk A.M., Topilnytskyy V.G. Development of the fundamental diagram of the formation and transformation of the products properties during their manufacturing. Journal of Physics: Conference Series. 2021, Vol. 1781(1). 012027. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1781/1/012027

Kusyi Y., Onysko O., Kuk A., Solohub B., Kopei V. Development of the Technique for Designing Rational Routes of the Functional Surfaces Processing of Products. Lecture Notes in Networks and Systems. 2022, Vol. 472. P. 135-143. https://doi.org/10.1007/978-3-031-05230-9_16

Muzyka N.R., Shvets V.P., Boiko A. V. Procedure and Instruments for the Material Damage Assessment by the LM-Hardness Method on the In-Service Scratching of Structure Element Surfaces. Strength of Materials. 2020, Vol. 52. P. 432-439. https://doi.org/10.1007/s11223-020-00195-6

Maslo O.M. Poshkodzhuvanist i hranychnyi stan metalevykh materialiv v umovakh plastychnoho deformuvannia pry riznykh vydakh mekhanichnoho navantazhennia: dys. … kandy-data tekhn. nauk: 01.02.04 / Maslo Oleksandr Mykolaiovych. K., 2021. 227 p. [in Ukrainian]

Pisarenko G.S., Lebedev A.A. Deformirovanie i prochnost materialov pri slozhnom napryazhennom sostoyanii. K.: Nauk. dumka, 1976. 416 p. [in Russian]

Kachanov L.M. Introduction to continuum damage mechanics. Dordrecht/Boston: Martinus Nijhoff Publishers, 1986. 135 p.

Murakami S. Continuum Damage Mechanics – A Continuum Mechanics Approach to the Analysis of Damageand Fracture. Dordrecht /Heidelberg/London/NewYork: Springer, 2012. 402 p. https://doi.org/10.1007/978-94-007-2666-6