Розроблення програмного рішення для вибору параметрів фрезерування тонкостінних елементів турбомашин

Abstract

Наведено реалізацію розроблення програмного рішення для обчислення параметрів фрезерування тонкостінних елементів турбомашин. Виготовлення тонкостінних елементів вимагає високої уваги до вибору оптимальних параметрів обробки. Складна геометрія тонкостінних елементів, низька здатність чинити опір деформації з перепоною в процесі формоутворення поверхонь високої точності. Наявні рішення зде-більшого передбачають отримання параметрів обробки поверхонь деталей з абсолютною жорсткістю, тому мета наведеної реалізації – це врахування особливостей тонкостінних елементів та реалізація взаємо-дії з цифровим представленням фізичного процесу в комплексному вигляді. Інтелектуальна система передбачає як аналітичні мікросервіси обчислення та оптимізації параметрів, так і залучення CAE середовища сторонніх розробників із можливістю виконання скриптів. Джерелом теоретичної бази даних табличних значень є публікації, дослідження, інженерні машинобудівні довідники. Інформація про вхідні параметри структурована в блоки, що відповідають геометрії елементу, властивостям матеріалу, різновиду й потужності верстата, особливості геометрії, та матеріалу інструменту, процесу зняття припуску з включенням режиму високошвидкісної обробки. Реалізація дає змогу здійснювати розрахунок сил різання, що виникають у процесі зняття припуску, у напрямку мінімальної жорсткості тонкостінного елемента. Моделюються власні частоти завантаженої геометрії та будується відповідний амплітудний відгук, який включається до аналізу та формується рекомендаційний висновок щодо відповідності вхідним технічним умовам. Передбачається можливість використання та накопичення дослідних результатів. Завданням дослідження є розроблення системи, яка може бути інтегрована в сучасне виробництво, що відповідає баченню прогресивної концепції Індустрії 4.0.

The implementation of the development of a software solution for calculating the milling parameters of thin-walled elements of turbomachines is presented. The production of thin-walled elements requires high attention to the choice of optimal processing parameters. Complex geometry of thin-walled elements, low ability to resist defor-mation with an obstacle in the process of forming high-precision surfaces. The existing solutions mainly provide for obtaining parameters for processing the surfaces of parts with absolute rigidity, so the purpose of this implementa-tion is to take into account the features of thin – walled elements, and implement interaction with the digital repre-sentation of the physical process in a complex form. The intelligent system provides both analytical microservices for calculating and optimizing parameters, and the use of a third-party CAE environment with the ability to execute scripts. The source of the theoretical database of tabular values is publications, research, engineering machine-building reference books. Information about input parameters is structured in blocks that correspond to the element geometry, material properties, machine type and power, features of the geometry and Tool material, the process of removing allowances with the inclusion of high-speed processing mode. The implementation makes it possible to calculate the cutting forces that occur during the removal of the allowance, in the direction of the mini-mum rigidity of the thin-walled element. The eigenfrequencies of the loaded geometry are modeled, and the corre-sponding amplitude response is constructed, which is included in the analysis and a recommendation conclusion is formed for compliance with the input technical conditions. It provides for the possibility of using and accumulating research results. The aim of the research is to develop a system that can be integrated into modern production, which corresponds to the vision of the progressive concept of Industry 4.0.