|
DOI: 10.14489/hb.2024.09.pp.008-015
Фролова Д. И.
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫБОРА АДДИТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ В КАЧЕСТВЕ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ИСХОДНОЙ ЗАГОТОВКИ
(c. 9-15)
Аннотация. Аддитивные технологии широко используются в различных областях машиностроения при серийном производстве изделий и в процессе разработки новой продукции. Выбор аддитивных технологий в качестве метода получения исходных заготовок проводится специалистами отдельно взятой отрасли, основываясь на личном производственном опыте. Поэтому аддитивные технологии или 3Д-печать зачастую уступают место традиционным методам получения заготовок. С другой стороны, конструкция изделия, заложенная на ранних этапах проектирования, часто не позволяет использовать выращенную заготовку ввиду несоответствия требованиям технологичности, поэтому конструкторам и разработчикам необходим аппарат, показывающий критерии применения аддитивной технологии при получении заготовки для заданных производственных условий. В рамках исследования предложена методика выбора аддитивной технологии в качестве метода получения исходной заготовки, представленная в виде блоксхемы. Использование методики предполагает рассмотрение материала деталей; геометрических и конструктивных параметров деталей; расчет коэффициента аддитивности детали; технические требования, предъявляемые к детали, а именно точность и качество поверхности. Предложенная методика разобрана на примере детали «Впускной клапан». На основе проведенного исследования сделан вывод о высоком потенциале аддитивного производства в машиностроении. Разработанный алгоритм позволяет выявить области эффективного использования аддитивных технологий при изготовлении исходных заготовок в машиностроении.
Ключевые слова: аддитивные технологии; машиностроение; методика; исходная заготовка; алгоритм; производство; технологичность конструкции.
Frolova D. I.
DEVELOPMENT OF A METHODOLOGY FOR ADDITIVE TECHNOLOGY AS A RECEIPT OF THE ORIGINAL WORKPIECE
(pp. 9-15)
Abstract. Additive technologies are widely used in various fields of mechanical engineering in mass production of products and in the process of developing new products. The choice of additive technologies as a method for obtaining initial blanks is made by specialists in a particular industry, based on personal production experience. Therefore, additive technologies or 3D printing often give way to traditional methods of producing blanks. On the other hand, the design of the product, laid down in the early stages of design, often does not allow the use of the grown workpiece due to non-compliance with manufacturability requirements, so designers and developers need a device that shows the criteria for using additive technology when obtaining a workpiece for given production conditions. As part of the study, a methodology for selecting additive technology as a method for obtaining the initial workpiece was proposed, presented in the form of a block diagram. Using the technique involves considering the material of the parts; geometric and design parameters of parts; calculation of the additivity coefficient of the part; technical requirements for the part, namely accuracy and surface quality. The proposed method is analyzed using the example of the “Inlet valve” part. Based on the study, it was concluded that additive manufacturing has a high potential in mechanical engineering. The developed algorithm allows us to identify areas of effective use of additive technologies in the manufacture of initial workpieces in mechanical engineering.
Keywords: Additive technologies; Mechanical engineering; Methodology; Original workpiece; Algorithm; Manufacturing.
Д. И. Фролова (Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
D. I. Frolova (Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Баксанова Ю. А. Обзор методов аддитивного формирования изделий // Международный научно-исследовательский журнал. 2016 г. №51. С. 6–9.
2. Гончарова О. Н., Бережной Ю. Н. Аддитивное производство – динамично развивающееся производство // Инженерный вестник Дона. 2016 г. №4. С. 43–55.
3. Гребенщикова Т. Д. Применение аддитивных технологий в машиностроительном производстве // Прогрессивные технологии и процессы: сб. научных статей 7-й Всероссийской научно-техн. конф. с международным участием. Курск. 24–25 сентября 2020 года. Курск: Юго-Западный государственный университет. 2020 г. №7. С. 37–39.
4. Смирнов В. В., Барзали В. В. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АДДИТИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА В РОССИЙСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ОПЫТ ФГБОУ УГАТУ (обзор). // Новости материаловедения. Наука и техника. 2015 г. №2. С. 23–26.
5. Аверьянова У. В., Клементьева С. В. Целесообразность применения аддитивных технологий в условиях единичного производства // АПРОБАЦИЯ. 2016 г. №12. С. 130–132.
6. Забелин Б. Ф., Конников Е. А. Экономические аспекты развития аддитивных технологий. // Вестник научных конференций. 2015 г. № 3-3 (3). С. 64–67.
7. Балякин А. В, Смелов В. Г. Применение аддитивных технологий для создания деталей камеры сгорания. // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С. П. Королева (национального исследовательского университета). 2012 г. №3-2. С. 47–52.
8. Камаев С. В., Марков М. А., Никитин А. Н., Новиков М. М. Лазерная стереолитография: состояние и перспективы // Аддитивные технологии. 2018 г. №4. С. 44–48.
9. Лихтнер А. DLP-процесс – высокоточная печать керамикой и металлами. // at – аддитивные технологии (i3d). 2022 г. №4. С. 8–10.
10. Раевский Е. В., Цыганкова А. Л. Технология лазерного спекания металла вышла на новый уровень промышленного применения // Аддитивные технологии. 2016 г. №1. С. 13–15.
11. Финогеев Д. Ю., Решетникова О. П. АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СОВРЕМЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ДЕТАЛЕЙ ТОЧНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ // Вестник СГТУ. 2020 г. №3 (86). С. 63–70.
12. Побелянский А. В., Левихин А. А. Исследование возможностей аддитивных технологий при создании элементов двигательных установок // VI Международная конференция «Аддитивные технологии: настоящее и будущее». 2020 г. С. 19–36.
13. Батаев А. В., Поняева И. И. Развитие аддитивных технологий в России на современном этапе // Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. 2018 г. № 5(1). С. 15–17.
14. Hao L., Dadbakhsh S., Seaman O., Felstead M. Selective laser melting of a stainless steel and hydroxyapatite composite for load-bearing implant development // Journal of Materials Processing Technology. 2009. V. 209. I. 17.9. P. 5793–5801.
15. Кузнецов П. А., Васильева О. В. Аддитивные технологии на базе металлических порошковых материалов для российской промышленности // Новости материаловедения. Наука и техника. 2015. № 2. С. 4–10.
16. Чемодуров А. Н. Применение аддитивных технологий в производстве изделий машиностроения // Известия ТулГу. Технические науки. 2016. № 8(2). С. 210–217.
17. Федосеев Д. В. Отбор деталей ГТД для изготовления с помощью аддитивных технологий // Аддитивные технологии. 2020. № 4. С. 20–24.
18. Разработка технологии аддитивного изготовления деталей малоэмиссионных камер сгорания перспективных ГТД / В. Г. Смелов, А. И. Хаймович, В. В. Кокарева и др. // Вестник транспорта Поволжья. 2022. № 5(95). С. 95–101.
19. Шевцов А. В., Денисов А. Е. Аддитивные технологии формирования металлургических заготовок // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2020. Т. 1. С. 492–493.
20. Перспективы применения аддитивных технологий для создания деталей и узлов авиационных газотурбинных двигателей и прямоточных воздушно-реактивных двигателей / Л. А. Магеррамова, Ю. А. Ножницкий, С. А. Волков и др. // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2019. Т. 18. № 3. С. 81–98.
1. Baksanova Yu. A. (2016). Overview of additive manufacturing methods. Mezhdunarodniy nauchno-issledovatel'skiy zhurnal, 51, 6 – 9. [in Russian language]
2. Goncharova O. N., Berezhnoy Yu. N. (2016). Additive manufacturing is a dynamically developing industry. Inzhenerniy vestnik Dona, (4), 43 – 55. [in Russian language]
3. Grebenshchikova T. D. (2020). Application of additive technologies in mechanical engineering. Progressive technologies and processes: collection of scientific articles of the 7th All-Russian scientific and technical conference with international participation, (7), 37 – 39. Kursk: Yugo-Zapadniy gosudarstvenniy universitet. [in Russian language]
4. Smirnov V. V., Barzali V. V. (2015). Prospects for the development of additive manufacturing in Russian industry. Experience of FSBEI USATU (review). Novosti materialovedeniya. Nauka i tekhnika, (2), 23 – 26. [in Russian language]
5. Aver'yanova U. V., Klement'eva S. V. (2016). The feasibility of using additive technologies in single production conditions. Aprobatsiya, (12), 130 – 132. [in Russian language]
6. Zabelin B. F., Konnikov E. A. (2015). Economic aspects of the development of additive technologies. Vestnik nauchnyh konferentsiy, 3(3-3), 64 – 67. [in Russian language]
7. Balyakin A. V, Smelov V. G. (2012). Application of additive technologies to create combustion chamber parts. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo aerokosmicheskogo universiteta im. akademika S. P. Koroleva (natsional'nogo issledovatel'skogo universiteta), (3-2), 47 – 52. [in Russian language]
8. Kamaev S. V., Markov M. A., Nikitin A. N., Novikov M. M. (2018). Laser stereolithography: status and prospects. Additivnye tekhnologii, (4), 44 – 48. [in Russian language]
9. Lihtner A. (2022). DLP process – high-precision printing with ceramics and metals. AT – additivnye tekhnologii (i3d), (4), 8 – 10. [in Russian language]
10. Raevskiy E. V., Tsygankova A. L. (2016). Metal laser sintering technology has reached a new level of industrial application. Additivnye tekhnologii, (1), 13 – 15. [in Russian language]
11. Finogeev D. Yu., Reshetnikova O. P. (2020). Additive technologies in modern production of precision engineering parts. Vestnik SGTU, 86(3), 63 – 70. [in Russian language]
12. Pobelyanskiy A. V., Levihin A. A. (2020). Study of the possibilities of additive technologies in creating elements of propulsion systems. VI International Conference “Additive Technologies: Present and Future”, 19 – 36. [in Russian language]
13. Bataev A. V., Ponyaeva I. I. (2018). Development of additive technologies in Russia at the present stage. Sankt-Peterburgskiy politekhnicheskiy universitet Petra Velikogo, 5(1), 15 – 17. [in Russian language]
14. Hao L., Dadbakhsh S., Seaman O., Felstead M. (2009). Selective laser melting of a stainless steel and hydroxyapatite composite for load-bearing implant development. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 209 17.9(I), 5793 – 5801.
15. Kuznetsov P. A., Vasil'eva O. V. (2015). Additive technologies based on metal powder materials for Russian industry. Novosti materialovedeniya. Nauka i tekhnika, (2), 4 – 10. [in Russian language]
16. Chemodurov A. N. (2016). Application of additive technologies in the production of mechanical engineering products. Izvestiya TulGu. Tekhnicheskie nauki, 8(2), 210 – 217. [in Russian language]
17. Fedoseev D. V. (2020). Selection of gas turbine engine parts for manufacturing using additive technologies. Additivnye tekhnologii, (4), 20 – 24. [in Russian language]
18. Smelov V. G., Haymovich A. I., Kokareva V. V. et al. (2022). Development of technology for additive manufacturing of parts for low-emission combustion chambers of promising gas turbine engines. Vestnik transporta Povolzh'ya, 95(5), 95 – 101. [in Russian language]
19. Shevtsov A. V., Denisov A. E. (2020). Additive technologies for the formation of metallurgical blanks. Aktual'nye problemy aviatsii i kosmonavtiki, 1, 492 – 493. [in Russian language]
20. Magerramova L. A., Nozhnitskiy Yu. A., Volkov S. A. et al. (2019). Prospects for the use of additive technologies to create parts and components for aviation gas turbine engines and ramjet engines. Vestnik Samarskogo universiteta. Aerokosmicheskaya tekhnika, tekhnologii i mashinostroenie, 18(3), 81 – 98. [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/hb.2024.09.pp.008-015
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/hb.2024.09.pp.008-015
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»