Инновационные технологии и станочно-инструментальное оснащение высокопродуктивной обработки резанием современных конструкционных материалов

При выполнении проекта была применена комплексная структура проведения исследований, в которой выбор конкретного типа исследования определялся целями и задачами, которые решались на отдельных этапах его проведения. Во-первых, при разработке математических моделей процессов формообразования резанием был использованных подход, основанный на численном и имитационном моделировании, а для определения некоторых эмпирические параметров моделей - использованы методы планирования эксперимента и регрессивной анализ. Во-вторых, при разработке динамических моделей шпиндельных узлов был использован системный подход, рассматривающий шпиндельный узел как сложную систему с учетом процесса резания и окружающих элементов всей технологической обрабатывающей системы. В-третьих, при поиске инновационных решений обработки композиционных материалов использован метод экспериментальных исследований для проверки эффективности и установления адекватности.
Созданы теоретические основы управления процессом резания, направленные на решение задачи оптимизации, которые разделяются по времени поступления информации, используемой для формирования управления. В процессе выполнения исследований выяснилось, что наиболее эффективным методом достижения требуемой точности обработки деталей сложного контура в условиях неопределенности параметров технологической обрабатывающей системы является управление по апостериорной информации.
Разработаны основы управления по апостериорной информации, предусматривающие использование возможностей современных станков с ЧПУ, созданы программные средства автоматизации проектирования скорректированных траекторий обработки, виртуального базирования, которые были практически апробированы на станках токарной и фрезерной группы, в частности ST-20 MF-3 HAAS.
Разработана обобщенная динамическая модель шпиндельных узлов станков как сложной механической колебательной системы, содержащей подсистемы инструмента, заготовки, шпинделя на опорах и корпуса, закрепленного на станине. Это составляет теоретическую основу создания новых, более совершенных методов оценки динамического состояния шпиндельных узлов.
Созданные инновационные технологии обработки композиционных материалов предусматривают применение нового инструментального обеспечения, которое было разработано для операций сверления с оптимизацией процесса и расширением функциональных и технологических возможностей.