Разработка технологий изготовления лопаток и моноколес перспективных ГТД с использованием опытного образца робота-станка с адаптивным управлением

В разделе 1 отчета приведены сведения о доработанной конструкции робота-станка, обеспечивающей увеличение его рабочей зоны путем монтажа промежуточных вставок. Особенностью их конструкции является то, что они заполнены синтеграном. Это позволяет повысить виброустойчивость станка. Уточнены требования к шпиндель-мотору робота-станка, предназначенного для высокоскоростной обработки фрезерованием. Выбран новый шпиндель-мотор, отличающийся увеличенными моментом резания и максимальной частотой вращения. Разработан модуль системы управления, который позволяет осуществлять программирование с использованием вектора нормали. При ее реализации была использована функция «бесконечного» вращения планшайбы стола для обеспечения плавного управления осями при автоматическом выполнении программы. Разработан фильтр программ для системы ЧПУ, который позволяет считывать и выполнять программы, написанные для системы ЧПУ SINUMERIK. Произведена разработка постпроцессора для системы ЧПУ, используемого в станке с параллельной кинематикой. Использование постпроцессора позволяет создавать управляющие программы в CAM пакетах. Приведена информация о договорах, заключенных с целью выполнения Госзадания.В разделе 2 отчета проведен анализ возможных погрешностей изготовления и сборки станка с параллельной кинематической структурой. Проведено моделирование влияния геометрических погрешностей станка на отклонения положений исполнительного органа. Наибольшее влияние на точность станка с рассмотренной компоновкой оказывают погрешности, связанные с отклонением колонн станка от вертикального положения.. Исследование опытного образца станка показало наличие значительных резервов повышения жесткости за счет увеличения типоразмера используемых направляющих и сечений несущих штанг кинематических цепей, оптимизации и увеличения сечений элементов станины. Проведены экспериментальные исследования технологических показателей качества обработки лопаток и моноколес и пирамиды (тестовой детали). На основе комплексного изучения вибрационных характеристик и параметров качества обработанной поверхности подтверждена взаимосвязь между амплитудой виброускорения (виброперемещений) и шероховатостью обработанной поверхности: максимальным значениям виброускорений соответствуют наилучшие параметры качества обработанной поверхности. Получены полиномы зависимостей колебаний виброперемещения от частоты вращения шпинделя и от зубцовой частоты.В разделе 3 отчета приведены результаты разработки методов повышения технологических возможностей робота-станка на основе организации поддержки и исполнения решений по мнокритериальной диагностике технического состояния станочной системы и показателей технологических процессов обработки, а также разработки и применения адаптивной системы управления применительно к обработке моноколеса. Выполнена разработка архитектуры диагностических моделей для прогноза интенсивности износа инструмента и определения дефектов в подшипнике шпиндель-мотора станка на основе применения сверточной нейронной сети с долгой краткосрочной памятью.Проведено проектирование адаптивной системы управления роботом-станком.В разделе 4 отчета приведена отработка технологии управляемого технологического процесса обработки лопатки и моноколеса. Обработка лопатки и моноколеса проводилась на роботе-станке при постоянных (неадаптированных) режимах резания и адаптированных режимах резания. Приведен анализ показателей геометрической точности и шероховатости обработанной поверхности лопатки и лопаток моноколеса. На основании анализа геометрической точности и шероховатости обработанных лопаток на роботе-станке можно сделать вывод, что перо лопатки ГТД при адаптированных режимах резания, обработанное на робот-станке, соответствует чертежу. Анализ геометрической точности и шероховатости обработанных лопаток моноколеса (импеллера) показал, что лопатки, изготовленные на адаптированных режимах обработки соответствуют требованиям достижения повышенной точности. Составлены акты контроля показателей качества обработанного импеллера.