Улучшение точностных характеристик формообразующей оснастки с применением композитных силовых каркасов, полученных с использованием бесконтактной измерительной системы

В авиационной отрасли предъявляются повышенные требования к геометрической точности изделий. Изготовление деталей из полимерных композиционных материалов основано на получении конечных геометрических характеристик изделия в результате формования на прецизионной формообразующей оснастке. Опыт изготовления формообразующей оснастки из полимерных композиционных материалов показал, что оболочка, подкрепленная стенками, является наиболее эффективной как в конструктивном отношении, так и технологическом, и ее можно рассматривать в качестве основной расчетной схемы формообразующей оснастки. Одним из критических факторов, влияющих на точность формы оснастки, является соединение каркаса с формообразующей оболочкой. Для повышения точности изготовления формообразующей оснастки предложен метод, предполагающий сканирование обратной стороны формообразующей оболочки и последующую обработку композитного опорного каркаса на станке с числовым программным управлением по результатам сканирования, что позволяет снизить максимальные отклонения от теоретического контура оболочки. Анализ результатов апробации этого метода показал увеличение площади контакта каркаса с формообразующей оболочкой и, как следствие, площади клеевого соединения, что позволило увеличить сроки эксплуатации оснастки.

Литература

[1] Боголюбов В.С. Формообразующая оснастка из полимерных материалов. Москва, Машиностроение, 1979. 183 с.

[2] Преображенский И.Н., Преображенский П.М. Прочность, жесткость и технологичность деформируемых несущих конструкций. Научно-технический прогресс в машиностроении. Сер. Прочность, жесткость и технологичность изделий из композиционных материалов, 1991, № 29, с. 3–17.

[3] Андреев Ю.С., Тимофеева О.С., Яблочников Е.И. Проектирование и изготовление формообразующей оснастки в условиях мелкосерийного производства. Известия вузов. Приборостроение, 2016, т. 59, № 7, с. 592–599, doi: https://doi.org/10.17586/0021-3454-2016-59-7-592-599

[4] Симонов В.Ф., Урмансов Ф.Ф., Молодцов Г.А. и др. Размеростабильное интегральное изделие из композиционных материалов, способ его изготовления и форма для осуществления способа. Патент РФ 2230406. Заявл. 27.08.2001, опубл. 10.06.2004.

[5] Андреев А.В., Петропольский В.С. Оптимизация выбора материала мастер-моделей для изделий из полимерных композиционных материалов в условиях единичного и опытного производства в изделиях авиационной техники. Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов, 2015, № 2, с. 20–28.

[6] Петропольский В.С. Разработка рациональных конструктивно-технологических решений формообразующей оснастки для изготовления деталей из композиционных материалов. Дисс. … канд. тех. наук. Харьков, ХАИ, 1998. 160 с.

[7] Архангельская М.А., Вермель В.Д., Евдокимов Ю.Ю. и др. Корректировка управляющей программы обработки формообразующей оснастки для обеспечения точности изготовления деталей из полимерных композиционных материалов по результатам их измерений на координатно-измерительной машине. Известия Самарского научного центра РАН, 2016, т. 18, № 1–2, с. 145–147.

[8] Братухин А.Г., Боголюбов В.С., Сироткин О.С. Технология производства изделий и интегральных конструкций из композиционных материалов в машиностроении. Москва, Готика, 2003. 516 с.

[9] Радзевич С.П. Формообразование поверхностей деталей. Основы теории. Киев, Растан, 2001. 592 с.

[10] Сулимов А.Н., Наговицин В.Н., Белоусов П.В. Изготовление и полировка поверхности композиционной формообразующей оснастки для изготовления трехслойных рефлекторов. Решетневские чтения, 2017, т. 1, с. 179–180.

[11] Чесноков А.В. Прогрессивные технологии производства пространственной формообразующей оснастки для конструкций из композитов. Авіаційно-космічна техніка і технологія, 2013, № 1, с. 5–8.