Проект направлен на создание автоматизированного программного комплекса для интеллектуальной поддержки и оптимальной настройки гидроабразивных станков с числовым программным управлением. Разработанный программный комплекс предназначен для прогнозирования и организации наиболее эффективного технологического процесса гидроабразивной резки при обработке различных материалов.
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Технологии информационных, управляющих, навигационных систем |
24
В настоящее время в сфере машиностроения формируется производственная потребность в создании и промышленном изучении способов резания современных конструкционных материалов, которые обеспечивают повышение производительности, точности и качества поверхностей резания. К таким многообещающим процессам раскроя материалов относится гидроабразивное резание, осуществляемое на основе процесса разрушения при воздействии сверхзвукового потока жидкости и абразива.
Целью проекта является создание автоматизированного программного комплекса для интеллектуальной поддержки и оптимальной настройки гидроабразивных станков с числовым программным управлением.
Планируемая коммерческая перспектива использования программного продукта заключается в создании и реализации программно-аппаратного комплекса, разработанного на ее основе, а также в оказании сервисных услуг по его сопровождению.
Предлагаемая разработка найдет применение в автоматизированных машиностроительных предприятиях оборонно - промышленного комплекса, также потенциальными потребителями продукции могут быть сферы обрабатывающих производств (машиностроение, химическая, авиационная промышленность и др.), где предъявляются высокие требования к прецизионности. Кроме того, разрабатываемый программный продукт целесообразно использовать в учебных целях при подготовке специалистов в области машиностроения, а именно в НИИ, ВУЗах.Научный задел по теме проекта представлен в следующих опубликованных работах:
1. Иванов, С.В. Разработка методики моделирования интенсивности турбулентности на оси двухфазной турбулентной струи / С. В. Иванов, В. В. Иванов, М. М. Джапаров // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. тр. / СГТУ. - Саратов, 2012. - С. 55-58.
2. Теоретические предпосылки исследования процесса гидроабразивной резки на оси двухфазной турбулентной струи / С. В. Иванов [и др.] // Теоретические и прикладные проблемы науки и образования в 21 веке: сб. науч. тр. по материалам Междунар. заочн. науч.-практ. конф. - Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2012. - С. 62 - 64.
3. Иванов, С. В. Повышение эффективности гидроабразивной обработки на основе моделирования двухфазной турбулентной струи / С. В. Иванов, М. К. Решетников, В. В. Иванов // Создание эффективных средств механизации в строительных и дорожных отраслях : сб. науч. ст. по материалам Всерос. науч.-техн. конф. / СГТУ. - Саратов, 2013. - С. 21-24.
4. Иванов, С. В. Моделирование внедрения абразивной частицы в материал как поиск оптимального методологического подхода к разработке имитационной модели процесса гидроабразивной резки / С. В. Иванов, В. В. Иванов // Вестник развития науки и образования. - 2014. - №3. - С. 90 - 95.
5. Иванов, С. В. Программный комплекс как рабочий инструмент для организации технологического процесса гидроабразивной обработки / С. В. Иванов, В. В. Иванов, Вл. В. Иванов // Безопасность и проектирование конструкций в машиностроении [Текст]: Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции (25-26 сентября 2015 года) / редкол.: Разумов М.С. (отв. редактор); Юго-Западный гос. ун-т, Курск. - 2015. - С. 242- 246.
6. Иванов, С. В. Оценка адекватности имитационной модели процесса гидроабразивного резания / С. В. Иванов, В. В. Иванов, Вл. В. Иванов // Инновации в металлообработке: взгляд молодых специалистов [Текст]: Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции (2-3 октября 2015 года) / редкол.: Чевычелов С.А. (отв. редактор); Юго-Западный гос. ун-т, Курск. - 2015. - С. 154- 158.
7. Программа для ЭВМ «ГАР-1», свидетельство № 2017615201
Существенный вклад в исследование процесса резки материалов гидроабразивной струей
внесли известные отечественные и иностранные ученые: В. Ф. Бабанин, Г. В. Барсуков, А. А.
Барзов, Е. Н. Петухов, Р. А. Тихомиров, А. А. Семерчан, B. C. Гуенко, А. Ф. Саленко, И. И. Шапиро,
И. В. Петко, Ю. А. Пономарев, Н. Louis, М. Hashish, A. Momber, J. Chao, J. Zeng, M. Ramulu, R.
Kovacevic, E. Geskin, D. Arola и др.
Известны работы:
1. Тихомирова Р. А. Высокопроизводительное резание полимерных материалов сверхзвуковыми
струями жидкости [Текст]: автореферат .дис. … д-ра техн. наук / Тихомиров Рудольф
Анатольевич. - Владимир: ВГТУ, 1989. - 27 с.
2. Arola, D. Abrasive waterjet machining of titanium alloy [Text] / D. Arola, M. Ramulu // Proc. 8th
Amer. Water Jet Conf., Water Jet Techn. Ass., St. Louis. - P. 389 - 408.
3. Geskin, E. S. Waterjet cutting experiments determine optimal techniques [Text] / E. S. Geskin, W. L.
Chen // Glass Digest. - 1988. - P. 66 - 69.
4. Hashish, M. Characteristics of surfaces machined with abrasive waterjet [Text] / M. Hashish // MD. -
1999 - Vol. 16. - P. 23 - 32.
5. Барсуков, Г. В. Повышение эффективности гидроабразивного резания на основе дискретного
регулирования состояний технологической системы [Текст]: дис. … д-ра техн. наук: 05.03.01 /
Геннадий Валерьевич Барсуков; науч. рук. Ю. С. Степанов. - Орел, 2006. - 411 с.
6. Михеев, А. В. Повышение производительности пакетной резки материалов гидроабразивной
струей [Текст]: дис. … канд. техн. наук: 05.02.08 / Александр Васильевич Михеев; науч. рук. Г. В.
Барсуков. - Орел, 2009. - 173 с.
Программное обеспечение существующих в настоящее время гидроабразивных станков с ЧПУ позволяет получить в цифровом виде лишь общие характеристики траектории движения рабочего инструмента - гидроабразивной струи, которая связана с узкой производственной целенаправленностью.
Предлагаемое программное обеспечение расширит возможности интенсификации процесса гидроабразивного резания, позволяя рассчитывать характеристики струи, основные параметры технологического процесса, устанавливать взаимосвязь их с конструктивными параметрами оборудования при известных их начальных значениях в любой точке струи и организовывать наиболее эффективный технологический процесс гидроабразивной обработки.
Конкурентным преимуществом создаваемого продукта является применение алгоритма основных параметров гидроабразивной струи при известных начальных значениях включающего в себя использование методов статистического анализа и нейронных сетей, что позволит производить процедуру контроля и корректировки контролируемых параметров гидроабразивной струи в процессе механической обработки без остановки станка.
Ориентировочная стоимость программного обеспечения для имитационного моделирования процесса гидроабразивного резания с обеспечением прогнозирования и организации наиболее эффективного технологического процесса раскроя материала составит от 145 000 руб. до 160 000 руб. при себестоимости затрат около 109 000 руб.
Планируемая коммерческая перспектива использования программного продукта заключается в реализации в Российской Федерации и в создании и реализации программно-аппаратного комплекса, разработанного на ее основе, а также в оказании сервисных услуг по его сопровождению. Предлагаемая разработка найдет применение в автоматизированных машиностроительных предприятиях оборонно-промышленного комплекса, также потенциальными потребителями продукции могут быть сферы обрабатывающих производств (машиностроение, химическая, авиационная промышленность и др.), где предъявляются высокие требования к прецизионности.
Кроме того, разрабатываемый программный продукт целесообразно использовать в учебных целях при подготовке специалистов в области IT-технологий и машиностроения, а именно в НИИ, ВУЗах. К дополнительным рынкам, можно отнести точную механику, механотронику, производство измерительной техники, систем управления, авиакосмическую промышленность, а также медицину, стоматологию и биотехнологии.
Создание собственного производства по запатентованных технологиям
Планируется принять в проект маркетолога для исследований рынка
Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонда содействия Инновациям), г. Москва.
Старт-1 и Старт-2 , Общая сумма 5 млн. рублей.
"Разработка и изготовление опытного образца программно-аппаратного комплекса для поддержки и оптимальной настройки гидроабразивных станков"
1224ГС1/21709 / 0021709 от 05.05.2016
2016
2019
100%
Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере
5 000 000
4