Роботизированный комплекс для обработки деталей из полимерных композитных материалов
Название разработки
Роботизированный комплекс для обработки деталей из полимерных композитных материалов.
Назначение
Изготовление и автоматизированная механическая обработка тонкостенных деталей произвольной пространственной формы из полимерных композитных материалов для вертолетной техники.
Описание, характеристики
В технологическом процессе изготовления объемных деталей из полимерных композитных материалов (ПКМ) значительное место занимает процесс раскроя снятой с мастер-модели оболочки, таких как удаление технологических припусков, вскрытие окон, вырезка отверстий и т.п. Качественному выполнению этих операций препятствуют сложности обработки композитных материалов, особенно крупногабаритных деталей со сложной трехмерной геометрией с учетом предельно низкой жесткости некоторых деталей (в частности, для вертолета Ка-62 длина некоторых гибких деталей доходит до 6 метров), а также сложности базирования и координатной привязки (ориентации) крупногабаритных деталей без явно выраженных базовых поверхностей, ребер и т.п.
В традиционном подходе операции раскроя выклеенных композитных деталей выполняются механическим способом вручную, характеризуются высокой трудоемкостью и травмоопасностью и не позволяют обрабатывать детали из современных ПКМ с требуемым качеством кромки.
Разработка полностью устраняет указанные проблемы за счет высокой степени автоматизации процессов обработки материалов (деталей) из ПМК с применением роботизированного комплекса и использованием современных методов гидроабразивной резки.
Способ струйной резки заготовок осуществляют сжатием текучей обрабатывающей среды и её выталкивание из сопла на обрабатываемую заготовку в виде режущей струи. Для большей эффективности высокоскоростная струя жидкости может включать различные абразивные материалы. В результате обеспечивается минимизация ширины резки при высоком качестве обрабатываемой кромки и достигается возможность изготовления деталей произвольной пространственной конфигурации.
Разработка обеспечивает экологическую чистоту и экономичность, т.к. струйная резка и обработка материалов производится возобновляемой рабочей средой, которую не надо специально готовить и менять после выработки ресурса.
Преимущества перед известными аналогами
Роботизированный комплекс для обрезки (обработки) композитных деталей вертолетов позволяет:
- получать качество обрабатываемой кромки, недостижимое при других способах обработки;
- обрабатывать в автоматизированном режиме тонкостенные (нежесткие) детали произвольной пространственной формы;
- оптимизировать рабочее пространство - требует в 3 раза меньшей рабочей зоны производственного участка.
Область(и) применения
Автоматизированная обработка тонкостенных деталей для вертолетной и авиационной техники произвольной пространственной формы, в том числе нежестких, из полимерных композитных материалов (ПКМ).
Правовая защита
Патенты на изобретения:
- «Самонастраивающийся электропривод манипулятора» № 2577204 от 11.02.2016 г.;
- «Способ струйной обработки материалов» № 2580267 от 14.03.2016 г.;
- «Способ струйной обработки материалов» № 2580268 от 14.03.2016 г.;
- «Способ струйной обработки заготовки» № 2582412 от 01.04.2016 г.;
свидетельства об официальной регистрации баз данных:
заявка на изобретение:
- «Способ резки материалов лазерным лучом» № 2016126352 от 01.07.2016 г.
Стадия готовности к практическому использованию
Опытно-промышленный образец разработанного роботизированного комплекса эксплуатируется на производственном участке по обработке деталей вертолетов ПАО ААК «ПРОГРЕСС».
Авторы
Бобошко С.В., Филаретов В.Ф., Горностаев И.В., Ковалёв В.А., Саланин Д.А., Кондрашина А.С., Яцко Д.С., Пивоваров Д.С., Костянко А.А.