Участок вибродиагностики высокопроизводительного оборудования создан в ИрГТУ на базе лаборатории «Технологии высокопроизводительной механообработки, формообразования и упрочнения деталей машин». В результате исследований научные сотрудники университета создадут 10 комплектов автоматической системы виброударозащиты мотор-шпинделей, которые будут установлены на фрезерных обрабатывающих центрах Иркутского авиационного завода – филиала «Корпорации «Иркут». Данное научное направление возглавляет ведущий научный сотрудник, профессор Анатолий Лукьянов.
Научный руководитель лаборатории Андрей Савилов сообщил, что участок вибродиагностики создан в рамках реализации комплексного проекта «Автоматизация и повышение эффективности процессов изготовления и подготовки производства изделий авиатехники нового поколения на базе НПК «Иркут» с научным сопровождением ИрГТУ» (постановление правительства РФN218).
Разработка системы виброударозащиты мотор-шпинделей актуальна для Иркутского авиационного завода. Эти работы проводились на производстве с 2003 года, но они имели разовый характер. При этом использовалось оборудование собственного изготовления с ограниченными возможностями, обеспечивая локальную, точечную диагностику.
«В мире есть компании, которые занимаются данной проблематикой, однако их оборудование закрытое – это «черные ящики» в аппаратном и программном смысле. Перед нами же стоит задача в содружестве со специалистами авиационного завода разработать систему, которая была бы открыта, понятна, и работала по законам, которые всех устраивают.
Дорогостоящее высокопроизводительное оборудование должно эксплуатироваться в течение определенного времени. Между тем, человеческий фактор на производстве часто приводит к различным ошибкам, например, неправильно подобранным режимам резания, что в целом негативно влияет на эффективность работы фрезерного обрабатывающего центра. Ошибка программиста или оператора приводит к тому, что станок при высокой подаче на холостом ходу может врезаться в стол, деталь или оснастку. При этом возможна поломка шпинделя, деформация детали или оснастки. Чтобы восстановить станок, потребуются большие финансовые вложения.
Наша система вибродиагностики, минуя контур основной системы управления станка, позволяет мгновенно отключить его и с минимальными потерями выйти из сложной ситуации. Кроме того, если современный станок с интегрированным мотор-шпинделем долго работает в условиях вибрации, то через час его шпиндель может выйти из строя. Шпиндель – это самое больное место станка. На нем установлены высокоточные керамические подшипники, которые очень болезненно реагируют на вибрации.
На различных предприятиях авиационной отрасли встречаются случаи выхода из строя дорогостоящих станковиз-за вибрации, это не признается гарантийным случаем, так как нарушаются условия эксплуатации. Между тем, при обработке маложестких, тонкостенных авиационных деталей вибрации возникают часто. Также на производстве используются инструментальные маложесткие наладки с большим вылетом, которые могут вибрировать при определенных условиях.
Неправильные условия резания приводят к преждевременному износу инструментов, выходу из строя оборудования. Наша система будет предотвращать поломки в ходе постоянного мониторинга станка, анализа нагрузки на него, а в случае опасных воздействий на оборудование принимать меры. Если говорить о конкретной ситуации в цехе завода, то система сначала дает предупреждение. При отсутствии должной реакции она сама останавливает машину, тем самым спасая оборудование. Таким образом, собранная информация в ходе наших экспериментов позволяет дорабатывать и оптимизировать технологию», - рассказал А. Савилов.
В рамках программы развития Национального исследовательского университета (НИУ) участок вибродиагностики оснащен специальными приборами ведущих мировых компаний. Приобретены стенд для калибровки вибродатчиков компании Brüel & Kjær,комплект датчиков с беспроводной связью компании Global Test и модульная система управления компании National Instruments.
Оборудование освоил научный сотрудник лаборатории, студент 5 курса Дмитрий Алейников. Он планирует защищать дипломный проект на тему «Исследование вибраций и разработка альтернативной системы виброудара защиты двигателей мотор-шпинделей» и затем поступить в аспирантуру, чтобы продолжить научную работу. Д. Алейников рассказал, что один экземпляр системы виброзащиты уже собран и прошел тестирование на Иркутском авиазаводе в условиях реального производства.
«Испытания вибродиагностики на современных обрабатывающих центрах – это новое перспективное направление, и я горжусь, что наш университет является пионером в этих исследованиях. Я разработал программу для системы вибродиагностики, самостоятельно могу проводить калибровку и испытание. Минувшим летом на авиазаводе мы устанавливали датчики на станок и в режиме обработки детали регистрировали вибрации. Сейчас анализируем данные, чтобы выдать конкретные решения –какие виды резания правильно подобраны, а какие нужно изменить», - отметил Д. Алейников.
