При решении задачи минимизации [2] объема механической обработки может быть рассчитан следующий вариант литейной технологии. При решении ее положен принцип снятия лишнего напуска с поверхностей, подлежащих механической обработке и расширения зоны действия прибыли. Тогда предварительно наносится большой напуск, который индексируется специальным обозначением элементов принадлежащих только к нему, при этом уже конструкция литой детали не может быть изменена. В этом случае для решения задачи должны быть получены местные утолщения под прибылями, для расширения зоны их действия. На каждом шаге расчете частично удаляется напуск, причем такой же объем закладывается в прибыль. Площадь обрабатываемой поверхности уменьшается и облегчается конструкция литой детали.

Более сложным вариантом задачи является формирование технологического варианта изготовления литой детали, который бы сочетал принцип пониженного объема механической обработки и повышенного ресурса работы литой детали. В этом случае вводится дополнительное ограничение по скорости кристаллизации. Величина скорости кристаллизации для каждого элемента, принадлежащей металлу должна быть не ниже заданной величины. Причем это ограничение должно распространяться собственно на конструкцию литой детали.

Разработаны принципы расчетного проектирования литейной технологии, основанные на компьютерном назначении необходимых количественных параметров средств управления затвердеванием отливки. Рассчитанный оптимальный вариант литейной технологии корпуса предохранительного клапана позволяет получить качественную отливку с плотным строением металла.

Отличительной особенностью разработанной концепции, принципиально отличающей ее от существующих, является то, что при принятии необходимых для изготовления литых деталей технологических решений учитываются возможные изменения параметров всей совокупности показателей качества, а не только некоторые из них. Последнее возможно только при использовании современной вычислительной техники и информационных технологий.

Все принципы и методики, изложенные в работе, реализуются с различной степенью точностью для отливок различного вида и назначения, при этом будет получен оптимальный технологический вариант в соответствии с заданными техническими требованиями.

Предложенная в работе модель позволяет разработать литейную технологию, которая учитывает воздействие эксплуатационных нагрузок на литую деталь. В существующих сегодняшних производственных условиях наиболее рационально проведение исследований зависимости долговечности от микро- и макроструктуры литой стали, что впоследствии дает возможность управления литейной технологией изготовления отливок с заранее известными свойствами и позволит при проектировании реально влиять на надежность и технический ресурс литой детали.

Разработаны теоретические модели, охватывающие этапы конструкторской работы, технологической подготовки литейного производства и последующей механической обработки. На основе применения компьютерных технологий и численных методов расчета, предлагается методика разработки оптимальной литейной технологии стальных отливок ответственного назначения.

- Исследования формирования металла экспериментальных отливок позволили установить возможность использования поля локального параметра направленности затвердевания (G[1/м]) для оценки направленности затвердевания отливок сложной геометрической конфигурации;

- Разработаны принципы расчетного проектирования литейной технологии, основанные на компьютерном назначении необходимых количественных параметров средств управления затвердеванием отливки;

- Рассчитанный оптимальный вариант литейной технологии позволяет получить качественную отливку при минимальных затратах и уменьшить механическую обработку;

- За счет расчетных изменений технологии плавки, литья и термообработки возможно еще на стадии проектирования управлять долговечностью металла детали, формируя необходимые технологические режимы в соответствии с выбранными эксплуатационными характеристиками.

Экономически целесообразным является метод проектирования технологии изготовления литых деталей непосредственно на требуемые условия их эксплуатации

Предложенная методика позволяет разрабатывать литейные технологии с направленным формированием высоких механических свойств в локальных областях литой детали, подверженным наиболее интенсивной нагрузке.

Литература

1. Ольховик Е.О., Десницкая Л.В., Глебов С.М., Пирайнен В.Ю., Матвеев И.А., Рыбачук С.И. Суханова В.П.  Формирование рациональной производственно-технологической системы изготовления отливок: Монография. - СПб.: ПИМаш, 2009. – 160 с.

2. Десницкая Л.В., Ольховик Е.О., Кратович Л.Ф., Десницкий В.В. Структурообразование и свойства стали в отливках: Монография, Изд.С.-Петербургского института машиностроения.,2004г. – 184стр.

3. Ольховик Е.О., Хорошилов К.В. Разработка способа проектирования оптимальной технологии изготовления отливок. Материалы семинаров Политехнического Симпозиума (СПбГПУ) Май 2004г, С.-Петербург, стр.20.

4. Десницкий В.В., Ольховик Е.О. Разработка методов автоматизированного проектирования литейной технологии изготовления отливок Журнал Заготовительные производства в машиностроении. Изд.:Машиностроение, N4, 2006г.

5. Десницкий В.В., Ольховик Е.О. Разработка методов автоматизированного проектирования литейной технологии стальных отливок арматуры нефтегазопроводов. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. №12, 2006г. стр.37-40.

6. Десницкий В.В. Ольховик Е.О., Десницкая Л.В. Особенности формирования отливок из хромоникелевых сталей. Монография. СПб.:ПИМаш, 2006.

8. Десницкий В.В., Ольховик Е.О., Проектирование технологии изготовления стальных литых деталей для условий их эксплуатации. труды восьмого съезда литейщиков России, том II. 23-27 апреля 2007г. Ростов-на-Дону, с.304-310.

9. Десницкая Л.В., Ольховик Е.О., Глебов С.М., Пирайнен В.Ю., Матвеев И.А., Рыбачук С.И., Суханова В.П., Семенова Ю.М. Оценка и построение эффективного литейного производства: Монография. - СПб.: ПИМаш, 2010. – 120 с.

10. Орлов А.И., Волков Д.Л. Эконометрические методы при управлении ресурсами и информационная поддержка бизнеса для фирмы-оператора связи. //Приднiпровський науковий вiсник. Донбаський випуск. Економiка. №109 (176). Грудень 1998 р.

11. Виноградов С.Л. Контроллинг как технология менеджмента. Заметки практика//Контроллинг. 2002. №2.

12. Карминский А.М., Дементьев А.В., Жевага А.А. Информатизация контроллинга в финансово-промышленной группе // Контроллинг. 2002. №2.

13. Карминский А.М., Оленев Н.И., Примак А.Г., Фалько С.Г. Контроллинг в бизнесе. Методологические и практические основы построения контроллинга в организациях. – М.: Финансы и статистика, 1998. – 256 с.

14. Орлов А.И. Устойчивость в социально-экономических моделях. – М.: Наука, 1979. – 296 с.

13. Уайт О. У. Управление производством и материальными запасами в век ЭВМ. - М.: Прогресс. 1978. – 302 с.

14. Компьютерно-интегрированные производства и CALS -технологии в машиностроении. - М.: Федеральный информационно-аналитический центр оборонной промышленности. 1999. – 510 с.

15. Любавин А.А. Особенности современной методологии внедрения контроллинга в России//Контроллинг. 2002. №1.

16. Карпачев И. Налево пойдешь // Enterprise partner: корпоративные системы. 2000. №10.

17. Орлов А.И. Эконометрическая поддержка контроллинга // Контроллинг. 2002. №1.

19. Гуськова Е.А., Орлов А.И. Информационные системы управления предприятием в решении задач контроллинга // Контроллинг. 2003. № 1.

Учебное пособие

Десницкий Владимир Владимирович

Матвеев Игорь Александрович

Десницкая Людмила Владимировна