Научно-педагогический коллектив «Лаборатория размерного анализа с 3D допусками»

На сегодняшний день назначение допусков происходит, как правило, на стадии рабочего проектирования, они рассчитываются вручную или, чаще, назначаются по опыту конструктора и фигурируют только как подписи к трехмерной модели. Это приводит к ситуации, когда признанные годными детали не собираются при сборке или дефекты обнаруживаются во время эксплуатации. Ясно, что затраты производителя в этом случае буду очень велики. В целом, значительно усложняется проектирование изделий и удлиняются его сроки, осложняется интеграция процессов конструкторской и технологической подготовки производства, запуск изделий в серийное производство, снижается качество процессов сборки и самого изделия.

Эти проблемы осознаются производственным и научным сообществом, активно внедряются решения данной проблемы, но, в основном, в Западных странах.

Предполагается, что должен существовать класс систем, существующий на стыке CAD (так как непосредственно участвует в формировании CAD модели) и CAE (так как может быть отнесен к группе систем инженерного анализа). По аналогии с имеющимися системами возник термин CAT системы (computer-aided tolerancing), который не имеет в настоящее время русского аналога и может быть переведен как системы автоматизированного расчета, анализа, назначения допусков.

На сегодняшний день существует устойчивая группа исследователей из разных стран, все работы финансируются либо правительственными структурами, либо крупными производителями. Несмотря на огромные вкладываемые средства, которые прямо пропорциональны материальным и репутационным потерям производителей, которые они уже несли в связи с проблемой обеспечения точности, универсальное решение не найдено.

Исследовательская группа лаборатории размерного анализа ИРНИТУ занимается проблемой 3-хмерного размерного анализа с конца 90-х годов.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Разработка и внедрение новой концепции обеспечения точности, основанной на трехмерном представлении допустимых отклонений в 3D- модели изделий машиностроения и авиастроения.

Решаемые задачи:

1. Разработка и внедрение собственного программного обеспечения для пространственного размерного анализа.
2. Разработка и внедрение новых методов пространственного размерного анализа сборочных единиц для оценки собираемости, функционирования, качества и стоимости, в том числе с компонентами, имеющими поверхности свободной формы.
3. Разработка и внедрение методов пространственного размерного анализа сборочных единиц, включающих маложесткие компоненты.
4. Разработка и внедрение методов пространственного размерного анализа с учетом статистического распределения отклонений компонентов.
5. Разработка и внедрение инновационных методов интеграции пространственного размерного анализа на стадиях конструкторской и технологической подготовки производства.
6. Разработка направлений, связанных с перспективами, открывающимися при использовании новых подходов к обеспечению точности в процессах создания цифровых макетов изделий.

ПОДГОТОВКА НАУЧНЫХ КАДРОВ

В ходе выполнения исследований по разработке системы ГеПАРД.3D под руководством Д.А Журавлева подготовили и защитили диссертации:

1. «Сборка монолитных панелей с упругой компенсацией отклонений», 2000 г. (Нагаев И.В.)
2. «Интервальный анализ собираемости деталей с допусками при автоматизированном проектировании», 2000 г. (Яценко О.В.)
3. «Разработка и исследование геометрических моделей пространственных допусков сборок с использованием кватернионов», 2005 г., (Гаер М.А.)
4. «Размерный анализ с пространственными допусками при автоматизированном проектировании», 2008 г., (Калашников А.С.)
5. «Конфигурационные пространства для оценки собираемости изделий машиностроения с пространственными допустимыми отклонениями», 2011 г. (Шабалин А.В.)
6. «Интенсификация удаления заусенцев на малогабаритных деталях, выполненных из бериллиевой бронзы БрБ2 и сплава 29НК, на основе применения рациональных параметров режима точения и параметров последующей термоимпульсной обработки», 2022 г. (Карлина Ю.И.)
7. «Повышение собираемости изделий машиностроения на основе конфигурационной размерной цепи», 2022г. (Хващевская Л.Ф.)