Оптимізація Термомеханічних Явищ На Фінішних Операціях Деталей Із Матеріалів, Схильних До Дефектоутворення
Year: 2025
Type: article
Abstract: Дослідження присвячене розробленню та застосуванню математичних моделей для оптимізації термомеханічних процесів, що відбуваються під час фінішних операцій обробки деталей із матеріалів, схильних до дефектоутворення. У статті аналізуються сучасні технологічні вимоги, пов’язані з обробкою магнітотвердих сплавів, ферокерамічних матеріалів і високоміцних сталей, де традиційні методи не завжди забезпечують необхідний баланс між продуктивністю та якістю обробки. Основною метою роботи є створення інтегрованої математичної моделі, яка враховує вплив температурних, силових та геометричних параметрів на формування дефектів, зокрема тріщин, у процесі фінішної обробки. У статті подано теоретичну базу для формалізації завдання багатокритеріальної оптимізації, що дозволяє уніфікувати різноманітні частинні критерії в єдину систему оцінювання якості робочої поверхні.Використання принципів теорії корисності сприяє розробленню моделі, яка описує нелінійний розподіл температурного поля, дифузійні процеси та виникнення силових напружень у зоні контакту інструмента з деталлю. Завдяки застосуванню спеціалізованих охолоджувально-змащувальних середовищ вдалося знизити адгезійні явища, що дозволило мінімізувати локальні температурні перегріви та зменшити ризик появи мікротріщин. Експериментальні дослідження підтвердили ефективність моделювання, оскільки встановлено чітку залежність коефіцієнта інтенсивності напружень від розміру дефектів і режимів фінішної обробки. Отримані результати дозволяють сформувати практичні рекомендації для оптимізації технологічних параметрів, зокрема температури обробки, тривалості впливу теплового потоку та геометрії абразивного кола. Це сприяє не лише підвищенню якості оброблюваних поверхонь, але й зменшенню економічних витрат завдяки зниженню відсотка відбраку та підвищення продуктивності виробництва.Отже, дослідження має значний практичний потенціал для впровадження інноваційних рішень у галузі термомеханічної обробки важкооброблюваних матеріалів. Розроблена методика математичного моделювання створює основу для подальших експериментальних перевірок і оптимізації виробничих процесів, що сприятиме підвищенню конкурентоспроможності підприємств у сучасних умовах високотехнологічного виробництва.
Authors: А.В. УСОВ, М.В. КУНІЦИН, В.М. ДАВИДЮК
Institution: Odesа Polytechnic National University
Language: Ukrainian
Subfield: Mechanical Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W4412693232