Ученые Южно-Уральского государственного университета разработали новую технологию, которая позволит снизить количество брака при шлифовании деталей. Цифровой двойник помогает симулировать различные физические, химические, теплофизические и другие процессы, происходящие в зоне резания. Исследование было опубликовано в высокорейтинговом научном журнале Russian Engineering Research (Q3).
Команда ученых под руководством профессора кафедры «Технологии автоматизированного машиностроения» Павла Переверзева работала над исследованием, целью которого было создание цифрового двойника процесса круглого врезного шлифования.
В опубликованной статье ученые впервые представили концепцию построения цифрового двойника операции круглого врезного шлифования, которая обеспечивает визуализацию процессов формообразования и параметров качества обрабатываемой поверхности по точности обработки, глубине теплового дефектного слоя и шероховатости обработанной поверхности.
«Цифровые двойники самых различных процессов и явлений становятся мировым трендом в научных исследованиях. Целью исследования было создание цифрового двойника процесса круглого врезного шлифования, который позволяет моделировать послойный съем припуска на протяжении всего цикла шлифования, а также симулировать различные физические, химические, теплофизические и другие процессы, происходящие в зоне резания», – поясняет Александра Акинцева, доцент кафедры техники, технологии и строительства.
Научная значимость полученных результатов исследования выходит за пределы получения новых знаний о системе автоматизированного проектирования оптимальных циклов круглого шлифования. Разработанная методология применима к другим видам не только операций шлифования, но и операций точения и фрезерования, для которых также отсутствуют методики оптимального проектирования циклов режимов резания в автоматическом режиме.
В ближайшей перспективе команда ученых, куда входят доцент кафедры техники, технологии и строительства Александра Акинцева, доцент кафедры современных образовательных технологий Светлана Омельченко и старший преподаватель Александр Копыркин, планируют разработать цифровые двойники самых распространенных операций шлифования – круглого (наружного и внутреннего) шлифования с продольной подачей, а также плоского и торцевого шлифования. Идет работа над новыми научными публикациями.
Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ) – это университет цифровых трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В Год науки и технологий ЮУрГУ стал участником программы «Приоритет–2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).