Using the functional approach in the development of hybrid processes in engineering: theoretical base

Abstract

Наведено принципи створення гібридних обробних процесів на основі функціонального підходу. Запропоновано розглядати формування окремих елементів виробу (площин, отворів, заокруглень, уступів) через функції, що забезпечуються сукупністю таких елементів. При цьому аналізується потрібна глибина технологічних впливів, на основі чого підбирається сукупність різних за природою, однак сумісних впливів, що базуються на певному носії. Таким носієм запропоновано використовувати високошвидкісний потік рідини. Гібридизація інструменту на основі водяного струменя малого діаметра може бути досягнута суміщенням з лазерним нагріванням, кріогенним охолодженням та формуванням потоку крижаних частинок, механічним ініціюванням поверхневих пошкоджень з подальшим розвитком поверхневих дефектів. Показано високу ефективність гібридних процесів для обробки композиційних матеріалів.

The principles of creating hybrid processing processes based on the functional approach are given. It is proposed to consider the formation of individual elements of the product (planes, holes, fillets, ledges) through functions that are provided by a combination of such elements. At the same time, the required depth of technological influences is analyzed, based on which a set of influences that are different in nature, but compatible, on some basic carrier, is selected. It is proposed to use a high-speed liquid flow as such a carrier. Hybridization of a tool based on a water jet of small diameter can be achieved by combining with laser heating, cryogenic cooling, and the formation of a flow of ice particles, mechanical initiation of surface damage with further development of surface defects. The high efficiency of hybrid processes for processing composite materials is shown.

Приведены принципы создания гибридных процессов обработки на основе функционального подхода. Предложено рассматривать формирование отдельных элементов изделия (плоскостей, отверстий, закруглений, уступов) через обеспечиваемые функции совокупностью таких частей. При этом анализируется нужная глубина технологических воздействий, на основе чего подбирается совокупность разных по природе, однако совместимых воздействий, базирующихся на определенном носителе. Таким носителем предлагается использовать высокоскоростной поток жидкости. Гибридизация инструмента на основе водяной струи малого диаметра может быть достигнута совмещением с лазерным нагревом, криогенным охлаждением и формированием потока ледяных частиц, механическим инициированием поверхностных повреждений с дальнейшим развитием поверхностных дефектов. Показана высокая эффективность гибридных процессов для обработки композиционных материалов.