Коллектив Научно-исследовательского института «Опытное машиностроение» совместно с автозаводом «УРАЛ» работают над импортозамещением раздаточных коробок с различным крутящим моментом. В ЮУрГУ разрабатываются 3D модели и описание параметров прототипов раздаточных коробок немецкого и китайского производства. Проект реализуется в рамках Уральского межрегионального научно-образовательного центра «Передовые производственные технологии и материалы» (УМНОЦ) при поддержке Правительства Челябинской области.
Раздаточная коробка – один из важных элементов автомобиля, без которого техника не сдвинется с места. Работа специалистов Центра компьютерного инжиниринга ЮУрГУ, Политехнического института ЮУрГУ и филиала ЮУрГУ в г. Миасс направлена на достижение технологического суверенитета страны.
«Раздаточная коробка – незаменимый механизм трансмиссии машины. Автозавод «УРАЛ» заказал к исследованию три вида раздаточных коробок, отличающихся друг от друга производителем и характеристикой крутящего момента (1200Нм/1800Нм/2500Нм). Мы не изобретаем раздаточную коробку, мы проводим реинжиниринг прототипов. Наши сотрудники разобрали элементы раздаточной коробки, отсканировали каждую деталь, определили ее размер. Были проведены металлографические исследования главных узлов раздаточной коробки: определены состав и структура металла. Знание состава металла помогает подобрать российский аналог марок стали, а информация о его структуре позволяет определить режимы термообработки при изготовлении», – рассказывает директор Научно-исследовательского института опытного машиностроения Рамиль Закиров.
Измерения элементов раздаточной коробки проводятся двумя способами – ручным и машинным при помощи координатно-измерительной машины и портативного сканера. Используя координатно-измерительную машину, специалист получает координаты расположения элементов деталей в пространстве относительно друг друга. Машина позволяет воспроизводить особо точные замеры – от 2 микрон. Эти замеры производятся для дальнейшего создания 3 D модели. Портативный сканер замеряет параметры деталей сложной геометрии, он дополняет результат, полученный на координатно-измерительной машине.
«На деталь наклеиваются фотоотражающие метки, относительно которых в программе строятся габаритные размеры изделия. Оптическая система сканера считывает метки, а лазерная снимает данные с объекта сканирования. Сканирование объекта производится со всех сторон, после чего сканы совмещаются между собой по контрольным точкам. Результат сканера – полноценный облик детали, но еще не сама 3 D модель», – поясняет Артем Федоров, инженер-технолог лаборатории машиностроения.
Для получения первичной 3 D модели детали, сканы дорабатываются в программах SolidWorks и Geomagic Design X. Сейчас работа ученых сосредоточена на разработке конструкторской документации, по которой автозавод «УРАЛ» сможет выпускать раздаточные коробки. В это время на автомобильном заводе «УРАЛ» налаживается производство по выпуску компонентов автомобилей в рамках программы импортозамещения.
Южно-Уральский государственный университет – это университет 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 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука и университеты».