Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 1

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 1 2018 23 TECHNOLOGY продиктованные политикой импортозамещения и перехода к тенденциям цифрового производ- ства в рамках Национальной технологической инициативы, существенно влияют на выбор при- меняемого метода обработки. Поэтому механо- обработка тонкостенных деталей – распростра- ненный объект рассмотрения ряда современных научных и прикладных исследований. К работе по проектированию технологических процессов привлекаются специалисты, имеющие обшир- ные знания в каждой из узких областей, свя- занных с формированием параметров объектов производства. Информация о свойствах, полу- ченных при воздействии на них, содержится в численном виде во множестве таблиц и получен- ных на их обобщении формул, для использова- ния которых необходимо обращаться к справоч- ной литературе, что приводит к значительным затратам времени. Механическая обработка тонкостенных дета- лей всегда представляет особые трудности для технологов: для обработки тонкостенных дета- лей неприменимы традиционные, хорошо осво- енные методы закрепления детали, а также ре- жимы резания, полученные с помощью типовых расчетов [2]. Деформации, вызываемые силами резания и закрепления, существенно влияют на результирующую точность размеров и могут стать решающим фактором, вследствие которого деталь будет признана браком. Как показывает обзор литературы [3, 4, 5], для обработки тонкостенных деталей технологи применяют несколько производственных прие- мов, позволяющих снизить влияние упругих де- формаций. Например, к таким приемам относят заполнение заготовки плавким технологическим материалом, закрепление в сырых кулачках или разжимной оправке. Указанные методы связаны с ростом затрат на изготовление детали, так как для их применения требуется дополнительная оснастка. Особенно ярко это проявляется для единичного и мелкосерийного производства. Современные исследования в области обра- ботки тонкостенных деталей часто затрагивают анализ технологических деформаций с помощью CAE (Computer-aided engineering) продуктов [6– 10]. Например, в статье [6] продемонстрирована возможность применения системы Abaqus для анализа деформаций и сил, возникающих при фрезеровании тонкостенной заготовки. Приме- нимость метода конечных элементов (МКЭ) [11, 12] для анализа технологических деформаций также подтверждена хорошим соответствием теоретического и экспериментального результа- та, статья [13]. Исследователи заинтересованы в поиске нового метода производства нежест- ких деталей: авторы статьи [14] рассматривают применимость аддитивных технологий для из- готовления такого рода деталей. Тем не менее ввиду новизны и относительно слабого развития аддитивных технологий этот метод не способен обеспечить удовлетворительной шероховатости и изотропной структуры без дополнительной механической обработки даже при применении термообработки. В работе [15] затрагиваются вопросы влияния различных стратегий обработ- ки и способов закрепления на качество обрабо- танной детали. В настоящее время предложен метод «мяг- ких» режимов резания [16], на котором будет сосредоточено основное внимание настоящей статьи. В основе метода лежит рациональный выбор режимов обработки, для которого ис- пользуются результаты численного моделирова- ния деформаций, возникающих при обработке. С таким подходом предлагается отказаться от применения дополнительной оснастки, что по- ложительно скажется на стоимости детали. Как было показано в статье [17], для успешного вне- дрения метода «мягких» режимов обработки требуется программная система, разработка ко- торой описана в работе [18]. Предложенный авторами статьи [16] подход предполагается использовать для определения режимов обработки полых тонкостенных цилин- дрических заготовок. В дальнейшем планирует- ся данную методику применить для обработки вафельных конструкций. Цель исследования состоит в эксперимен- тальной проверке работоспособности разрабо- танной системы и метода «мягких» режимов обработки. При этом решаются задачи опре- деления методики проведения экспериментов, установления способа измерения деформаций, разработки устройства экспериментальной уста- новки и интерпретации результатов. Методика исследований Метод расчета «мягких» режимов обработ- ки реализован в интегрированной системе под- держки принятия решений выбора [19], которая