Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 3 2019 6 ТЕХНОЛОГИЯ Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2019 Том 21 № 3 с. 6–16 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.3-6-16 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Применение в машиностроительном про- изводстве станков с числовым программным управлением приобретает широкое распростра- нение. Обеспечение высокого качества произ- водственных процессов, в частности технологи- Концептуальная модель управления геометрической точностью деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ Роман Некрасов a , Юлия Темпель b, * Тюменский индустриальный университет, ул. Володарского, 38, г. Тюмень, 625000, Россия a https://orcid.org/0000-0001-7594-6114 , Nekrasovrj@tyuiu.ru , b https://orcid.org/0000-0001-7392-0412, Tempeljulia@mail.ru ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.9.08, 621.9.015 История статьи : Поступила: 25 апреля 2019 Рецензирование: 21 мая 2019 Принята к печати: 15 июля 2019 Доступно онлайн: 15 сентября 2019 Ключевые слова : Машиностроение Механическая обработка Технологическая система Станок с ЧПУ Погрешность металлообработки Качество деталей Надежность Геометрическая точность Математическое моделирование Конечно-элементное моделирование Силы резания АННОТАЦИЯ Введение. Комплексная автоматизация производственных процессов – главное достижение научно-тех- нического прогресса. Создание и использование гибких производственных модулей и комплексов произ- водства для материалообработки резанием приводит к приобретению и массовому использованию станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Одновременно с этим наблюдается тенденция устаревания станочного фонда предприятий и снижения первоначального качества данного оборудования, в связи с чем актуальной является задача обеспечения и повышения качества выпускаемых изделий с одновременным снижением их себестоимости. Цель работы – повышение результативности технологических процессов при токарной обработке на станках с числовым программным управлением за счет математического и ко- нечно-элементного моделирования. В работе исследовано напряженно-деформированное состояние детали в программном продукте SolidWorks Simulation от воздействия сил резания, и на основе математического моделирования произведен учет деформационных отклонений, получена трансформируемая CAD-модель заготовки, а также по данной модели разработана управляющая программа для станка с ЧПУ. При выпол- нении работы использованы следующие методы исследования: методы вычислительной математики, ма- тематического моделирования, матричного анализа, статистической обработки результатов экспериментов. Экспериментальные исследования проводились с использованием CAD/CAM системы SolidWorks Simulation , токарного центра SMTCL CAK50135, координатно-измерительной машины. В статье представлен способ управления геометрической точностью деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, основанный на матема- тическом и конечно-элементном моделировании. Контроль геометрии деталей производится по CAD -модели, которая характеризует эталонную деталь. Результаты и обсуждения. При обработке двух партий заготовок, первая из которых обрабатывалась по традиционному способу, вторая – по предлагаемому, и определении надежности технологической операции было замечено, что поле рассеивания действительных значений и среднее квадратическое отклонение уменьшились по предлагаемому способу, что говорит о подтверждении его результативности, так как существенно снизился процент вероятностного брака. Причем разработанная модель управления геометрической точностью деталей, основанная на математическом и конечно-элемент- ном моделировании, способствует сокращению основного технологического времени обработки путем ис- ключения дополнительных уточняющих проходов режущего инструмента. ______ *Адрес для переписки Темпель Юлия Александровна, ассистент Тюменский индустриальный университет, ул. Володарского, 38, 625000, г. Тюмень, Россия Тел.: +7 (902) 813-51-17, e-mail: Tempeljulia@mail.ru ческих процессов и управляющих программ, с одновременным снижением затрат труда и вре- мени на подготовительные работы и их реализа- цию – одна из главных задач и условий эффек- тивной и рациональной эксплуатации станков с ЧПУ в промышленности. К основным характеристикам и преимуще- ствам программирования обработки деталей на станках с ЧПУ относятся: сокращение сроков подготовки производства, обеспечение сокраще- ния материальных средств на проектирование и Для цитирования: Некрасов Р.Ю., Темпель Ю.А. Концептуальная модель управления геометрической точностью деталей, обра- батываемых на станках с ЧПУ // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2019. – Т. 21, № 3. – С. 6–16. – DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.3-6-16.