ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 1 2026 142 ТЕХНОЛОГИЯ Перспективным направлением развития разработанной СППР является ее расширение для учета термических деформаций, возникающих при интеграции поверхностно-термических операций (индукционная закалка, лазерная обработка) в единый технологический цикл с механической обработкой. Подобное расширение потребует включения в математическую модель температурных полей и термоупругих деформаций, однако предложенная архитектура системы обеспечивает возможность такого масштабирования без принципиальной переработки алгоритмической базы. Следует также отметить некоторые ограничения настоящего исследования, которые определяют направления дальнейших работ. Верификация системы выполнена исключительно средствами компьютерного моделирования; для окончательного подтверждения достоверности результатов необходимо проведение натурных экспериментов с измерением фактических деформаций обработанных деталей. Математическая модель деформации основана на упрощенной модели консольной балки, не учитывающей пространственный характер деформирования реальных деталей, что может приводить к погрешности при обработке деталей со сложной геометрией. Кроме того, в текущей версии системы не учитываются динамические эффекты (вибрации, автоколебания), которые могут оказывать существенное влияние при обработке особо тонкостенных деталей с толщиной стенки менее 1 мм. Заключение В результате проведенного исследования разработана и верифицирована методика интеллектуального выбора режимов токарной обработки тонкостенных деталей, реализованная в виде прототипа веб-ориентированной системы поддержки принятия решений, основанной на интеграции аналитического физико-математического моделирования деформационного отклика, итерационного алгоритма многопараметрической оптимизации и процедур кросс-платформенной верификации в CAM/CAE-средах. Ключевым элементом системы является алгоритм оптимизации, который одновременно и согласованно корректирует все основные технологические параметры – глубину резания, подачу и скорость резания – в направлении минимизации целевой функции (максимального упругого прогиба заготовки) при соблюдении ограничений на допустимые диапазоны параметров. Алгоритм реализует стратегию приоритетного снижения глубины резания как параметра с наибольшим силовым эффектом, что обеспечивает согласованное уменьшение как сил резания, так и требуемого усилия зажима. Для тестовых деталей – втулки из стали 45 и кольца из алюминиевого сплава АК9ч – применение алгоритма привело к снижению суммарной силы резания в 2,1 и 10,8 раза соответственно, а усилия зажима – в 3,5 и 8,1 раза. Статический конечно-элементный анализ в ANSYS количественно подтвердил снижение максимальной расчетной упругой деформации на 72,3 % (с 0,0602 до 0,0167 мм) для стальной втулки и на 87,9 % (с 0,0422 до 0,0051 мм) для алюминиевого кольца. Критически важным технологическим результатом является то, что значения деформации после оптимизации не превышают конструкторских допусков на цилиндричность (0,02 и 0,01 мм соответственно), что доказывает способность системы генерировать технологически достаточные режимы обработки. CAM-моделирование в SprutCAM подтвердило полную технологическую корректность сгенерированных управляющих программ. Проведенное исследование демонстрирует, что системный подход, объединяющий аналитический расчет, алгоритмическую оптимизацию и имитационное моделирование, позволяет перейти от эмпирического назначения режимов резания к научно обоснованному, что создает основу для повышения точности обработки тонкостенных деталей, сокращения доли брака и времени технологической подготовки. Полученные результаты формируют элемент интеллектуальной подсистемы, пригодной для интеграции в состав проектируемого гибридного станочного оборудования нового поколения, объединяющего механические и поверхностно-термические технологические операции, и вносят вклад в развитие методологии создания конкурентоспособных гибридных металлообрабатывающих систем, отвечающих требованиям Индустрии 4.0.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1