Obrabotka Metallov 2026 Vol. 28 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 2 2026 113 TECHNOLOGY поля допуска к векторной погрешности позиционирования с учетом радиального и торцевого биения; во-вторых, замены плоской границы 0-0 на цилиндрическую координатную поверхность; в-третьих, учета зависимости упругих деформаций от диаметра заготовки и переменной жесткости системы. Эти вопросы авторы предполагают рассмотреть в последующих публикациях, а в рамках настоящей статьи ограничиваются обработкой плоскостей, где все основные эффекты коллинеарны и модель имеет наглядное аналитическое решение. Ещё одним важным ограничением предложенной модели является отсутствие явного учета температурных деформаций технологической системы. В реальных условиях длительной непрерывной работы станка с ЧПУ тепловыделение в подшипниковых узлах, направляющих и приводе подач приводит к нагреву элементов конструкции и их тепловому расширению. Это вызывает дрейф нулевой точки станка, что потенциально нарушает аксиому 2 (о стационарности системы координат станка). В рамках настоящей теории предполагается, что либо используются станки с системами активной термокомпенсации (поддерживающие стационарность СКС с заданной точностью), либо длительность непрерывной работы ограничена периодом термостабильного состояния. В противном случае тепловой дрейф должен рассматриваться как дополнительная составляющая погрешности позиционирования в формуле (4), что требует ее периодического уточнения по данным измерений (байесовское обновление цифровых паспортов). Введение в модель нестационарного температурного поля и разработка методов прогнозирования тепловых деформаций являются предметом дальнейших исследований авторов. Следует, однако, отметить и некоторые ограничения предложенного подхода. Модель предполагает линейность упругой характеристики системы и ориентирована на операции обработки плоскостей. Для других видов обработки (например, точения валов или фрезерования сложных поверхностей) потребуется адаптация координатно-геометрической части модели с учетом изменения направления действия сил и переменной жесткости системы в разных точках траектории. Кроме того, практическая реализация теории требует наличия цифровых паспортов всех элементов технологической системы, что является отдельной организационнотехнической задачей для предприятий. Верификация модели запланирована на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ при торцевом фрезеровании плоскости (сталь 45). Диапазоны параметров: TAор = 0,05…0,15 мм, max ïîç Δ = = 0,02…0,08 мм, max è Δ = 0,01…0,05 мм. Для каждой комбинации обрабатывается серия из 10 заготовок с настройкой по рассчитанной координате A0поз. Критерий верификации – отсутствие брака во всей серии. Результаты верификации будут представлены в отдельной публикации после завершения полного объёма экспериментальных исследований. Выводы 1. В работе раскрыта природа «цифрового разрыва» в технологической подготовке производства, который обусловлен отсутствием математического аппарата, связывающего оцифрованный проектный контур (CAD/CAM) с нестабильными физическими факторами реального процесса резания. Преодоление этого разрыва возможно только на основе детерминированной теории, учитывающей вариабельность позиционирования и упругие деформации. 2. Впервые теоретически доказано существование и единственность стационарной координатной базы – «границы 0-0» – в системе координат станка с ЧПУ. Установлено, что данная граница, проводимая через наивысшее возможное положение нижней границы поля допуска, является инвариантом процесса (в том смысле, что она остается неизменной при любых допустимых вариациях положения заготовки в партии). Ее введение позволяет трансформировать нестационарную систему «поле допуска – заготовка» в стационарную относительно системы координат станка, что создает основу для детерминированного расчета настроечных параметров. 3. Сформулирован фундаментальный закон баланса точности (уравнение (2)), устанавливающий критерий принципиальной реализуемости технологического процесса. Показано, что нарушение условия max max îï ïîç è [ ] óä T ≥ Δ + Δ + ε делает обработку партии деталей невозможной

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1