OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 2 2026 161 EQUIPMENT. INSTRUMENTS Компьютерное моделирование процесса механической обработки в данном контексте является обязательным элементом технологической подготовки. Оно позволяет верифицировать установы и траектории, выявить потенциальные коллизии «инструмент – деталь – оснастка», а также оценить полноту обработки и технологичность маршрута до запуска в производственную среду, что снижает объем опытных отработок, уменьшает вероятность брака и повышает устойчивость интеграции модуля механической обработки в роботизированный участок изготовления шар-баллонов [40, 41]. Необходимо подчеркнуть, что настоящее исследование выполнено в рамках научного проекта, направленного на разработку теоретических основ и концептуальных подходов к проектированию гибридного станочного оборудования, интегрирующего механические и поверхностнотермические технологические операции (проект FSUN-2026-0005). Разрозненное использование различных технологий обработки приводит к увеличению числа операций, затрат времени и снижению точности обработки, поэтому создание комплексного подхода к проектированию гибридных систем, объединяющего современные принципы автоматизации, цифрового моделирования и прогнозирования параметров обработки, является важной задачей для повышения конкурентоспособности отечественной станкоинструментальной отрасли [25, 27, 42]. Цель настоящей работы: разработка технологического решения механической обработки тонкостенных титановых полусфер шарбаллонов с использованием компьютерного моделирования, обеспечивающего выполнение требований к точности сферических поверхностей и подготовке кромок под сварку, а также повышение эффективности обработки за счет сокращения риска деформаций, уменьшения числа переустановов и снижения времени технологической подготовки при внедрении процесса в состав роботизированного участка модульного типа. Для достижения поставленной цели в процессе исследования требовалось решить следующие задачи: – провести анализ конструктивно-технологических требований к полусферам шар-баллонов и выделить параметры, критичные для механической обработки; – разработать маршрутную карту технологического процесса, провести сравнительный анализ различных вариантов станочного оборудования для механической обработки полусфер и обосновать выбор предпочтительной компоновки с позиций интегральной обработки; – составить схему базирования заготовки на выбранном оборудовании; – выполнить компьютерное моделирование механообработки в системе СПРУТКАМ и провести верификацию технологических решений. Методика исследований Для достижения поставленных целей применен комплекс методов, включающий в себя анализ требований к геометрии, шероховатости, герметичности и условиям обработки шар-баллонов из сплава ВТ6; расчет режимов резания; формирование критериев выбора оборудования и сопоставление альтернативных станков по ключевым технологическим показателям; моделирование технологического процесса в системе автоматизированной подготовки производства СПРУТКАМ. В исследовании рассматривались два типоразмера шар-баллонов: объемом 25 и 130 л. Для каждого типоразмера были заданы основные геометрические параметры, определяющие требования к механической обработке и выбору оборудования. Для шар-баллона объемом 130 л: внешний диаметр полусферы 649 мм, толщина сферической оболочки 8 мм, диаметр зоны приварки штуцера 200 мм. Для шар-баллона объемом 25 л: внешний диаметр полусферы 377,5 мм, толщина сферической оболочки 5 мм, диаметр зоны приварки штуцера 150 мм. Таким образом, полусферы относятся к классу тонкостенных оболочковых деталей, для которых отношение толщины стенки к диаметру составляет 1,2…1,3 %, что обусловливает их повышенную податливость при закреплении и обработке. При формировании требований к готовым полусферам и разработке рабочих чертежей использована следующая нормативная документация: требования к применению и обозначению титановых сплавов по ГОСТ 19807–91 [2], требования к параметрам шероховатости по ГОСТ 2789–73 [43], правила назначения допусков размеров обработанных деталей по
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1