Оптимізація режимів обробки виробів при моделюванні та програмуванні механічної обробки на верстатах з програмним керуванням

Анотація

Мета. Розв'язання науково-технічної задачі, пов'язаної з технологічним забезпеченням високопродуктивної механічної обробки деталі з чавуна шляхом оптимізації та управління її оброблюваністю інструментом з твердих сплавів на багатоційових верстатах з ЧПК, за умов використання CAD-CAM систем. Методика. Методологічною основою роботи є системний підхід та аналіз вивчення об'єкта досліджень, що ґрунтується на використанні: чисельного та графо-аналітичному методах дослідження з метою встановлення системного зв'язку параметрів точіння з властивостями оброблюваного матеріалу, геометрією інструменту та його стійкістю, параметрами режимів різання з відповідним зазначенням до керуючої програми для верстата з ЧПК. Результати. Одержані чисельні результати досліджень для науково-обґрунтованого підходу у розв'язанні технічної задачі високопродуктивної токарної обробки деталей з чавуну на багатовісних обробних центрах, що містить сукупність скорегованих методик та алгоритмів для прогнозування їхньої оброблюваності із забезпеченням надійності різального інструменту з твердих сплавів. Отримані результати порівнювалися з відомими роботами, пов'язаними з дослідженнями процесів механічного оброблення різних марок сталей, сплавів та чавунів, оцінкою надійності ріжучих інструментів, точності та шорсткості обробленої поверхні, результатами вимірювань силових параметрів різання. Максимальна відносна похибка розрахунків не перевищувала 6-8%. Наукова новизна. Встановлення повного і системного зв'язку параметрів оброблення з властивостями оброблюваного матеріалу, геометрією інструменту і конструкторсько-технологічних чинників деталі на розрахунок оптимізованої технології автоматизованого виробництва. У математико-статистичному опрацюванні експериментальних даних, що дало змогу вперше одержати комплексні залежності в зручному для розрахунку й аналізу вигляді, які дають наочне уявлення про вплив кожного параметра процесу точіння на його енергетичні та часові показники при складанні раціональної технології механічної обробки деталі складної геометричної форми в CAMсистемі. Практична значимість. Полягає у виборі й обґрунтуванні оптимальних геометричних параметрах різальних інструментів та оснащення, установленні характеру впливу умов токарної обробки чавунів на основні показники процесу – час механічної обробки та режимні показники в залежності від твердості матеріалу деталі і інструментального матеріалу. Надані практичні рекомендації щодо оптимальнго використання CAD-CAM систем, коригування результатів технології та режимних параметрів для отримання оптимальних результатів на стадії підготовки виробництва.