ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», Москва, Россия:
А. А. Гончаров, ассистент кафедры «Технологии машиностроения», эл. почта: al.goncharov@bmstu.ru

Современные конструкции машин объемного типа имеют в качестве рабочих органов детали, содержащие сложнопрофильные циклоидальные винтовые поверхности. Формообразование некоторых типов таких поверхностей, как, например, поверхность ротора конического одновинтового компрессора, возможно только за счет применения непрофилированного инструмента и с использованием специализированных стратегий обработки. Ввиду высокой перспективности применения таких конструкций в космонавтике, робототехнике, медицине, горнодобывающей промышленности и металлургии существует актуальная проблема обеспечения заданных параметров точности циклоидальных винтовых поверхностей при их обработке на станках с ЧПУ, исследованию которой посвящена данная работа. В ходе исследования был выбран технологический подход, обеспечивающий управление параметрами точности формы при обработке указанных поверхностей, заключающийся в программном управлении подачей в процессе обработки. Аналитический формализованный алгоритм расчета величины изменения подачи был интегрирован в автоматизированную систему расчета траектории движения инструмента, что позволило провести экспериментальную обработку серии образцов. Представлены результаты метрологического исследования точности формы образцов, обработанных с применением программно-реализуемой методики повышения точности поперечного сечения циклоидальных винтовых поверхностей. Показана эффективность применения предложенной методики при обработке миниатюрных циклоидальных винтовых поверхностей. Так, для выбранного в качестве характерной детали ротора одновинтового микродозатора удалось снизить отклонение от круглости профиля поперечного сечения циклоидальной винтовой поверхности более чем в 3 раза. Это демонстрирует возможность повышения точности обработки сложнопрофильной поверхности за счет модифицирования кода управляющей программы без применения дополнительной оснастки или более прогрессивного инструмента.

1. Стрельцов П. А., Киселев Е. С. Повышение эффективности высокоскоростного фрезерования сложнопрофильных заготовок путем совершенствования управляющих программ для станков с ЧПУ в CAM-системе // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 1-2. С. 416–419.
2. Ivanov V., Dehtiarov I., Kosov V., Kosov M., Pavlenko I. Technology for complex parts machining in multiproduct manufacturing // Management and Production Engineering Review. 2019. Vol. 10. No. 2. P. 25–36.
3. Bagci E., Yüncüoğlu E. U. The Effects of Milling Strategies on Forces, Material Removal Rate, Tool Deflection, and Surface Errors for the Rough Machining of Complex Surfaces // Strojniski Vestnik – Journal of Mechanical Engineering. 2017. Vol. 63. No. 11. P. 643–656.

4. Dmitriev O., Tabota E., Arbon I. A miniature Rotary Compressor with a 1: 10 compression ratio // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2015. Vol. 90, Iss. 1. P. 012055. DOI: 10.1088/1757–899X/98/1/012055
5. Гончаров А. А., Гемба И. Н. Обработка сложнопрофильных деталей типа тел вращения на станках с ЧПУ // Главный механик. 2015. № 8. С. 26–31.
6. Xiurong Z., Zhanbin G., Hong Y. Improving the Accuracy of Complex Parts of NC Machining, Parameter Optimization and Simulation Machining // 2017 International Conference on Robots & Intelligent System (ICRIS). 2017. P. 174–177.
7. Jia Z., Ma J.-W., Song D.-N., Wang F.-J. et al. A review of contouringerror reduction method in multi-axis CNC machining // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2018. Vol. 125. P. 34–54.
8. Wąsik M., Kolka A. Machining accuracy improvement by compensation of machine and workpiece deformation // Procedia manufacturing. 2017. Vol. 11. P. 2187–2194.
9. Gu J., Agapiou J. S., Kurgin S. Error compensation and accuracy improvements in 5-axis machine tools using the global offset method // Journal of Manufacturing Systems. 2017. Vol. 44. Part 2. P. 324–331.
10. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т. 2 / под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Машиностроение, 1985. С. 282.
11. Налимов В. В., Чернова Н. А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. — М. : Наука, 1965. — 340 с.
12. Дозаторы Моноротор // Производственная компания «Моноротор» [Электронный ресурс] URL: http://monorotor.ru/dispenser.html (дата обращения: 13.10.2020).
13. Гончаров А. А. Экспериментальное исследование технологических возможностей специальной стратегии обработки сложнопрофильных циклоидальных винтовых поверхностей на станках с ЧПУ // Всероссийская научно-методическая конференция, посвященная 100-летию со дня рождения Н. П. Малевского: сб. докл. — М., 2020. — С. 117–119.
14. Контактная 3D-система OTS для наладки инструмента [Электронный ресурс] URL: https://www.renishaw.ru/ru/ots-3d-touchtrigger-tool-setter—6783 (дата обращения: 13.10.2020).
15. Roundness / Cylindricity Measuring [Электронный ресурс] URL: https://ecatalog.mitutoyo.com/Roundtest-RA-2200ASDSAHDH-Series-211-Roundness-Cylindricity-Measuring-C1049.aspx (дата обращения: 13.10.2020).