Науковий вісник ТДАТУ Випуск 15. Том 2 Scientific Bulletin of TSAТU. 2025. 15. 2 227 DOI https://doi.org/10.32782/2220-8674-2025-15-2-27 УДК 514.18 Є. А. Гавриленко, д-р техн. наук ORCID: 0000-0003-4501-445X О. Є. Мацулевич, канд. техн. наук ORCID: 0000-0001-5553-709X Г. В. Антонова, ст. викладач ORCID: 0000-0002-0357-6086 М. В. Супрун, асистент ORCID: 0009-0000-5903-1336 Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного е-mail: yevhen.havrylenko@tsatu.edu.ua АНАЛІЗ МОЖЛИВОСТЕЙ ВИКОРИСТАННЯ САМ/СAD-СИСТЕМ DELCAM ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ПРЕСОВАНИХ ДЕТАЛЕЙ Анотація. Комп’ютерне моделювання виробів із полімерних матеріалів і проєктування прес-форми для їх виготовлення ґрунтується на застосуванні сучасних систем автоматизованого проєктування та забезпечує високу продуктивність і якість виготовлення виробів із полімерних матеріалів шляхом застосування техно- логії лиття під тиском. У роботі розглянуто можливості вдосконалення проєктування ливарного оснащення за допомогою вико- ристання CAD/CAM-систем фірми Delcam і верстатів із ЧПУ. Це дає можливість підвищити якість продук- ції, що досягається шляхом зменшення похибок базування через багаторазові перестановки. У разі викорис- тання цієї технології зменшується трудомісткість деталі, а отже, її собівартість. Метою цієї роботи було сконструювати прес-форму для лиття під тиском і, крім того, розробити керуючу програму в середовищі PowerMILL для фрезерної обробки її компонентів. Ключові слова: ливарне оснащення, прес-форма, кронштейн, матриця, чорнове фрезерування, чистове фрезерування, візуалізація. Постановка проблеми й аналіз попередніх досліджень. У сфері виробництва полімерних побутових виробів автоматизація та оптимізація робочого процесу є критичними для вижи- вання на ринку. Основна мета таких заходів – досягнення конкурентних переваг через гаран- тування якості, зменшення собівартості, скорочення термінів виконання замовлень і забезпе- чення гнучкості для виготовлення продукції різної конфігурації та розмірів. Формулювання цілей статті. Для забезпечення виконання цих вимог найбільш вигідним є застосування автоматизованих систем проєктування як самого виробу, так і технологічного оснащення (прес-форм) для його виготовлення. Комплекс програмних продуктів (PowerSHAPE, PowerMILL, ArtCAM, FeatureCAM, Exchange, Toolmaker) ефективно застосовується в процесі розробки та виробництва всіх типів прес-форм для пластикових виробів. Ці програми є невіддільною частиною виробництва, забезпечуючи підтримку на всіх етапах: від імпорту CAD-моделі замовника до контролю точ- ності готових компонентів оснащення та тестових деталей. Основна частина. Проєктування ливарного оснащення починається з побудови моделі деталі. Вихідним об’єктом для виконання цієї роботи є готова пластмасова деталь. Виконуємо необхідні наміри і за ними робимо робоче креслення відповідно до ЕСКД (рис. 1). На початковому етапі було встановлено систему координат, що ідентична тій, яка викорис- товується в програмному забезпеченні. Побудова моделі стартувала зі створення перерізу центральної частини (рис.  2) та його подальшого дублювання (рис. 3). © Є. А. Гавриленко, О. Є. Мацулевич, Г. В. Антонова, М. В. Супрун, 2025 Науковий вісник ТДАТУ Випуск 15. Том 2 ISSN 2220-8674228 Маючи 3 контури, ми використовували інструмент «Автоповерхня» й отримали поверхню центральної частини моделі (рис. 4). Рис. 1. Робочий кресленик кронштейна Рис. 2. Контур центральної частини Рис. 3. Поворот контуру з копіюванням Рис. 4. Поверхня центральної частини деталі Побудова бічного профілю потребувала попереднього введення нової системи координат. Отримавши необхідний другий контур, ми виконали створення бічної поверхні для централь- ної секції моделі (рис. 5). Для побудови лівого крила моделі були створені контури, які обмежують його бічну поверхню (рис. 6). Науковий вісник ТДАТУ Випуск 15. Том 2 Scientific Bulletin of TSAТU. 2025. 15. 2 229 За допомогою інструмента «Поверхня витягуванням» створили поверхню лівого крила й обмежувальну його поверхню. Використовуючи інструмент «Перетин поверхонь», ми отри- мали криву по лінії їх перетину (рис. 7 та рис. 8). Рис. 5. Бічна поверхня центральної частини моделі Рис. 6. Контури, які обмежують бічну поверхню моделі Рис. 7. Поверхня лівого крила Рис. 8. Обмежуюча поверхня Далі ми редагуємо поверхню крила за допомогою інструмента «Обмежити об’єктом», вказу- ючи обмежувальним об’єктом створену нами лінію перетину (рис. 9). Потім, вибравши криву перетину, ми створюємо автоповерхню (рис. 10). Рис. 9. Редагована поверхня лівого крила Рис. 10. Створена автоповерхня Наступним нашим кроком стала побудова отворів. Для цього побудували профіль отвору й вико- ристали інструмент «Поверхня обертання» для створення поверхні отвору (рис. 11 та рис. 12). Далі ми використовуємо інструмент «Обмежити об’єктом», редагуємо поверхню отвору (рис. 13). Наступне крило моделі ми побудували, використовуючи початкову систему координат та інструмент «Дзеркальне відображення» (рис. 14). Для перегляду результату використовували «Фото реалістичне відображення» моделі (рис. 15). Працюючи з CAD-системою POWERSHAPE, потрібно відзначити її переваги: − простий і зрозумілий інтерфейс; − великий арсенал засобів для маніпуляцій з поверхнями; Науковий вісник ТДАТУ Випуск 15. Том 2 ISSN 2220-8674230 − ефективне редагування поверхневих елементів; − підтримка гібридного моделювання (одночасна робота з твердотільними та поверхневими об’єктами). На подальшому етапі проєктування потрібно вибрати площину розкриття для кронштейна. Основні вимоги до цього вибору: − залишення деталі в рухомій частині прес-форми після її розкриття; − збереження форми та розмірів деталі в процесі її вилучення з оснащення. Площину розкриття показано на рис. 16. Рис. 11. Твірна поверхні Рис. 12. Фантом поверхні отвору Рис.13 Відредагована поверхня отвору Рис. 14. Дзеркальне відображення лівого крила Рис. 15. Фото реалістичне відображення Рис.16. Площина розкриття для кронштейна Конфігурація деталі потребує формування зовнішнього її контуру в рухомій і нерухомій матриці, тому для виштовхування деталі з прес-форми доцільно застосувати штовхачі. Для забезпечення плавного виштовхування деталі ми застосовуємо 8 штовхачів (рис. 17). Моделювання матриці у PowerShape може здійснюватися за допомогою опції Toolmaker або шляхом традиційного проєктування. Незважаючи на переваги Toolmaker, для виконання цієї роботи було вибрано класичний метод. Побудова нерухомої матриці почалася зі створення її профілю (рис. 18). Потім за допомо- гою копіювання елементів було згенеровано каркас цілої матриці (рис. 19). Науковий вісник ТДАТУ Випуск 15. Том 2 Scientific Bulletin of TSAТU. 2025. 15. 2 231 Подальше моделювання передбачало створення профілю верхньої секції матриці, після чого інструмент «Автоповерхня» дав змогу створити поверхневу модель (рис.  20). Роботу було завершено додаванням фаски на вертикальних крайніх гранях і побудовою бічного бурта (рис. 21). Рухома матриця була створена аналогічним чином, але на основі відмінного почат- кового профілю (рис. 22). Рис. 17. Кресленик пресформи для виготовлення кронштейну Рис. 18. Профіль матриці Рис. 19. Згенерований каркас цілої матриці Рис. 20. Поверхнева модель матриці Рис. 21. Нерухома матриця Рис. 22. Рухома матриця Науковий вісник ТДАТУ Випуск 15. Том 2 ISSN 2220-8674232 Процес механічної обробки реалізовано за допомогою CAM-системи POWERMILL. Перед початком розробки керуючих програм потрібно виконати такі операції: − завантаження моделі в CAM-систему; − визначення геометрії вихідної заготовки; − встановлення настановних (базових) параметрів заготовки; − підбір різальних інструментів; − формування стратегій фрезерування; − генерація та експорт результатів обробки. Рис. 23. Чорнове фрезерування Рис. 24. Чистове фрезерування Рис.25 Остаточна чистова обробка Рис. 26. Візуалізація процесу обробки за першою траєкторією Рис. 27. Візуалізація процесу обробки за другою траєкторією Рис. 28. Візуалізація процесу обробки за третьою траєкторією Рис. 29. Матриця прес-форми Науковий вісник ТДАТУ Випуск 15. Том 2 Scientific Bulletin of TSAТU. 2025. 15. 2 233 Тривісний цикл обробки нерухомої матриці поділено на такі фази: 1. Чорнове фрезерування (кінцева фреза, рис. 23). 2. Чистове фрезерування (кульова фреза, рис. 24). 3. Остаточна чистова обробка (кінцева фреза, рис. 25). Використавши модуль ViewMill, ми зробили візуалізацію процесу обробки (рис. 26, рис. 27 та рис. 28) (різними кольорами позначено обробку за різними траєкторіями). Проведені дослідження дозволили створити матрицю прес-форми (рис. 29). Висновки. За результатами дослідження було підтверджено, що комплекс САМ/CAD-систем Delcam є ефективним інструментом для оптимізації виробництва пресованих виробів. Прак- тична цінність роботи полягає в тому, що її викладення були застосовані в процесі виробни- цтва деталей. Список використаних джерел 1. Мацулевич О. Є., Дереза О. О., Тетервак І. Р. Використання САD-системи UNIGRAPHICS для техно- логічної підготовки виробництва корпусних деталей. Удосконалення освітньо-виховного процесу в закладі вищої освіти : збірник науково-методичних праць ТДАТУ. 2023. Вип. 26. С. 166–175. 2. Мацулевич О. Є. Застосування спеціалізованої PLM-системи Technologi CS при розробці автомати- зованої системи ведення конструкторсько-технологічних баз даних підприємства сільськогосподарського машинобудування. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету: наукове фахове видання. Запоріжжя : ТДАТУ, 2024. Вип. 24, том 1. DOI: 10.32782/2078-0877-2024-24-1-13 3. Програмування автоматизованих процесів обробки деталей : навчально-методичний посібник. Лабо- раторний практикум / Ю. О. Дмитрієв, О. Є. Мацулевич, Є. А. Гавриленко, Ю. В. Холодняк, Г. В. Антонова (протокол № 8 від 28.04.2022), Мелітополь, 2022. 170 с. 4. Мацулевич О. Є., Щербина В. М., Залевський С. В. Автоматизація процесу геометричного моделю- вання робочих поверхонь насадок для фонтанів. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологіч- ного університету. 2019. Вип. 8. Т. 1. С. 55–68. 5. Мацулевич О. Є., Зінов’єва О. Г. Розв’язання задач аналізу тренд- сезонних часових рядів. Праці Тав- рійського державного агротехнологічного університету. 2019. Вип. 19 (2). С. 264–270. 6. Вершков О. О., Мацулевич О. Є., Тетервак І. Р., Супрун М. В. Моделювання кулачків зубозаточуваль- них верстатів. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. Запоріжжя : ТДАТУ, 2025. Вип. 25, т 2. С. 106–110. 7. Мацулевич О. Є., Вершков О. О., Чаплінський А. П., Супрун М. В. Моделювання зубного мосту в пакеті програм DENTCAD. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. Запоріжжя : ТДАТУ, 2025. Вип. 25, т. 2. С. 134–140. 8. Alrefo I. F., Rawashdeh M. O., Matsulevych O., Vershkov О., Halko S., Suprun O. Designing the functional surfaces of camshaft cams of internal combustion engines. Naukovyi visnyk Natsionalnoho hirnychoho universytetu. 2024. Vol. 3. P. 72–78. DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-3/072 9. Alrefo I. F., Matsulevych O., Vershkov O., Halko S., Suprun O., Miroshnyk O. Designing the working surfaces of rotary planetary mechanisms. Naukovyi visnyk Natsionalnoho hirnychoho universytetu. 2023. Vol. 4. P. 82–88. DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-4/082 10. Дереза О. А., Антонова Г. В., Тетервак І. А., Валієва К. М. Аналітичні дослідження методики інтелек- туального аналізу даних. Розвиток сучасної науки та освіти: реалії, проблеми якості, інновації : матеріали ІV Міжнар. наук.-практ. конф. (Запоріжжя, 29–31 травня 2023 р.) Запоріжжя : ТДАТУ, 2023. С. 147–153. 11. Гавриленко Є. А., Холодняк Ю. В., Мірошниченко М. Ю. Алгоритм моделювання одновимірних обво- дів за заданими умовами. Науковий вісник ТДАТУ. 2022. Вип. 12, том 1. № 22. 12. Івженко О. В., Антонова Г. В. Реверс інжиніринг та виготовлення складної тривимірної поверхні. Нау- ковий вісник ТДАТУ. 2022. Вип. 12, том 1. № 23. 13. Михайленко О. Ю., Антонова Г. В. Технологія формоутворення елементів каркасу динамічної поверхні. Науковий вісник ТДАТУ. 2022. Вип. 12, том 2. № 26. Науковий вісник ТДАТУ Випуск 15. Том 2 ISSN 2220-8674234 14. Холодняк Ю. В., Гавриленко Є. А. Розв’язання позиційних задач при моделюванні монотонних кривих ліній. Сучасні проблеми моделювання. 2022. Вип. 24. С. 173–181. 15. Вершков О. О., Бондаренко Л. Ю., Антонова Г. В., Тетервак І. Р. Аналіз дослідної експлуатації програм- ного модулю розрахунку норм часу обробки деталей сільськогосподарської техніки. Сучасні комп’ютерні та інформаційні системи і технології  : матеріали IІІ  Всеукр. наук.-практ. інтернет-конф. (Запоріжжя, 12–19 грудня 2022 р.) Запоріжжя : ТДАТУ, 2022. С. 94–100. 16. Холодняк Ю. В., Гавриленко Є. А. Моделювання кривих ліній з заданою точністю. Інноваційні техно- логії в агропромисловому комплексі : матеріали ІІ Всеукраїн. наук.-практ. sнтернет-конференції. Меліто- поль : ТДАТУ, 2021. С. 28–31. Стаття надійшла до редакції 15.10.2025 Стаття прийнята 08.11.2025 Статтю опубліковано 22.12.2025 Ye. Havrylenko, О. Matsulevych, G. Antonova, M. Suprun DmytroMotornyiTavriaStateAgrotechnologicalUniversity ANALYSIS OF THE POSSIBILITIES OF USING DELCAM SAM/CAD SYSTEMS FOR THE PRODUCTIO OF PRESSED PARTS Summary The modern market actively uses plastic products due to their lightness, strength, and cost-effectiveness. The most common method of manufacturing them is injection molding (which accounts for more than a third of the total volume). This process is used for serial and mass production and is inextricably linked to the development of molds. To ensure competitiveness and manufacturability, especially when working with complex products, it is necessary to use CNC machines and automated design systems. Difficulties arise when ensuring the operational requirements for the product and the technological requirements for the design of casting equipment. To solve this problem, in our opinion, it is necessary to involve specialists who simultaneously possess the skills of automated design of casting equipment and the skills of creating design projects. This will make it possible to significantly reduce the time required for design work. Computer modeling of polymer products and designing molds for their manufacture is based on the use of modern computer-aided design systems and ensures high productivity and quality of polymer products through the use of injection molding technology. This work considers the possibilities of improving the design of molding equipment using Delcam CAD/CAM systems and CNC machines. In the project, processing was carried out on a three-axis CNC machine. This allows for improved product quality, achieved by reducing positioning errors through multiple repositioning. The use of this technology reduces the labor intensity of the part and, accordingly, its cost. The aim of this work was to design a mold for die casting and, in addition, to develop a control program in the PowerMILL environment for milling its components. Keywords: casting equipment, mold, bracket, die, rough milling, finish milling, visualization.