Skeeba V.Yu. 2019 Vol. 21 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 2 2019 62 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Гибридное технологическое оборудование: повышение эффективности ранних стадий проектирования комплексированных металлообрабатывающих станков Вадим Скиба a, * Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия a http://orcid.org/0000-0002-8242-2295, skeeba_vadim@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2019 Том 21 № 2 с. 62–83 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.2-62-83 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Повышение конкурентоспособности выпу- скаемой продукции невозможно без достижения высоких показателей ресурсо- и энергосбереже- ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.9.06(07): 621.785(787) История статьи : Поступила: 15 ноября 2018 Рецензирование: 17 января 2019 Принята к печати: 05 апреля 2019 Доступно онлайн: 15 июня 2019 Ключевые слова : Гибридное оборудование Концептуальное проектирование Механическая обработка Резание Поверхностная закалка Финансирование: Результаты были получены в рамках выполнения государственного зада- ния Минобрнауки России, код про- екта: 9.11829.2018/11.12. АННОТАЦИЯ Введение. Процесс создания нового технологического оборудования начинается с разработки техни- ческого предложения – общей концепции объекта проектирования. Кроме сложности самой задачи, не вы- зывает сомнений тот факт, что ошибки, допущенные на ранних стадиях проектирования, приводят в даль- нейшем к резкому увеличению трудозатрат на их исправление. Разработка концепции будущего гибридного технологического оборудования – это трудноформализуемая задача. Неоспоримым достоинством много- функциональных станочных комплексов является их способность изменять свойства поверхности изделия и интегрировать в себе разного рода воздействия на материал данного изделия в процессе формообразования. При этом появляется большая вероятность того, что при взаимодействии интегрируемых подсистем и ком- понентов возникнут проблемы их совместимости, которые зависят от множества условий и факторов, таких как особенности решения пространственно-траекторных задач, способы обеспечения точности формообра- зования, гармонизация основных характеристик станочного комплекса и конструктивно-компоновочной сложности системы в целом. Цель работы : на основе структурного синтеза формообразующих систем станочного оборудования и прогнозирования их технических характеристик повысить эффективность на- чальных этапов проектирования гибридных металлообрабатывающих комплексов. Методы. Теоретиче- ские исследования выполнены с использованием основных положений системного анализа, геометрической теории формирования поверхностей, конструирования металлообрабатывающих станков, методов конечных элементов, математического и компьютерного моделирования. Результаты и обсуждение. Представлена оригинальная методика проведения структурно-кинематического анализа для предпроектных исследований гибридного металлообрабатывающего оборудования. Теоретическими исследованиями было установлено, что эффективность проектирования гибридных металлообрабатывающих систем может быть повышена в 6,092…18,297 раз применением методологии предпроектных исследований. Произведена апробация разра- ботанной методики проектирования и предложена схема реализации гибридного металлообрабатывающего технологического оборудования. Использование предлагаемого гибридного станка может повысить эффек- тивность металлообработки в целом: существенно повысится производительность изготовления деталей ма- шин за счет реализации процессов поверхностной закалки методом высокоэнергетического нагрева токами высокой частоты и механической обработки от одной технологической базы без промежуточных переуста- новов детали и инструментов. Для цитирования: Скиба В.Ю. Гибридное технологическое оборудование: повышение эффективности ранних стадий проектирования комплексированных металлообрабатывающих станков // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2019. – Т. 21, № 2. – С. 62–83. – DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.2-62-83. ______ *Адрес для переписки Скиба Вадим Юрьевич , к.т.н., доцент Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия Тел.: 8 (383) 346-17-79, e-mail: skeeba_vadim@mail.ru ния при обеспечении современными станочны- ми системами должного уровня производствен- ной гибкости в совокупности с гарантированно высокими значениями производительности об- работки и требуемым уровнем качества изготов- ления деталей. Выпуск высокоэффективного технологиче- ского оборудования является одним из основных путей развития современного машиностроения. Вследствие этого в станкостроении наметилась