ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 3 2023 64 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Введение В промышленно развитых странах объем продукции металлообработки составляет от 35 до 40 % от общего производства продукции [1–3]. В свою очередь, на промышленный сектор приходится более 50 % мирового потребления энергии, из которых на страны, не входящие в Организацию экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), приходится до 67 %. Использование энергии и ресурсов в производственном секторе составляет порядка 40 % и 25 % мирового потребления соответственно. В последнее время концепция обеспечения устойчивого производства набирает обороты благодаря осознанию колоссального экологического воздействия, оказываемого на окружающую среду посредством значительного использования энергии и ресурсов [1–6]. Сложилось четкое понимание, что устойчивый рост производства возможен только лишь при реализации таких условий изготовления продукции, при которых используются процессы, сводящие к минимуму негативное воздействие на окружающую среду, сохраняющие энергию и природные ресурсы, безопасные для сотрудников, населения и потребителей и являющиеся экономически обоснованными. Следовательно, успех развития того или иного производства в значительной степени зависит от эффективного использования металлообрабатывающих станков. В связи с этим в стратегически важной и базовой отрасли машиностроения – станкостроении – сформировался кластер гибридных металлообрабатывающих систем, при проектировании и создании которых разработчики придерживаются принципа полифункциональной интеграции [4, 7–18]. Одним из вариантов такого высокотехнологичного интегрального оборудования являются станки, объединяющие несколько различных по природе технологических процессов (рис. 1). Например, это может быть фрезерование или точение с применением лазерного или плазменного нагрева (Laser Assisted Machining (LAM) или Plasma Assisted Machining (PAM)); абразивное шлифование – поверхностная закалка посредством дополнительного источника тепла; точение – закалка с использованием концентрированного источника энергии – ультразвуковая упрочняюще-отделочная обработка; токарная обработка – закалка высокоэнергетическим нагревом токами высокой частоты – алмазное выглаживание и др. [7, 14, 17, 19–70]. Стремление конструкторов к увеличению технологического потенциала станков и обеспечению автономной работы гибридного оборудования в гибком производстве привело к появлению и развитию данного класса оборудования [7–9, 14, 16–21, 32–37, 47]. Промышленное апробирование показало положительные результаты, подтверждающие существенное сокращение производственного цикла изготовления деталей а б в Рис. 1. Разновидности гибридных металлообрабатывающих станков, объединяющих механическую обработку с различными источниками тепла: а – фрезерование с применением индукционного нагрева; б – точение с применением плазменного нагрева; в – шлифование с применением лазера Fig. 1. Varieties of hybrid metalworking machines that combine machining with various heat sources: a – Induction Assisted Milling (IAM); б – Plasma Assisted Turning (PAT); в – Laser Assisted Grinding (LAG)
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1