Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 2 2019 78 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ После завершения первого перехода опера- тор гибридного станка выключает высокочастот- ный генератор 6 и переводит станок 1 на режим второго перехода – получистовое точение, рез- цедержатель 3 устанавливается в позицию с со- ответствующим режущим инструментом, и про- цесс резания происходит без предварительного подогрева в окончательный размер, заданный рабочим чертежом на изготовление детали 8 . На третьем переходе – поверхностная закал- ка ТВЧ – оператор гибридного станка выстав- ляет сменный индуктор 5 закалочного блока 4 в рабочее положение на величину постоянного технологического зазора порядка 0,1 мм относи- тельно закаливаемой детали 8 , что соответствует реализации более эффективной обработки – вы- сокоэнергетического нагрева токами высокой частоты. Оператор гибридного станка включает требуемый режим работы генератора 6 . В про- цессе поверхностной закалки ТВЧ с подачей ох- лаждающей жидкости в зависимости от требуе- мой глубины упрочнения оператор корректирует работу генератора 6 во времени (мощность на сменном индукторе 5 ), приводов главного дви- жения (обороты шпинделя 9 ) и приводов движе- ний подач станка 1 . После завершения закалки оператор гибридного станка выключает высоко- частотный генератор 6 и крестовый стол 7 пе- ремещает сменный индуктор 5 в исходное (безопасное) положение. Для осуществления заключительного перехода – чистовое точение и алмазное выглаживание – резцедержатель 3 по- ворачивается в позицию, которой соответствует резец для чистовых операций, и осуществляется съем припуска закаленного металла, возникше- го за счет объемного расширения упрочненного слоя (не более 0,02 мм). Для завершения полного технологического цикла изготовления детали 8 с целью обеспечения требуемой шероховатости поверхности, величины и характера распределе- ния микротвердости и остаточных напряжений оператор переводит резцедержатель 3 в позицию с алмазным выглаживателем и осуществляет фи- нишную механическую обработку. По заверше- нии всего цикла обработки оператор выводит исполнительные органы в исходное положение, выключает высокочастотный генератор 6 и ста- нок 1 . Использование предлагаемого гибридного станка существенно повысит производитель- ность обработки в целом за счет реализации процессов поверхностной закалки методом вы- сокоэнергетического нагрева токами высокой частоты и механической обработки от одной технологической базы без промежуточных пере- установов детали и инструментов. Заключение Предложена и реализована оригинальная методика проведения структурно-кинематиче- ского анализа для предпроектных исследований гибридного металлообрабатывающего оборудо- вания. В общем виде представлена теория обо- снования выбора технических характеристик металлообрабатывающего оборудования, осно- ванная на построении математической модели, учитывающей условия его эксплуатации. В ос- нову предлагаемого подхода заложены элементы математической статистики и теории вероятно- сти, что дает возможность применения систем автоматизированного проектирования на на- чальном этапе создания общей концепции ново- го технологического оборудования. Теоретическими исследованиями было уста- новлено, что эффективность проектирования ги- бридных металлообрабатывающих систем может быть повышена в 6,092…18,297 раз применени- ем методологии предпроектных исследований. Произведена апробация разработанной методики проектирования и предложена схема реализации гибридного металлообрабатывающего техноло- гического оборудования. Использование предла- гаемого гибридного станка обеспечит повыше- ние эффективности металлообработки в целом: существенно повысится производительность изготовления деталей машин за счет реализа- ции процессов поверхностной закалки методом высокоэнергетического нагрева токами высокой частоты и механической обработки от одной тех- нологической базы без промежуточных переуста- новов детали и инструментов. Список литературы 1. Garro О., Martin P., Veron M. Shiva a multi- arms machine tool // CIRP Annals – Manufacturing Technology. – 1993. – Vol. 42, iss. 1. – P. 433–436. – DOI: 10.1016/S0007-8506(07)62479-2. 2. Макаров В.М. Комплексированные технологи- ческие системы: перспективы и проблемы внедре-