Obrabotka Metallov 2021 Vol. 23 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 3 2021 48 ТЕХНОЛОГИЯ Для достижения поставленной цели необхо - димо решить следующие задачи . 1. Предложить методику структурного ана - лиза , позволяющую эффективно выполнять предпроектные исследования при разработке ги - бридного металлообрабатывающего оборудова - ния и доказать возможность встраивания источ - ника концентрированной энергии в стандартную станочную систему . 2. Установить взаимосвязь численных зна - чений режимных параметров ВЭН ТВЧ на ха - рактеристики качества поверхностного слоя об - рабатываемых деталей . Разработать методику назначения режимов высокоэнергетического на - грева токами высокой частоты в условиях инте - грированной обработки . 3. Промышленно апробировать комплекс оборудования , реализующего технологию ВЭН ТВЧ , доказывающую эффективность ее внедре - ния в производство . Методика экспериментального исследования Для определения исполнительных движений гибридной металлообрабатывающей системы ( ГМС ) и требуемого количества их настраивае - мых параметров использовались основные поло - жения структурно - кинематического синтеза ме - таллорежущих станков [37, 46, 47]. Исследования возможного структурного состава и компоновки ГМС при интеграции механических и поверх - ностно - термических процессов производились с учетом основных положений структурного син - теза и компонетики металлообрабатывающих си - стем , представленных в работах [37, 48–56]. Для решения задачи определения эксплуата - ционных нагрузок гибридной металлообрабаты - вающей системы использовалась универсальная методика обоснования технических характери - стик комплексированного станочного оборудо - вания на базе математического моделирования условий его эксплуатации [57, 58]. Материалы и методы натурных экспериментов В качестве образцов для натурных экспе - риментов была выбрана плунжерная втулка ( рис . 3), изготавливаемая из стали 45 и У 8 А ( табл . 1). Определение состава исходного ма - териала происходило на оптико - эмиссионном спектрометре ARL 3460. Финишная стадия заводского технологиче - ского процесса изготовления детали состояла из следующих операций : точение ( токарно - винто - резный станок модели 16 К 20); закалка ТВЧ ( про - мышленный ламповый генератор марки ВЧГ 6-60/0.44 с рабочей частотой тока 440 кГц ); шли - фование ( круглошлифовальный станок модели 3 М 151 В ). Финишная механическая операция осуществляется по схеме врезного шлифования . При этом цикл обработки разбит на три этапа : Рис . 3. Втулка плунжерная Fig. 3. Plunger bushing Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Химический состав исходного материала Chemical compositions of initial material C таль / Steel Массовая доля элемента , % Elements by weight, [%] C Si Mn S P Cr Ni Cu 45 0,44 0,23 0,61 0,013 0,019 0,11 0,15 0,17 У 8 А 0,80 0,21 0,21 0,017 0,022 0,11 0,15 0,18