OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 2 2023 47 EQUIPMENT. INSTRUMENTS В традиционном процессе изготовления деталей отдельные операции (поверхностно-термического упрочнения и механической обработки) осуществляются на разном оборудовании и на разных участках цехов, что способствует появлению значительных погрешностей на каждой стадии технологического процесса: деформации материала при термической обработке, погрешности установки деталей на каждой единице оборудования. Всё это приводит к необходимости назначения больших припусков на чистовую обработку, которые могут составить до 30–40 % заданной глубины от упрочненного слоя [7, 17, 28, 38, 62]. Тогда необходимая глубина упрочнения, обеспечиваемая термической обработкой, должна быть несколько больше, чем указано в документации. Кроме того, наиболее эффективная часть упрочненного поверхностного слоя удаляется финишной механической обработкой. В результате использования такой технологии снижается производительность как поверхностно-термических, так и механических операций, а энергозатраты возрастают. Объединение двух этих процессов на одном оборудовании позволяет нивелировать указанные выше недостатки и достичь более высоких результатов. Разработанные технологические рекомендации, реализуемые на предлагаемом гибридном оборудовании, позволят повысить технико-экономическую эффективность производства и снизить потери [7, 17, 28, 38, 62, 64]. Внедрение предлагаемой новой технологии, в свою очередь, увеличит конкурентоспособность производимой продукции. На эффективность применения интегрированных технологий также оказывает значительное влияние снижение потерь времени на промежуточные и вспомогательные операции в общем технологическом процессе. Появлению нового метода обработки деталей, связанного с использованием радиочастот – высокоэнергетического нагрева токами высокой частоты (ВЭН ТВЧ), – способствовали разработки в области миниатюризации индукторов и оснащения их ферритовыми магнитопроводами. Предлагаемый метод на данный момент является одним из наиболее интересных методов упрочнения конструкционных сталей [38, 42, 65–70]. Его конкурентоспособность по отношению к другим методам упрочнения металла без оплавления (рис. 2), такими как лазер или электронный луч, обусловлено возможностью реализации технологического процесса закалки при удельных мощностях нагрева порядка 400 МВт/м2. Стоит отметить, что объединение двух процессов обработки (механического и поверхностнотермического) на единой станочной базе [7, 28, 38, 42, 62] обеспечивает постоянство требуемого зазора между индуктором и обрабатываемой деталью, который составляет 0,1 0, 2 δ = … ìì, что является необходимым условием обработки ВЭН ТВЧ. Создание нового стандартного оборудования связано с большими финансовыми и трудовыми затратами, в то время как модернизация существующих станков обходится значительно дешевле. Исходя из этого нами предлагается следующее решение: модернизация стандартного металлорежущего станка, которая заключается в дооснащении его дополнительным концентрированным источником энергии – например, генератором ТВЧ. В качестве источника энергии высокой концентрации нами будут рассмоРис. 2. Схема обработки при ВЭН ТВЧ Fig. 2. The scheme of HEH HFC processing
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1