ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 1 2026 238 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ − на основе экспериментальных данных стойкости и параметров производственной программы выполнить оценку экономического эффекта и определить область эффективного применения технологии. Методика исследований Объектом исследования является корпус сборного сверла (КС) диаметром примерно 20 мм (исполнение 1,5D) как несущий элемент инструмента со сменной твердосплавной РГ и внутренней системой подачи СОТС. Сравнение выполнялось для двух технологических альтернатив изготовления корпуса, описанных в [11]. Альтернатива А – это базовый технологический маршрут (субтрактивный маршрут), который представлен как последовательность механообрабатывающих операций, характерных для инструментальных корпусных деталей: отрезка заготовки из прутка, комплексное точение, глубокое пушечное сверление осевого канала Ø6 мм с внутренней подачей СОТС, 5-осевое фрезерование винтовых стружечных канавок, сверление радиальных каналов СОТС, последующая термообработка (закалка и отпуск до HRC 32–38), финишное точение/шлифование и заключительный контроль. Для партии 100 шт. и более суммарное основное машинное время механообработки без термообработки оценено на уровне примерно 33,6 мин/шт [11]; существенную роль играют переналадка (20…45 мин на первую деталь комплексной операции) и пакетная термообработка (≈ 5 ч). Альтернатива B – это маршрут по МКТ. В МКТ корпус формируется как тонкостенная SLM-оболочка (сплав ЭП648) с интегрированными криволинейными эквидистантными КО для СОТС, после чего внутренние полости заполняются металлополимерным композиционным материалом (МПКМ) с применением вибровакуумного режима. Завершающими стадиями являются удаление поддержек, очистка каналов и финишное точение рабочих поверхностей, затем контроль. В качестве параметров вибровакуумного процесса приняты остаточное давление 400 Па и низкочастотная вибрация 40…60 Гц (амплитуда 0,2…0,6 мм, длительность 3…7 мин), обеспечивающие дегазацию и снижение пористости наполнителя. Для изготовления исходных металлических заготовок применяли порошок никелевого жаропрочного сплава ХН55В5МБТЮ (ЭП648) для SLM. Согласно спецификации гранулометрический диапазон порошка составлял 20…63 мкм, форма частиц – сферическая, насыпная плотность 4,19 г/см3, текучесть – 20 с; химический состав (масс. %) включает Ni (основа), Cr 32.2, Mo 2.3, W 5.2, Ti 0.91, Al 0.70, Nb 0.80, а также примеси C 0.047, Si 0.20, Mn 0.04, S 0.007, P 0.003, O 0.019, Fe 0.5. Печать выполняли на установке SLM 280HL в среде аргона при толщине слоя 30 мкм. Подробные параметры режима (мощность лазера, скорость сканирования и стратегия) приведены в работе [2]. К МПКМ относится обширный ряд различных холоднотвердеющих реактопластов. МПКМ – это компаунд, на 20 % состоящий из модифицированной полимерной матрицы, которая на 80 % заполнена различными мелкодисперсными наполнителями (сталь, керамика). Наполнитель (металл или керамика) придает уникальные свойства отвержденному материалу, а полимерная матрица обеспечивает равномерное распределение частиц в компаунде. Исходя из опыта применения МПКМ для нужд армирования пустотелых тонкостенных оболочковых форм, выращенных методом SLM 3D-печати металлом, наиболее рационально использовать металлополимер LEO ФерроХром, характеристики которого представлены в табл. 1. Сравнение альтернатив организовано так, чтобы «развести» два источника экономического результата: разницу в себестоимости изготовления корпуса (как функции переменных и разовых затрат по маршруту), и эксплуатационную экономику, проявляющуюся через изменение периода стойкости режущей головки при одинаковой номенклатуре головки и одинаковых режимах сверления. Методика экономической оценки изготовления КС Экономическая оценка изготовления корпуса выполнена в логике «переменные затраты на единицу + разовые затраты на партию», что позволяет корректно сравнивать маршруты при различных размерах партии, включая пилотные внедрения.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1