Actual Problems in Machine Building. Vol. 13. N 1-2. 2026 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 36 УДК 621.7.073 : 621.9.06 : 621.785.545 : 621.923 ГИБРИДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПУАНСОНОВ С ИНТЕГРАЦИЕЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, ИНДУКЦИОННОЙ ЗАКАЛКИ И ФИНИШНОГО ШЛИФОВАНИЯ НА ЕДИНОЙ СТАНОЧНОЙ БАЗЕ* А.Д. ЧЕРНИКОВ, м.н.с., аспирант (НГТУ, г Новосибирск) Черников А.Д. – 630073, г. Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: chernikov.2015@stud.nstu.ru В работе представлена гибридная технология обработки ответственных деталей типа «пуансон» из инструментальной стали У8А, объединяющая операции предварительного фрезерования, поверхностной закалки токами высокой частоты (ВЭН ТВЧ) и финишного абразивного шлифования в едином технологическом цикле на модернизированном пятикоординатном обрабатывающем центре. На основе полного факторного эксперимента и численного моделирования в программных комплексах ANSYS и SYSWELD установлены функциональные зависимости глубины упрочнѐнного слоя и относительной ширины переходной зоны от удельной мощности нагрева (qs = 1,0…4,0·10⁸ Вт/м²) и скорости перемещения индуктора (Vs = 1…100 мм/с). Определены рациональные режимы закалки: qs = 2,5·10⁸ Вт/м², Vs = 78 мм/с, обеспечивающие глубину упрочнения 0,52±0,03 мм, микротвѐрдость 840±20 HV и сжимающие остаточные напряжения до 850 МПа. Показано, что применение операции выхаживания после шлифования в течение 20 с позволяет снизить шероховатость поверхности до Ra = 0,197±0,021 мкм и повысить микротвѐрдость до 910 HV за счѐт наклѐпа поверхностного слоя. Исследовано распределение остаточных напряжений по глубине: максимум сжимающих напряжений локализован в слое 0–0,1 мм, а зона растягивающих напряжений смещена на глубину ~0,9 мм. Разработанная технология сокращает общее время изготовления пуансона в 1,9 раза по сравнению с традиционной маршрутной технологией и полностью исключает брак по прижогам. Результаты апробированы в промышленных условиях на партии из 150 деталей. Ключевые слова: гибридная обработка, поверхностная закалка ТВЧ, шлифование, остаточные напряжения, выхаживание, интеграция технологий, численное моделирование. Введение Современное машиностроение характеризуется устойчивой тенденцией к интеграции разнородных технологических процессов в рамках единого производственного оборудования. Гибридные металлообрабатывающие системы (ГМС), сочетающие механическую обработку с высокоэнергетическими методами воздействия (лазерным, плазменным, электронно-лучевым, индукционным нагревом), позволяют не только * Финансирование: Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (проект FSUN-2026-0005). Благодарности: Исследования выполнены на оборудовании ИЦ «Проектирование и производство высокотехнологичного оборудования».
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1