Актуальные проблемы в машиностроении. Том 13. № 1-2. 2026 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 69 Экономическая целесообразность и стратегия дооснащения Как отмечено в [29], гибридное оборудование экономически целесообразно прежде всего при ограниченной номенклатуре деталей и достаточно больших объемах выпуска. Создание нового станка «с нуля» сопряжено с существенными капитальными затратами, а высокая цена делает его низкорентабельным в тех областях, где традиционные станки с ЧПУ справляются с задачей. Более рациональной стратегией представляется дооснащение существующего серийного оборудования. В этом случае стандартная структура токарного станка дополняется двумя основными подсистемами: генератором ТВЧ и устройством позиционирования индуктора. Модульный принцип позволяет адаптировать решение к различным моделям станков при относительно невысоких затратах. Предлагаемая модульная архитектура включает три иерархических уровня. 1. Модули первого уровня (функциональные) реализуют основные технологические функции: модуль формообразования (существующие рабочие органы станка), модуль поверхностно-термической обработки (индуктор, система подвода энергии, устройства позиционирования и охлаждения) и модуль позиционирования заготовки. 2. Модули второго уровня (системные) обеспечивают функционирование и взаимодействие: модуль управления, модуль энергообеспечения, модуль охлаждения, модуль мониторинга. 3. Модули третьего уровня (интеграционные) обеспечивают интерфейс с оператором, связь с производственными системами верхнего уровня и диагностику. Унификация механических, электрических и информационных интерфейсов обеспечивает совместимость модулей с широким спектром станков и систем ЧПУ. Проблема совместимости охлаждающих сред При лезвийной обработке, как правило, необходима подача смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) – она снижает температуру в зоне резания, уменьшает износ инструмента и улучшает отвод стружки. Однако при поверхностной закалке ВЭН ТВЧ присутствие традиционной СОЖ недопустимо: попадание жидкости на разогретую до температуры аустенитизации поверхность приводит к неравномерному охлаждению, образованию закалочных трещин и неконтролируемому распределению твердости. Закалка требует собственной охлаждающей среды (как правило, спрейерного типа) с иными характеристиками подачи и состава. Концептуальное решение данной проблемы – организация комбинированной системы с физическим разделением потоков охлаждающих сред. При работе в режиме точения подается штатная СОЖ, при переключении на режим закалки активируется спрейерная система, а подача СОЖ блокируется. В параллельно-последовательной компоновке, когда индуктор и инструмент работают одновременно, требуется пространственное разграничение зон действия сред, например, с помощью защитных экранов или воздушных завес, предотвращающих попадание СОЖ в зону нагрева. Расширение функционала системы ЧПУ Традиционные системы ЧПУ спроектированы для управления координатными перемещениями и параметрами шпинделя: скоростью вращения, подачей, номером
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1