Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

I Международная научно-практическая конференция « Актуальные проблемы в машиностроении » Технологическое оборудование, оснастка и инструменты __________________________________________________________________ 247 Проведен анализ состояния современных исследований в области поверхностной обработки металлов посредством использования источников концентрированной энергии. На основе анализа литературных источников дано обоснование выбора высокоэнергетического нагрева токами высокой частоты (ВЭН ТВЧ) в качестве источника энергии высокой концентрации, которым будет оснащаться новый технологический комплекс для интегрированной обработки деталей машин. Посредством современных CAD - систем SolidEdge и SolidWorks были созданы 3D модели стандартного технологического оборудования (токарно- винторезного станка УТ16ПМ, плоскошлифовального станка 3Г71, круглошлифовального станка модели 3Б12) и принципиально проработаны возможные компоновки будущих обрабатывающих центров, реализующих интегральную схему обработки: 1 переход - «предварительная механическая обработка»; 2 переход – «предварительный индукционный подогрев заготовки»; 3 переход - «плазменное напыление покрытия»; 4 переход – «оплавление покрытия высокоэнергетическим нагревом токами высокой частоты»; 5 переход – «финишная механическая обработка» (рис. 1). В технологическом процессе изготовления деталей машин каждая из объединенных операций необходима для достижения определенных показателей качества поверхности детали. Предварительная механическая обработка - черновое и получистовое точение (при разработке комплекса на базе токарного станка) или черновое шлифование (в условиях реализации станочного комплекса на базе плоско- или круглошлифовального станка) – необходима для первоочередной подготовки поверхностного слоя: очистка и выведение из состояния термодинамического равновесия со средой. Необходимо отметить, что уже на первом переходе, варьируя режимными параметрами технологической операции, можно обеспечивать соответствующую регулярную топографию и шероховатость поверхность, что в конечном итоге не может не повлиять на адгезионную прочность и на эксплуатационные характеристики покрытия в целом. Плазменное напыление покрытия и оплавление покрытия высокоэнергетическим нагревом токами высокой частоты - обеспечение необходимого физико-механическое состояния поверхностного слоя деталей машин. В результате напыления и оплавления в поверхностных слоях материала формируются определенные структуры, которые определяют такие показатели качества, как глубина и твердость напыленного покрытия, знак, величина и характер распределения остаточных напряжений. Финишная механическая обработка (чистовое точение и алмазное выглаживание, окончательное (чистовое) шлифование и выхаживание) деталей машин требуется для обеспечения заданных геометрических форм, размеров и шероховатости поверхности.