Гибридный станок для резки металлических изделий и наплавки защитных покрытий

Анциферов С.И., Сычёв Е.А., Карачевцева А.В., Запара У.И.

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Белгород

Ключевые слова: гибридный станок, лазерная резка, лазерная наплавка, защитное покрытие, аддитивно-субтрактивная обработка, сменная технологическая головка, цифровой двойник, многономенклатурное производство.

Аннотация. В статье представлена конструкция гибридного станка, совмещающего операции лазерной резки листовых металлических заготовок и лазерной наплавки, что позволяет реализовать аддитивно-субтрактивную технологию обработки в рамках единого рабочего цикла. Рассмотрены конструктивная схема станка, технологический цикл обработки, вспомогательные системы и возможности применения оборудования для изготовления, восстановления и локального упрочнения деталей, нанесения защитных покрытий, а также производства биметаллических и функционально-градиентных изделий. Для проектирования оборудования разработан параметризированный цифровой двойник, обеспечивающий виртуальную проверку сборки, геометрических ограничений и технологических операций, а также VR-визуализацию и возможность обучения персонала. Выполнено конечно-элементное моделирование напряженно-деформированного состояния конструкции с учетом эксплуатационных нагрузок. Полученные результаты подтверждают достаточную прочность и жесткость разработанного гибридного станка, и возможность его применения для многономенклатурного производства, восстановления и функциональной обработки металлических изделий.