Омские политехники разработали станок для реновации режущих пластин

Студенты Омского государственного технического университета создают компактный станок, который поможет предприятиям сократить расходы на инструменты. Их изобретение даёт вторую жизнь изношенным режущим пластинам, которые раньше отправляли на свалку.

На современных станках с ЧПУ, которые являются основой любого машиностроительного производства, режущие пластины быстро изнашиваются и требуют регулярной замены. Специалисты отмечают, что за одну рабочую смену на одном станке изнашивается от двух до десяти таких элементов. Изношенные пластины либо утилизируют, либо перетачивают, чтобы восстановить их функциональность и использовать повторно. Однако существующие методы восстановления часто оказываются дорогими и трудоёмкими.

Решить эту проблему взялась команда инженеров ОмГТУ под руководством старшего преподавателя кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» Ивана Черных и магистранта Дмитрия Кузнецова. Их разработка – компактный, энергоэффективный и при этом доступный станок, предназначенный для реновации режущих пластин непосредственно на предприятии.

«Основная цель нашего проекта – сделать процесс восстановления режущего инструмента экономически целесообразным для каждого предприятия. Существующие решения для переточки требуют использования дорогостоящих обрабатывающих центров с ЧПУ, которые доступны далеко не всем. Мы же предлагаем альтернативу: малогабаритный станок, который не занимает много места, потребляет меньше энергии и при этом стоит значительно дешевле», – подчёркивает Иван Черных.

По словам разработчиков, площадь устройства не превышает 0,4 м², что позволяет установить его в любом производственном помещении.

Работа над проектом началась в 2024 году. За это время команда инженеров разработала и изготовила специальный стенд для проверки работоспособности выбранного метода шлифования и основных конструктивных решений, которые лягут в основу будущего станка. Проведённые предварительные испытания подтвердили перспективность выбранного подхода.

«В ходе испытаний базовых функций на лабораторном стенде мы добились впечатляющих результатов. Нам удалось успешно переточить несколько токарных пластин по задней поверхности, причём этот процесс занял совсем немного времени. Наладка станка занимает всего 5–10 минут, а перетачивание одной пластины – не более трёх минут. Конечно, мы выявили и некоторые недостатки, которые планируем устранить на следующих этапах работы. Однако главный вывод, который мы сделали – конструкция работоспособна, и проект необходимо развивать», – рассказывает Иван Черных.

На данный момент проект находится на четвёртом уровне готовности технологии (TRL 4) по международной шкале оценки зрелости технологий.

Основным принципом работы разрабатываемого станка является копирование. Новая пластина-образец устанавливается с одной стороны оси, а с другой – пластина, подлежащая восстановлению. В процессе обработки на шлифовальном диске ось вращается по траектории, заданной образцом, благодаря чему металлической пластине придаётся форма, соответствующая шаблону. Такой подход обеспечивает высокую точность и качество заточки.

В планах у команды инженеров – привлечение дополнительного финансирования для доработки конструкции станка, создания промышленного образца и подготовки к серийному производству. Разработчики также намерены расширить функциональные возможности устройства, добавив систему правки шлифовального круга и движение осцилляции, что позволит повысить качество обрабатываемых пластин и решить проблему неравномерного износа круга.

Проект был высоко оценён экспертами и получил финансовую поддержку в рамках грантового конкурса «Студенческий стартап» Фонда содействия инновациям. На его развитие был выделен 1 миллион рублей. Разработка реализуется в рамках Десятилетия науки и технологий и соответствует научному профилю Передовой инженерной школы ОмГТУ «СтанкоИнструментТех», которая предоставляет для проведения испытаний и исследований современную материально-техническую базу и экспертную поддержку.

Омские инженеры уверены, что их разработка имеет все шансы изменить подходы к инструментальному обеспечению в машиностроительной промышленности. Инновационный станок позволит предприятиям не только существенно сократить затраты на закупку новых режущих пластин, но и внесёт вклад в устойчивое развитие производства за счёт повторного использования ресурсов и уменьшения объёмов отходов.

Автор: Ирина Леонова

Фото: Виктория Войтенкова