Макар Хоменко, студент БГТУ им. В.Г. Шухова, разрабатывает модульный электроэрозионный комплекс с ЧПУ. В установке – двухэлектродная схема обработки. Она нужна для выпуска фасонного режущего инструмента, прежде всего под мелкие серии и единичные заказы.

Потребность очевидна: в машиностроении такой инструмент востребован, но изготовление под уникальные задачи остаётся дорогим и сложным. По проектной работе, в России около 60% фасонного инструмента импортируется. Разработка должна сделать производство гибче и доступнее. Среди потенциальных пользователей – инструментальные цеха, предприятия ОПК, сервисные центры по восстановлению оснастки и инженерные бюро.

Проект поддержан грантом «УМНИК» Фонда содействия инновациям. По расчётам, комплекс будет в 3–5 раз дешевле импортных аналогов.

 Электроэрозионная резка обрабатывает материалы любой твёрдости без силового воздействия. Рабочая область — 600×400×400 мм. Новизна — в математической модели взаимодействия электродов, компактной установке и модульной ЧПУ-платформе с искровым генератором. Разряды на каждом электроде управляются независимо. В систему входят CAM-модуль, ЧПУ, исполнительные механизмы и искровой генератор. Патентный поиск не выявил прямых аналогов двухэлектродной модульной схемы для изготовления фасонного инструмента.

Собственный CAM-модуль сам формирует управляющие коды под кинематику станка. Это сокращает подготовку производства на 35–40% и снижает зависимость от зарубежных CAD/CAM-систем.

«Мы создаем устройство, которое занимает нишу между токарной обработкой и традиционной электроэрозией, — объясняет автор проекта. — Беря принцип бесконтактной резки, мы добавляем многоосевую кинематику и собственное программное обеспечение. Это позволяет изготавливать фасонные фрезы и сверла из твердых сплавов за одну установку».

 Точность профиля – до ±5 микрометров. Чистота поверхности – Ra ≤ 0,8 мкм. Переналадка – 15–30 минут, то есть в 4–8 раз быстрее импортных аналогов. Стоимость – в 3–5 раз ниже зарубежных станков. Модульная архитектура позволяет масштабировать комплекс под разные типоразмеры инструмента.

Себестоимость прототипа — около 400 тыс. рублей. Отпускная цена — 800 тыс. – 1,2 млн рублей при маржинальности 30–40%. Целевой сегмент — 150–200 единиц оборудования в год, денежный объём рынка — 0,8–1,2 млрд рублей.

 На реализацию отведено 12 месяцев. Сначала – кинематическая и математическая модели, затем алгоритмы ЧПУ и аппаратная часть, интеграция CAM-модуля, изготовление и сборка механики и электроники. Финал — эксперименты и анализ результатов. В рамках гранта «УМНИК» (500 тыс. рублей) планируется создать лабораторный образец уровня TRL 4, провести испытания на заготовках из твёрдого сплава Т15К6 и быстрорежущих сталей, а также подать заявку на полезную модель.

Средства пойдут на электронные компоненты и датчики, металлопрокат и комплектующие, ПО и расходные материалы, патентование и НИР. В БГТУ есть база: кафедра технологии машиностроения, Центр коллективного пользования научным оборудованием и Студенческое конструкторское бюро. Заявленный объект интеллектуальной собственности – полезная модель «Модульный электроэрозионный комплекс с двухэлектродной схемой обработки».

 «Проект Макара Хоменко показывает, как инженерная идея может последовательно трансформироваться в технологическое решение с понятными перспективами практического применения. В разработке сочетаются научно-техническая новизна, ориентация на реальные потребности промышленности и возможность дальнейшей коммерциализации. Для нас важно, что студент не ограничился теоретической проработкой, а сформировал техническую и экономическую модели проекта и определил пути создания прототипа», – отметила проректор по научной и инновационной деятельности БГТУ им. В.Г. Шухова Татьяна Давыденко.

Макар Хоменко учится на кафедре технологии машиностроения Института технологического оборудования и машиностроения. В проекте он – автор идеи, руководитель НИОКР и разработчик аппаратной части. Научный руководитель – кандидат технических наук Артём Волошкин. Работа идёт в рамках программы «Приоритет-2030» и национального проекта «Молодёжь и дети».