Рабочие органы почвообрабатывающих с.-х. машин под действием абразивной среды почвы, а также содержащихся в ней кислот, солей и влаги интенсивно изнашиваются. Согласно исследованиям турецких ученых, 9700 т стали остается в почве при вспашке земли площадью 13 422 тыс. га [1].
Для увеличения долговечности рабочих органов почвообрабатывающих орудий в настоящее время существует множество методов, таких как различные виды химической термообработки, упрочнения вибрацией и колебаниями, индукционная наплавка рабочих поверхностей, лазерное упрочнение и др. [1]
Отечественными [2] и чешскими [3] учеными был разработан и исследован перспективный метод упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих орудий наплавкой группы валиков прямой и дугообразной формы на их поверхность. Этим методом упрочняли рабочие органы орудий плоской формы, а именно лемеха. Наплавленные валики способствуют образованию зон застоя почвы, по которым происходит последующее ее движение при обработке поля. Таким образом, поверхность самого лемеха оказывается несколько изолированной от влияния абразива почвы. При этом геометрия валиков, шаг их нанесения и режимы наплавки должны быть определенными и идентичными для всех упрочняемых рабочих органов.
Поэтому упрочнение рабочих органов почвообрабатывающих орудий сложной пространственной формы, например лап культиваторов, и исследование параметров их упрочнения этим методом не проводились. Для возможности упрочнения лап культиватора наплавкой отдельных валиков на их поверхность эффективного как с экономической точки зрения (в условиях среднесерийного и массового производства), так и с точки зрения обеспечения высокого качества упрочненных изделий (обеспечения постоянства геометрических размеров и режимов) требуется автоматизация процесса.
На базе ФГБНУ ФНАЦ ВИМ было разработано специальное приспособление, устанавливаемое на рабочий стол ранее разработанной там же установки с ЧПУ типа 3D для наплавки деталей и подключаемое к ее плате управления. Тип 3D означает, что установка обладает тремя степенями свободы, т. е. наплавочная головка имеет возможность перемещаться по трем осям ОХ, ОY и OZ согласно командам управляющей программы. Рабочий стол установки выполнен из стальных плит с медным покрытием и имеет продольные Т-образные пазы. Приспособление представлено на рисунке 1.