Одной из задач, возникающих при разработке технологического процесса изготовления деталей машин, является выбор средств технологического оснащения, включающих технологическое оборудование (ТО). Выбор оборудования, как правило, выполняют в два этапа [1]. На первом этапе, выполняемом при разработке маршрутного технологического процесса, на основании анализа поверхностей детали и методов их обработки определяют тип ТО [2]. При разработке операционной технологии, после уточнения содержания операций, становится возможным осуществление выбора модели станка. Для этого рекомендуется в первую очередь учитывать размеры рабочей зоны оборудования и достигаемые на нем параметры точности и качества обработанных поверхностей [1, 2].
Изложенная методика выбора ТО, сформировавшаяся во второй половине ХХ в., ориентирована на универсальное оборудование и не всегда позволяет учесть современные тенденции в станкостроении, одной из которых является широкое распространение высокопроизводительного оборудования с ЧПУ. Например, 3‑координатный фрезерный станок с ЧПУ (рис. 1, а) обладает большими технологическими возможностями. На оборудовании данного типа можно выполнять фрезерование плоскостей, кромок, уступов, пазов и канавок, зубофрезерование, сверление, развертывание и др. (рис. 1, б).
Из-за этого технологи предполагают осуществлять обработку заготовок целиком на одном станке за одну операцию. Однако технико-экономические расчеты показывают, что такой подход не всегда оказывается оптимальным. Например, для чернового фрезерования плоскости необходима большая мощность главного привода станка (рис. 2, а), а при чистовой обработке профильной поверхности мощность особой роли не играет и решающим фактором, влияющим на производительность, является максимально возможная частота вращения шпинделя (рис. 2, б).
Поэтому в данном примере выполнение черновой и чистовой обработки на разном ТО позволяет уменьшить оперативное время на 10…25% по сравнению с комплексной обработкой на любом из приведенных станков (рис. 3, а; 3, б).