1 Состояние вопроса исследования и актуальность работыВ настоящее время в машиностроении наблюдается тенденция к постоянному усложнению формы и геометрической структуры поверхностей изготовляемых деталей. При этом повышаются требования к точности их формообразования. Это, в первую очередь, связано с расширением функционала выпускаемых изделий и применяемых материалов. С другой стороны, постоянно совершенствуемые системы автоматизированного проектирования (САПР) предлагают конструкторам и технологам новые программные инструменты по проектированию поверхностей высокой степени кривизны. Такие поверхности не только обеспечивают эстетическую и эргономическую составляющую внешнего вида изделий, но и существенно, порой до 20 %, повышают прочностные характеристики за счет исключения мест концентрации внутренних напряжений в нагруженных конструкциях. Это приводит к появлению проблем по обработке таких поверхностей с применением традиционного механообрабатывающего оборудования. Методы формообразования поверхности с применением электрического поля (электрохимическая (ЭХО) и электроэрозионная (ЭЭО) обработки) показывают хорошие результаты по обработке криволинейных поверхностей. Однако, есть и нерешенные проблемы, которые тормозят технологическое использование электрических методов. К основным факторам, негативно влияющим на расширение области технологического использования электрических методов применительно к обработке указанных поверхностей, является то, что в силу характера процесса формирования профиля детали рабочий профиль электрода-инструмента (ЭИ) должен быть выполнен в виде точно такой же криволинейной поверхности с корректировкой на величину межэлектродного зазора. То есть, уходя от сложности обработки поверхности детали, конструкторы и технологи сталкиваются с проблемой механообработки лезвийным инструментом криволинейной поверхности ЭИ.Для решения данной проблемы предлагается:– формализовать и описать в виде алгоритма проектирование рабочей части ЭИ с учетом величины межэлектродного зазора (МЭЗ);– методами САПР спроектировать толщину электрического покрытия, наносимого на диэлектрическую поверхность заготовки ЭИ, необходимую и достаточную для протекания электрических процессов при электрических методах обработки;– подготовить алгоритм и, на его основе, управляющую программу для 3D-печати диэлектрической основы ЭИ;– выработать технологические рекомендации по выбору режимов нанесения токопроводящего покрытия для окончательного изготовления ЭИ. 2 Материалы и методыК объективным причинам усложнения формы детали в современном машиностроении, как правило, относятся [1-2]:– снижение массогабаритных параметров изделия с сохранением или увеличением их прочности, что активно применяется в авиастроении, двигателестроении, космической отрасли;– снижение себестоимости изготовления изделия за счет применения специализированного инструмента.В настоящее время для получения таких объектов и поверхностей, имеющих сложную форму, применяется несколько методов формообразования:– для частичного решения этой проблемы – использование обрабатывающего оборудования, инструмент которого способен перемещаться в 2-х и 3-х координатах по командам стойки с числовым программным управлением (ЧПУ);– использование методов литья и пластического деформирования, что оправдано в заготовительном производстве и, как правило, требует дополнительной финишной обработки.Еще одним методом решения этих задач является применение электрических методов обработки [3-4]. Однако для этого требуется сложнопрофильный рабочий инструмент, а его поверхности нуждаются в механообработке на станках с ЧПУ. Без применения такого оборудования ЭИ может быть получен путем ЭХО или ЭЭО фасонным ЭИ с простым поступательным или вращательным движением [5].В этом случае рабочая поверхность ЭИ должна иметь сложную геометрию. При этом она, геометрия, повторяет профиль обрабатываемой детали, но отличается на величину МЭЗ. Затраты на изготовление такого ЭИ в большинстве случаев сопоставимы и / или превышают стоимость изготовления детали с применением традиционных процессов резания. Для снижения стоимости таких ЭИ авторы предлагают методику их проектирования в САПР. При этом ЭИ изготавливают методами 3D-печати по готовым цифровым моделям из диэлектрического материала, а в дальнейшем производится металлизация рабочих поверхностей и мест подвода электрической энергии. 3 Результаты и их обсуждениеНа примере ЭХО сформулирована задача в виде математических зависимостей для расчета геометрических размеров математически рационального профиля ЭИ (рис. 1). На рисунке 1 введены следующие обозначения: 1 –деталь; 2 – ЭИ; Lдет – требуемый размер детали; LЭИ –размер ЭИ; Lмод – размер ЭИ после 3D-печати без токопроводящего покрытия; hпок – величина токопроводящего слоя; hпокб – величина токопроводящего слоя на боковой поверхности; S – величина МЭЗ; Sб – боковой МЭЗ.   Рисунок 1 – Схема расчета геометрии ЭИИсходя из схемы, представленной на рисунке 1, размер ЭИ после 3D-печати без токопроводящего покрытия определяется по выражению:                                          Lмод=Lдет-S-hпок  ,                                                        (1)В этой формуле Lдет – параметр, заданный чертежом детали. Формула для расчета МЭЗ описана в литературе [6]: