OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 4 2023 125 EQUIPMENT. INSTRUMENTS висимости от V = 300 м/мин, f = 0,1 мм/об и d = 0,3 мм соответственно. Можно заметить, что шероховатость поверхности уменьшается с увеличением V (рис. 6, а) и возрастает с увеличением f (рис. 6, б) и d (рис. 6, в). Меньшую шероховатость поверхности можно наблюдать у инструментов с покрытием PVD-AlTiN (C), а более высокую шероховатость поверхности – у инструментов с покрытием MTCVD-TiCN/Al2O3 (MTCVD). На шероховатость поверхности существенно влияет подача, особенно для инструментов с покрытием MTCVD. Однако существенной разницы между инструментами с покрытием и инструментами, подвергнутыми микропескоструйной обработке, нет. При изменении параметров можно наблюдать снижение срока службы инструмента. Скорость резания оказывает наибольшее влияние на срок службы инструмента, за ней следуют подача и глубина резания. Самый высокий срок службы наблюдается у инструментов с MTCVDпокрытиями, за ними следуют инструменты с микропескоструйной обработкой и инструменты с износостойким покрытием. Это можно объяснить более толстым покрытием, средняя толщина которого составляет 22 мкм, по сравнению с более тонким покрытием со средней толщиной 3 мкм. Кроме того, слой покрытия Al2O3 способствует увеличению срока службы инструмента за счет образования защитного слоя оксида алюминия на инструменте с покрытием (C) во время обработки, который защищает инструмент от окисления и потери режущих элементов из инструмента. В свою очередь, слой покрытия TiCN обеспечивал более высокую адгезию между покрытием и основным материалом. Многокритериальная оптимизация Исследователи предприняли несколько попыток оптимизировать параметры процесса токарной обработки. Однако ограниченные исследования оптимизировали токарную обработку стали AISI 304 с использованием инструментов с покрытием PVD-AlTiN (С), покрытием PVD-AlTiN после микропескоструйной обработки (CMB) и покрытием MTCVD-TiCN/Al2O3 (MTCVD). В исследовании применялся метод предпочтительного использования для оптимизации параметров токарной обработки с целью достижения минимальных сил резания, шероховатости поверхности и максимального срока службы инструмента. Согласно уравнению (16) каждая переменная отклика Ri преобразуется в функцию предпочтительного использования Di, а уравнение (17) преобразует оптимизацию переменных множественного ответа в оптимизацию одной функции предпочтительного использования (DM): min min min max max min max 0,1 if if ; 1, 0 if i i i i i R R R R D R R R R R R R ⎧ ⎫ ≤ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ − ⎪ = ≤ ≤ ⎨ ⎬ ⎪ − ⎪ ⎪ ⎪ ≥ ⎪ ⎪ ⎩ ⎭ (16) ( )1 1 2 3 . n M n D D D D D = × × ×…× (17) Переменные процесса и различные возможные функции отклика показаны в табл. 7. Одностороннее преобразование используется для преобразования каждого ответа Ri в соответствующий ему Di [23, 24]. Путем подстановки всех мыслимых комбинаций и перестановок параметров резания (около 10 000 точек данных) в разработанные математические модели, попадающие в пределы параметров, которые выбраны в настоящем исследовании, были получены минимальные и максимальные пределы функций отклика. Одностороннее преобразование для различных откликов для инструментов с покрытием PVD-AlTiN (C), покрытием PVD-AlTiN с микропескоструйной обработкой (CMB) и покрытием MTCVD-TiCN/Al2O3 (MTCVD) можно представить с учетом нижнего и верхнего пределов соответствующих откликов. Односторонняя трансформация для различных откликов для инструментов с покрытием PVD-AlTiN (C) (уравнения 18–22), инструментов с покрытием PVD-AlTiN с микропескоструйной обработкой (CMB) (уравнения 23–27) и инструментов с покрытием MTCVD-TiCN/Al2O3 (MTCVD) (уравнения 28–32) приведены в табл. 8, 9 и 10 соответственно. Для каждого уровня независимых параметров DFc, DFf, DFr, DRa и DT рассчитывались по формулам (18–22) для инструментов с покрытием PVD-AlTiN, по формулам (23–27) для инструментов с покрытием PVD-AlTiN с микропескоструйной обработкой (CMB) и по формулам (28–32) для инструментов с покрытием MTCVD-TiCN/Al2O3. Затем была рассчитана единственная функция пред почтительного использования DM путем под-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1