ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 1 2024 158 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ного высокопрочного чугуна твердосплавным инструментом и обнаружили, что Vc оказывает более существенное влияние на шероховатость поверхности. Ауичи и др. (Aouici et al.) [14] использовали эльборовый инструмент для точения стали AISI H11, а также математическую модель на основе RSM для Ra и Fc, однако при обработке материалов, армированных частицами, морфология поверхности была изменена. Лонгботтом (Longbottom) и Лэнхэм (Lanham) [15] провели обзор устройств для измерения температуры и обнаружили, что измеряемая температура варьировалась в разных местах. Коркут и др. (Korkut et al.) [16] сопоставили модель ANN и модель RA и обнаружили, что обучающая модель ANN с алгоритмом LM продемонстрировала более высокую скорость прогнозирования и была полезна при измерении температуры резания при проверке квалифицированным методом RA при механической обработке. Дхар (Dhar) и Камруззаман (Kamruzzaman) [17] обнаружили, что повышение температуры значительно влияет на износ инструмента и шероховатость поверхности, а использование криогенного охлаждения дает хорошие результаты. Патил (Patil) и Брахманкар (Brahmankar) [18] разработали модель для шероховатости поверхности, учитывающую входные параметры, свойства материала, размер керамических частиц и их объемную долю, и обнаружили, что объемная доля и размер частиц существенно влияют на выходные параметры, а также что присутствие керамических частиц влияет на шероховатость поверхности. Патель (Patel) и Киран (Kiran) [19] использовали линейную регрессионную модель для анализа оценки шероховатости поверхности при обработке стали AISI 1040. Патель (Patel) и Ганди (Gandhi) [20] обрабатывали сталь AISI D2 эльборовым инструментом и разработали математическую модель, основанную на одновременном воздействии f, Vc и радиуса закругления вершины режущего инструмента и хорошо совпадающую с экспериментальными значениями. Однако никто из них не взял более одного материала для экспериментов, за исключением Родригеса и др. (Rodriguez et al.) [21], использовавших материалы SS 304, 316L и 420 для точения и разработавших модель температуры резания с учетом теплопроводности и максимальной прочности. Согласно рассмотренной литературе, параметры резания, в частности скорость резания и подача, оказывают существенное влияние на температуру поверхности контакта стружки с инструментом. Были разработаны различные прогнозные модели, но каждая модель предсказывала результаты в определенной области параметров. Кроме того, сообщалось о нескольких исследованиях влияния параметров резания и покрытия TiAlN на температуру резания и шероховатость поверхности при точении материалов EN 8, Al 380, SS 316 и SAE 8620. В настоящем исследовании для измерения температуры была разработана наиболее простая и экономичная методика, предполагающая использование естественной термопары. Далее были разработаны модели поверхности отклика для температуры резания и шероховатости этих материалов, изучено влияние технологических параметров и теплофизических свойств материалов обрабатываемых деталей на параметры отклика, а также разработана полуэмпирическая модель для прогнозирования температуры резания и шероховатости поверхности. Материалы и методы Результаты эксперимента были получены на токарном станке с ЧПУ. Параметры Vc, f и doc были тремя регулируемыми факторами при токарной обработке. В настоящей работе использовали заготовки из четырех материалов, а именно из мягкой стали EN 8 диаметром 75 мм, из алюминиевого сплава Al 380 диаметром 50 мм, из нержавеющей стали SS 316 диаметром 75 мм и из низколегированной стали SAE 8620 диаметром 75 мм. Длина каждой заготовки составляла 300 мм, и все они были обработаны механически. Для определения химического состава вышеуказанных материалов был проведен спектроскопический анализ, результаты которого представлены в табл. 1. Поскольку в литературе указано, что твердосплавный инструмент с TiAlN-покрытием имеет минимальную Ra и износ инструмента, то в работе использовали твердосплавные пластины с покрытием Sandvik PVD (TiAlN) с восемью режущими кромками, обозначенными маркой CNMG-120408 MS PR1310 (радиус закругления вершины 0,8 мм) в течение 20 испытаний в сухих условиях. Место контакта инструмента и заготовки во время обработки было горячим, в то
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1