OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 4 2024 7 TECHNOLOGY Введение При механической обработке в зоне резания выделяется большое количество тепла и возникает трение, что снижает производительность [1]. Поэтому требуются эффективные смазочноохлаждающие жидкости (СОЖ) и способы ввода смазки между трущимися поверхностями. Смазочно-охлаждающие жидкости помогают поддерживать низкую температуру в зоне контакта инструмента с обрабатываемой деталью [2, 3]. В какой-то степени традиционные методы охлаждения и смазочно-охлаждающие жидкости служат этой цели, но интенсивное использование обычных СОЖ приводит к загрязнению окружающей среды, а также они токсичны для человека [4]. Сухая механическая обработка является альтернативой традиционному охлаждению для обеспечения чистоты операций резки металла без каких-либо проблем с окружающей средой и здоровьем работников [5–7]. Некоторые исследователи проводили резку металла в сухих условиях и обнаружили положительные результаты в отношении производительности обработки. Однако в большинстве случаев сухая обработка с большой глубиной резания и высокими скоростями не может быть предпочтительным методом, поскольку обработка в таких условиях снижает срок службы инструмента [8–9]. С учетом вышесказанного потенциальный метод токарной обработки с минимальным количеством СОЖ (MQL) направлен на снижение расхода смазочно-охлаждающей жидкости. При этом способе в зону обработки подается небольшое количество смазочно-охлаждающей жидкости. Как правило, базовые жидкости обладают хорошими смазывающими свойствами, но низкая охлаждающая способность ограничивает их использование при высокоскоростных операциях резания с использованием MQL. В настоящее время наноразмерные частицы комбинируются с традиционными жидкостями для повышения производительности [10–13]. Сонг и др. [14] добавили в обычную СОЖ многослойные углеродные нанотрубки и обнаружили улучшение теплопроводности на 200 %. Услуер и др. [15] исследовали влияние гибридной наножидкости при MQL-точении. Результаты показали, что наиболее существенное влияние на силу резания и силу осевого давления оказывала скорость подачи (86,8 и 65 % соответственно), а наибольшее влияние на температуру резания оказывали условия резания (93,2 %). Сенкан и др. [16] добавили наночастицы диоксида кремния (SiO2) в подсолнечное масло и использовали получившуюся гибридную наноСОЖ при токарной обработке стали AISI 304. Результаты показали, что шероховатость поверхности сильно зависит от скорости подачи. Метод охлаждения оказал существенное влияние на температуру в зоне резания и износ инструмента. Нгок и др. [17] исследовали эффективность гибридной наножидкости Al2O3/MoS2 и мононаножидкостей Al2O3 и MoS2 при точении закаленных деталей из стали 90CrSi в условиях MQL. Результаты показали, что наблюдалась более низкая температура резания, а шероховатость поверхности и сила резания были меньше. Джунанкар и др. [18] исследовали влияние наножидкости на основе растительного масла на токарную обработку подшипниковой стали в условиях MQL. Гибридная наножидкость снижала шероховатость поверхности и температуру в зоне резания на 65 и 11 % соответственно. Ибрагим и др. [19] исследовали влияние масла из рисовых отрубей на производительность обработки при точении стали AISI D3. Результаты экспериментов показали, что усилие резания снизилось на 18,48 %, износ инструмента – на 51,96 %, а шероховатость обработанной поверхности – на 12,84 %. Нгол [20] оценил эффективность механической обработки при точении стали 90CrSi в условиях MQL, добавляя наночастицы Al2O3 и MoS2 в базовое жидкое соевое масло и эмульсию. Результаты показали, что точение в условиях MQL с наножидкостью, изготовленной из MoS2, эмульсии и сои, могло значительно снизить силу резания. Пасам и Неелам [21] изучали эффективность токарной обработки титановых сплавов с использованием гибридных смазочно-охлаждающих жидкостей на основе растительного масла. Разработанные СОЖ снижали силу и температуру резания, повышали микротвердость обрабатываемой поверхности и благоприятные остаточные напряжения. Усца [22] изучал эффективность механической обработки материала Dillimax 690T с использованием наножидкости на основе нанокристаллов целлюлозы в условиях MQL. Согласно результатам испытаний, на-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1