Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 22 No. 3 2020 37 TECHNOLOGY Рис . 5. Фрагмент фрезерованной заготовки с областями , подвергшимися лазерной обработке Fig. 5. A fragment of a milled billet with laser-treated areas Рис . 4. Поверхность отклика зависимости Ra ср = f (  ; N ) Fig. 4. The response surface of the dependency Ra av = f (  ; N ) ется также и площадь фактически обработанной поверхности заготовки . Поэтому для расчетного определения режима лазерной обработки , при котором возможно снижение шероховатости , было принято решение снижать мощность лазе - ра менее 10 % и увеличивать плотность линий более 108,80 линий / мм . Путем подбора варьиру - емых факторов расчетным путем по формуле (1) было установлено , что снижения шероховатости поверхности заготовки можно достигнуть при следующих режимах лазерной обработки :   = 120 линий / мм ;  N = 1…5 %. Установленные таким образом режимы нуж - даются в экспериментальной проверке . С этой целью была выполнена обработка заготовки из сплава Д 16 методом торцового фрезерования . Установленная описанным выше методом сред - няя шероховатость поверхности Ra ср составила 1,348 мкм . Затем производилась лазерная обра - ботка полученной поверхности с режимами , при которых было ранее спрогнозировано снижение шероховатости . На фрагменте заготовки ( рис . 5) представлены обработанные области : первая слева область соответствует мощности 1 %, вто - рая – 3 %, третья – 5 %. При визуальной оценке заготовки ( см . рис . 4) видимых изменений после лазерной обработки не было установлено , что говорит об отсутствии возникновения высоких температур и сохра - нении свойств материала . Однако в результате измерений шероховатости было зафиксировано изменение по сравнению с поверхностью , не подвергавшейся лазерной обработке . Получен - ные результаты представлены в табл . 2. Оценка табл . 2 показала , что лазерная обра - ботка при  = 120 линий / мм и N = 1 % позволяет снизить шероховатость поверхности фрезеро - ванной заготовки из сплава Д 16 на 23,8 %. Полу - ченные результаты подтверждают высказанную ранее гипотезу о возможности снижения шеро - ховатости заготовки методом лазерной обработ - ки . Однако исходная шероховатость заготовки была достаточно высокой и соответствовала седьмому классу чистоты поверхности . Интересной является возможность сниже - ния шероховатости поверхности более высокого класса чистоты , например , после шлифования . Поэтому далее была выполнена лазерная обра - ботка шлифованной заготовки , образец которой представлен на рис . 2, с установленными режи - Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Результаты измерений шероховатости фрезерованных заготовок после лазерной обработки с установленными режимами The results of measurements of the milled workpieces roughness after laser processing with the established modes  , линий / мм N , % Ra ср , мкм 0 ( до лазерной обработки ) 0 ( до лазерной обработки ) 1,348 120 5 1,302 120 3 1,204 120 1 1,027