OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 1 2024 157 MATERIAL SCIENCE Введение Чистовая обработка поверхности имеет решающее значение для обеспечения качества, поскольку она напрямую влияет на внешний вид, функциональность и эксплуатационные качества обрабатываемых компонентов. Точная механическая обработка имеет большое значение, особенно в аэрокосмической и медицинской промышленности, где требуется определенная обработка поверхности для снижения трения, повышения износостойкости или улучшенной коррозионной стойкости. Влияние качества поверхности на трибологические характеристики, такие как трение и смазывание, имеет решающее значение для достижения максимальной производительности и долговечности. Повышение температуры во время обработки оказывает существенное влияние на износ инструмента, целостность материала и точность размеров. Контроль температуры имеет решающее значение для продления срока службы инструмента и поддержания структурной целостности обрабатываемых деталей. Прогнозное моделирование оптимизирует процессы, определяя оптимальные параметры для экономии затрат за счет увеличения срока службы инструмента, снижения процента брака и повышения эффективности. Использование смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) при токарной обработке деталей высокой твердости не рекомендовано, так как при повышенных температурах при обработке СОЖ материалов твердостью от 48 до 68 HRC в зоне резания начинается кипение. Явление кипения способствует термическим деформациям, тем самым снижая как Ra (шероховатость поверхности), так и срок службы режущего инструмента [1]. В случае обработки различных материалов их обрабатываемость оценивалась с использованием определенных параметров процесса, таких как стойкость инструмента, скорость съема материала, сила резания, энергопотребление, морфология стружки и шероховатость обработанной поверхности. Использование высокоскоростной обработки (HSM) при сохранении целостности поверхности и соблюдении пределов допусков требует оптимального согласования таких факторов, как сила резания (Fc), параметров процесса и станка. Правильное сочетание этих параметров имеет решающее значение для повышения эффективности высокоскоростной обработки без снижения качества обрабатываемых поверхностей или превышения установленных пределов допуска. Этот баланс гарантирует, что процесс обработки на высоких скоростях будет протекать без ущерба для точности и качества поверхности, что способствует общему успеху операций высокоскоростной обработки [2]. Чжао и др. (Zhao et al.) [3] измерили температуру резания Inconel 718 при помощи двухцветного инфракрасного термометра инструментом, упрочненным керамическими нитевидными кристаллами, и пришли к выводу, что большое количество тепла, выделяемого во время обработки, ухудшает качество поверхности обрабатываемого материала. Из-за повышения температуры в зоне резания во время механической обработки качество поверхности ухудшалось [4]. Высокий износ инструмента и температура, повышающаяся в процессе обработки закаленной стали AISI 4340, могут быть устранены с помощью биоСОЖ [5]. Для суперсплавов необходимы постмеханические операции для улучшения качества поверхности [6]. Кумар и др. (Kumar et al.) [7] сравнили модель на основе метода поверхности отклика (RSM) с моделью на основе метода, использующего искусственные нейронные сети (ANN), для анализа характеристик при точении стали AISI D2 и пришли к выводу, что прогнозная модель на основе RSM является более точной по сравнению с моделью ANN для прогнозирования качества поверхности и температуры резания. Госай (Gosai) и Бхавсар (Bhavsar) [8] использовали математические модели и уравнения, сгенерированные RSM на основе CCD для прогнозирования температуры резания. Скорость съема материала в процессе токарной обработки была выше по сравнению с другими традиционными процессами механической обработки. Абханг и др. (Abhang et al.) [9] экспериментально измерили температуру сплава EN-31 при токарной обработке пластинами из карбида вольфрама, используя метод естественной термопары. Подача f оказывает существенное влияние на шероховатость поверхности: при увеличении f шероховатость увеличивается, а при увеличении Vc шероховатость уменьшается [10–12]. Бхопале и др. (Bhopale et al.) [13] использовали RSM с CCD для точения аустенизирован-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1