OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 2 2024 39 TECHNOLOGY ния заготовки последняя нуждается в постобработке – термической, химической или с использованием субтрактивных методов [2–4]. Методы термической обработки (отжиг, нормализация и др.) позволяют обеспечить фазовые превращения в структуре металла, а также существенно влияют на физико-механические характеристики материала заготовки и, как следствие, на сопротивление обработке резанием [5–9]. С целью придания конечной формы, соблюдения геометрической точности и шероховатости поверхностей аддитивная заготовка подвергается субтрактивной обработке, т. е. обработке с удалением материала. К этому типу обработки могут быть отнесены процессы лезвийной и абразивной обработки резанием. Важно понимать, что удаление «лишнего» материала (напуска или припуска) сопровождается гаммой специфических явлений, таких как образование стружки, возникновение и динамическое изменение сил резания, изменение температуры в зоне резания, постепенное формирование износа рабочих площадок режущего инструмента и др. [10–21]. Особое внимание уделяется особенностям взаимодействия пары «инструментальный материал – обрабатываемый материал». Наблюдение и изучение указанных явлений способствуют выработке научно обоснованных рекомендаций по выбору и назначению условий лезвийной обработки, особенно когда речь идёт об обработке новых материалов или заготовок, полученных аддитивными методами, – становится возможным косвенно оценить экономические затраты на производство полнофункционального изделия [4]. В вопросах синтеза нержавеющих сталей различными аддитивными методами достигнут существенный прогресс, который позволяет использовать получаемые заготовки стабильного качества для дальнейшей термической обработки, а также придания требуемого конструктивного исполнения, шероховатости, точности формы и размеров за счёт удаления припуска [22–25]. В работе [26] коллективом исследователей изучается влияние аддитивного производства на развитие космической отрасли. Авторы приходят к выводу, что повторяемость и постоянство механических свойств готовых деталей аддитивного производства еще полностью не изучены, и указывают, что особое внимание необходимо уделить разработке стандартов, сертификатов и протоколов проверок. Вопросам анизотропии свойств аддитивных металлических материалов посвящены научные работы [15, 27–29]. В обзорной работе [29] выделены основные факторы, являющиеся причиной микроструктурных особенностей и неоднородности механических свойств: морфология зерна, кристаллографическая текстура, дефекты отсутствия слияния, фазовые превращения, гетерогенная рекристаллизация, полосчатость слоев и микроструктурное огрубление. Как следствие, анизотропия свойств сказывается на сопротивлении материала обработке резанием. Для расчета зубьев фрезы на прочность помимо сил резания Pz, Py и Px, действующих на зуб фрезы, необходимо знать распределение контактных напряжений на передней поверхности и фаске износа по задней поверхности. Авторами работы [30] была разработана методика построения эпюр контактных напряжений на передней поверхности режущего клина при точении стали, но она также применима и при фрезеровании. Для этого необходимо знать длину контакта стружки с передней поверхностью зуба фрезы при наибольшей толщине среза, т. е. для встречного фрезерования перед выходом зуба из контакта с заготовкой. Эту длину контакта с можно не только измерить, но и определить по графикам с = f (ai, γ) [30], зная толщину среза a (мм) в конце контакта зуба с заготовкой: amax ≈ sz∙2(t/d) 1/2, где s z – подача на зуб, мм/зуб; t – глубина фрезерования, мм; d – диаметр фрезы, мм; γ – передний угол режущего клина. Обозначения Plaser – мощность лазерного излучения, Вт; Dialaser – диаметр пятна лазера, мм; xwidth – смещение валиков по ширине, мм; hwidth – смещение валиков по высоте, мм; VLMD – скорость LMD, мм/с; Qpowder – расход порошка, г/мин; σ0,2 – предел текучести, МПа; σв – предел прочности при растяжении, МПа; δ5 – относительное удлинение, %; KCU – ударная вязкость, Дж/см2; Ra – среднее арифметическое отклонение профиля шероховатости, мкм;
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1