ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 2 2025 104 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Список условных обозначений List of symbols f Подача, мм/об / Feed rate (mm/rev) Vc Скорость резания, м/мин / Cutting speed (m/min) Q Расход, мл/час / Flow Rate (ml/hr) Vf Объемная доля SiC, % / SiC Volume Fraction (%) Fx Осевая сила, Н / Thrust force (N) T Крутящий момент, Н∙м / Torque (Nm) Ra Шероховатость поверхности, мкм / Surface roughness (μm) Bh Высота заусенцев, мм / Bur height (mm) Cr Круглость, мм / Circularity (mm) RSM Методология поверхности отклика / Response surface methodology CCD Центральный композиционный план / Central composite design Введение Основная функция смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) заключается в обеспечении охлаждения и смазки в зоне резания. Применение СОЖ способствует снижению износа инструмента, повышению качества обработанной поверхности и эффективному удалению стружки из зоны обработки, обеспечивая устойчивое протекание процесса резания. В связи с увеличением количества экологических проблем и ужесточением нормативных требований, касающихся загрязнения окружающей среды, наблюдается устойчивый рост спроса на возобновляемые и экологически безопасные СОЖ [1–4]. Концепция «устойчивого производства» предполагает создание продукции с использованием экологически чистых технологий и систем, а также с сохранением энергетических и природных ресурсов. Такая производственная модель должна быть экономически оправданной, безопасной и благоприятной для здоровья персонала [4–5]. При обработке труднообрабатываемых материалов тепловыделение вызывает такие проблемы, как термические трещины и погрешности размеров. Рассеивание тепла в станках обычно достигается за счет применения СОЖ. Однако растущая обеспокоенность заставила правительства и связанные с ними организации ввести строгие правила и руководства для контроля использования, переработки и утилизации СОЖ. Следовательно, промышленность стремится перейти от мокрого способа охлаждения к более экономичным и экологически безопасным альтернативам. К этим вариантам относятся MQL (обработка с минимальным количеством смазки), применение экологически чистых СОЖ, наноСОЖ, обработка без СОЖ и др. [6–10]. Технология обработки с MQL представляет собой перспективную альтернативу, при которой в зону резания через форсунку подается минимально необходимое количество СОЖ. При реализации обработки с MQL СОЖ подается в зону резания либо в виде отдельных капель, либо в виде масляного тумана, формируемого путем распыления СОЖ сжатым воздухом. Технология обработки с MQL активно исследуется многими научными коллективами [11, 12]. В качестве экологически предпочтительных СОЖ при обработке с MQL часто используются растительные масла, обладающие высокой биоразлагаемостью, возобновляемостью и отличными смазывающими свойствами [13–15]. В ряде работ показано, что непищевые растительные масла по своим эксплуатационным характеристикам превосходят традиционные минеральные масла, которые применяются при механической обработке, благодаря формированию на обрабатываемой поверхности прочной межмолекулярной границы, обеспечивающей высокую смазывающую способность. В качестве перспективных альтернатив традиционным СОЖ рассматриваются такие непищевые масла, как масло нима, масло каранджи, масло ятрофы, касторовое масло и масло семян хлопчатника, обладающие требуемой функциональностью [16–19]. В работах [16–19] были использованы наночастицы Al2O3 со средним размером 20 нм, диспергированные в соевом масле (объемная концентрация 1,5 %). Результаты испытаний показали, что применение NMQL (nanoMQL) позволяет снизить мощность трения в зонах контакта инструмента со стружкой и инструмента с заготовкой, что обусловлено эффектом качения наночастиц и улучшением теплоотвода. Кроме того, применение наноСОЖ при обработке в условиях MQL эффективно способствует удалению стружки и заусенцев, что улучшает качество обработанной поверхности отверстий
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1