ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 2 2025 118 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ между стружкой и рабочей поверхностью инструмента, что способствует оптимизации процесса скольжения. Следует отметить, что минимальное значение параметра округлости Cr достигается при наименьшей объемной доле Vf SiC = 10 %, в то время как максимальная сила подачи фиксируется при максимальной объемной доле Vf SiC = 30 % [20]. Из рис. 15 очевидно, что в области относительно низких скоростей резания Vc обработка в режиме MQL (минимальная подача смазочно-охлаждающей жидкости) обеспечивает более высокие показатели эффективности. В противоположность этому при увеличении скорости резания обработка в режиме NMQL (минимальная подача нано-смазочно-охлаждающей жидкости) демонстрирует превосходящие результаты. При высоких скоростях резания вследствие недостаточного отвода тепловой энергии наблюдается ухудшение качества обработанной поверхности, обусловленное сохранением повышенной температуры в зоне обработки. Использование наножидкостей на основе оксида графена, характеризующихся повышенной теплопроводностью, обеспечивает более эффективный отвод тепла, снижение трения и температуры, что, в свою очередь, способствует улучшению качества формируемой поверхности при высоких скоростях резания. Эффективное снижение температуры в зоне резания достигается за счет высокой теплопроводности наножидкости. Следует отметить, что концепция «эффекта шарикоподРис. 15. Сравнение изменения шероховатости поверхности (Ra) в зависимости от скорости резания (Vc) и объемной доли SiC при сверлении Fig. 15. Comparison of variation of surface roughness (Ra) with cutting speed (Vc) and SiC volume fraction in drilling шипника», приписываемая используемым при обработке в режиме MQL наночастицам, рассматривается как фактор, способствующий снижению трения и обеспечивающий улучшенное охлаждение и смазку в зоне контакта инструмента и стружки. Это, в свою очередь, приводит к снижению износа инструмента и уменьшению шероховатости обработанной поверхности [4]. Результаты проведенного исследования указывают на преобладание абразивного износа в качестве основного механизма износа инструмента, хотя также было зафиксировано наличие адгезионного износа. Следует отметить, что в процессе механической обработки возможно одновременное проявление различных типов износа, при этом один из механизмов может доминировать в зависимости от условий трения между инструментом и обрабатываемой деталью. На рис. 16, а представлена полученная методом сканирующей электронной микроскопии (SEM) микрофотография сверла, которое использовалось в условиях охлаждения с применением технологии NMQL(минимальная подача нано-смазочно-охлаждающей жидкости). Рис. 16, б демонстрирует увеличенное изображение этого сверла. Проанализировав рис. 16, а и б, можно отметить наличие характерных следов в виде гребней на боковой поверхности инструмента. Вследствие высокой твердости сверл, изготовленных из карбида вольфрама, проявляющийся в виде образования гребней абразивный износ типичен для твердосплавного инструмента. Формирование данных гребней обусловлено возвратно-поступательным движением как фрагментов разрушенного твердосплавного инструмента, так и наночастиц графена в зоне резания. В процессе сверления металломатричных композитов (ММС) наблюдается адгезия фрагментов композиционного материала к инструменту, что приводит к образованию нароста (Built-Up Edge, BUE). Было установлено, что в процессе сверления происходит удаление покрытия с основного материала инструмента в результате комбинированного воздействия абразивного и адгезионного износа. На микрофотографиях SEM отчетливо видны признаки образования нароста, следы абразивного износа, а также выраженное формирование гребней.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1