ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 4 2025 116 ТЕХНОЛОГИЯ Определение оптимальных параметров фрезерования нержавеющей стали 12Х18Н10Т, изготовленной методом проволочного электронно-лучевого аддитивного производства Мэнсюй Ци 1, a, Сергей Панин 2, b, *, Дмитрий Степанов 2, c, Михаил Бурков 2, d, Цинжун Чжан 1, e 1 Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, г. Томск, 634050, Россия 2 Институт физики пр очности и материаловедения СО РАН, пр. Академический, 2/4, г. Томск, 634055, Россия a https://orcid.org/0000-0003-3738-0193, mensyuy1@tpu.ru; b https://orcid.org/0000-0001-7623-7360, svp@ispms.ru; c https://orcid.org/0000-0003-2558-7613, sdu@ispms.ru; d https://orcid.org/0000-0002-3337-6579, burkovispms@mail.ru; e https://orcid.org/0009-0002-7820-1227, cinzhun1@tpu.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2025 Том 27 № 4 с. 116–130 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.4-116-130 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.9 История статьи: Поступила: 08 сентября 2025 Рецензирование: 01 октября 2025 Принята к печати: 29 октября 2025 Доступно онлайн: 15 декабря 2025 Ключевые слова: Aддитивные технологии Сталь 12Х18Н10Т Электронно-лучевое аддитивное производство Фрезерование Метод множественной регрессии Нейросетевое моделирование Финансирование Исследования выполнены в рамках проекта Министерства науки и высшего образования РФ, Соглашение № 075-15-2023-456. Благодарности При проведении исследований использовано оборудование ЦКП «Структура, механические и физические свойства материалов» НГТУ. Авторы благодарят Ю.В. Кушнарева за помощь в изготовлении образцов стали 12Х18Н10Т на опытной установке ИФПМ СО РАН. АННОТАЦИЯ Введение. В отличие от традиционных вычитающих технологий аддитивное производство (АП) имеет следующие преимущества: сокращение времени изготовления деталей и увеличение сроков службы материалов. Оно также характеризуется лучшей экологичностью, прежде всего вследствие повышения коэффициента использования материала (снижения количества стружки). Проволочные электронно-лучевые технологии АП обладают несомненным преимуществом, связанным с высокой производительностью и материалоемкостью. С другой стороны, существенным ограничением, сдерживающим внедрение проволочной электронно-лучевой технологии АП (EBAM), является низкая размерная точность и большая шероховатость поверхности 3D-напечатанных деталей. Цель работы: подбор оптимальных значений режимных параметров фрезерования (частоты вращения, подачи и ширины фрезерования) на основании одновременной оценки шероховатости обрабатываемой поверхности и скорости удаления материала. Методы и материалы. В работе исследовали образцы, полученные с помощью технологии EBAM. Механические свойства определяли путем испытаний на одноосное растяжение на электромеханической испытательной машине. Силу резания определяли с помощью динамометра Kistler 9257В. Исследования по фрезерованию заготовок нержавеющей стали EBAM 321 выполняли как на стационарном станке без применения СОЖ, так и на широкоформатном фрезерном станке с ЧПУ с применением СОЖ. Результаты и обсуждение. Показано, что для повышения производительности (скорости удаления материала) и снижения силы резания на стационарном станке без применения СОЖ целесообразно увеличивать скорость фрезерования, не увеличивая при этом величину подачи. При исследовании взаимосвязи скорости удаления материала и шероховатости от параметров фрезерования на широкоформатном фрезерном ЧПУ-станке с невысокой жесткостью портальной рамы и с применением СОЖ предложены модели линейной множественной регрессии и нелинейные модели на основе нейронных сетей прямого распространения. Показано, что для прогноза оптимальных параметров фрезерования достаточно использовать линейные регрессионные модели. Однако необходимо учесть, что исследования проводились в узких рамках щадящих режимов при малых временах механообработки и без учета возможного износа инструмента. Для этих условий (ограничений) дан прогноз оптимальных параметров фрезерования нержавеющей стали EBAM 12Х18Н10Т: при частоте вращения 4500 об/мин, подаче S = 404 мм/мин и ширине B = 0,43 мм прогнозируемая шероховатость Ra составит 0,648 мкм, а скорость удаления материала – 695 мм3/мин. Для цитирования: Определение оптимальных параметров фрезерования нержавеющей стали 12Х18Н10Т, изготовленной методом проволочного электронно-лучевого аддитивного производства / М. Ци, С.В. Панин, Д.Ю. Степанов, М.В. Бурков, Ц. Чжан // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2025. – Т. 27, № 4. – С. 116–130. – DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.4-116-130. ______ *Адрес для переписки Панин Сергей Викторович, д.т.н., профессор Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр-т Академический 2/4, 634055, г. Томск, Россия Тел.: 8 (3822) 286-904, e-mail: svp@ispms.ru Введение Традиционно выделяют пять классов нержавеюще й стали: аустенитная, ферритная, мартенситная, дуплексная и дисперсионно-твердеющая. Аустенитные стали представляют собой самую крупную группу нержавеющих сталей;
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1