Obrabotka Metallov 2025 Vol. 27 No. 4

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 4 2025 9 TECHNOLOGY Рис. 1. СЭМ-изображение наночастиц оксида меди Fig. 1. SEM image of copper oxide nanoparticles Рис. 2. Наножидкости на основе оксида меди Fig. 2. Copper oxide-based nanofl uids трациях 0,3, 0,6, 0,9, 1,2 и 1,5 масс. %. Наибольшая сила резания, 120,7 Н, была обнаружена в условиях точения без СОЖ из-за отсутствия смазки. Напротив, традиционная обработка с подачей СОЖ и использованием традиционной СОЖ привела к снижению силы резания до Рис. 3. Силы резания при обработке в различных средах Fig. 3. Cutting forces under diff erent machining environments 103,2 Н. Дополнительное снижение было отмечено в условиях MQL с традиционной СОЖ, где измеренная сила резания составила 99,2 Н. Применение наножидкостей на основе оксида меди в условиях MQL привело к дальнейшему снижению сил резания, что указывает на улучшение смазывания и снижение трения между инструментом и заготовкой. Использование наножидкости с добавлением 0,3 масс. % CuO привело к снижению силы резания до 86,7 Н в зоне резания. Дальнейшее увеличение концентрации CuO до 0,6, 0,9 и 1,2 масс. % привело к еще большему снижению сил резания до 82,8, 87,7 и 81,3 Н соответственно по сравнению с условиями 0,3 масс. %. Это прогрессивное снижение было связано с улучшенным смазыванием, поскольку наночастицы образовывали стабильную смазочную пленку на поверхности заготовки, способствуя эффективному рассеиванию тепла. Улучшенная теплопроводность и смазывающие свойства при повышенных концентрациях CuO помогли уменьшить трение и снизить тепловыделение в зоне резания. Однако когда концентрация достигла 1,5 масс. %, сила резания увеличилась до 85,9 Н, что выше, чем наблюдалось при 1,2 масс. %. Это было связано с агломерацией наночастиц, которая негативно повлияла на стабильность дисперсии и снизила общую эффективность наножидкости. Повышенные температуры резания ускоряют износ инструмента, размягчая его материал, что приводит к быстрому износу и значительному сокращению срока службы инструмента. Кроме того, высокие температуры могут негативно влиять на качество поверхности из-за термически индуцированных вибраций и нестабильности во время операции точения. В крайних случаях тепло, выделяемое во время резания, может изменить микроструктуру материала заготовки, потенциально ухудшив ее механические свойства, такие как твердость, предел прочности и распределение остаточных напряжений. На рис. 4 показаны температуры резания, зарегистрированные при различных условиях точения, включая точение без СОЖ, точение с традиционной СОЖ, точение с использованием технологии MQL и технологии наномодифицированной MQL. Испытания проводились с применением различных СОЖ, таких как традиционная СОЖ, экологически чистая СОЖ, а также СОЖ,

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1