ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 1 2026 178 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ цесса обработки. Исследователи также использовали подходы к моделированию динамических систем, такие как модели с одной степенью свободы, для прогнозирования динамических сил резания в различных тепловых условиях, подчеркивая взаимосвязанную термомеханическую природу процесса обработки [11–13]. Фрезы из твёрдого сплава широко применяются в получистовых и чистовых операциях. Износ инструмента существенно влияет на качество детали, включая шероховатость поверхности, остаточные напряжения, сколы на поверхности и упрочнение, вызванное механической обработкой [15]. Исследователи [16] провели экспериментальные исследования, которые выявили сильный износ инструмента при фрезеровании жаропрочных сплавов, определив его как ключевой фактор ухудшения качества поверхности. Тщательное изучение процесса фрезерования и анализ поверхности показали, что по мере износа инструмента поверхностные дефекты, такие как повышенная шероховатость, микротрещины и размерные неточности, становились более выраженными, что подчеркивает критическую важность эффективного управления износом. При обработке молибденовых жаропрочных сплавов было выявлено несколько различных механизмов износа, включая износ по задней поверхности, износ по канавкам, абразивный износ, адгезионный износ и диффузионный износ. Износ по задней поверхности привлек наибольшее внимание ввиду его прямого влияния на размерную точность и качество поверхности [17–20]. Многочисленные исследования подтвердили, что износ задней поверхности является доминирующим фактором, определяющим срок службы инструмента и эффективность обработки указанных сплавов [6, 21–23]. Несмотря на высокую твёрдость и термостойкость, твердосплавные инструменты попрежнему подвержены быстрому износу, частой замене и сокращению срока службы при классической обработке молибденовых жаропрочных сплавов. Эти факторы подчеркивают необходимость точного контроля параметров обработки, в частности скорости резания, для оптимизации производительности инструмента и продления срока его службы. При обработке резанием инструменты из твёрдого сплава генерируют значительное количество тепла на границе раздела инструмента и заготовки, при этом температура резания часто превышает 800 °C. Такие повышенные температуры могут существенно изменить механические свойства и микроструктуру твердосплавных инструментов, снижая их режущую способность и срок службы. Исследователь [24–26] внёс значительный вклад в понимание тепловых эффектов при обработке на станках, проанализировав распределение тепла во время фрезерования. Благодаря сочетанию экспериментального и теоретического моделирования авторы [27] объяснили взаимосвязь между распределением тепла, параметрами резания и характером износа инструмента, предложив ценные теоретические идеи по управлению тепловым режимом и стратегиям снижения износа. В совокупности эти исследования продемонстрировали, что эффективный контроль износа инструмента и тепловыделения при резании не только повышает эффективность обработки, но и значительно улучшает качество и надежность критически важных компонентов аэрокосмической, энергетической и военной промышленности. Тем не менее сохраняются проблемы, в частности связанные с точным прогнозированием износа инструмента в сложных условиях резания, управлением распределением тепловыделения при фрезеровании и разработкой современных твердосплавных инструментов, способных сохранять структурную целостность в экстремальных условиях. Исследования в этих областях имеют решающее значение для совершенствования технологий обработки и улучшения результатов в высокопроизводительных производственных условиях. Существующие стратегии оптимизации процесса, включая варьирование геометрических параметров инструмента (передний угол, радиус скругления режущей кромки), режимных параметров (скорость резания, подача, глубина) и применение современных методов охлаждения (в том числе с использованием криогенных сред – жидкого азота), демонстрируют свою эффективность для никелевых и титановых сплавов. Однако их прямое перенесение на обработку молибденового сплава Mo30TiC некорректно ввиду фундаментальных различий в физико-механических свойствах и поведении материалов в зоне резания (рис. 1). Таким образом, существует очевидный разрыв между потребностями
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1