OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 1 2026 31 TECHNOLOGY ного теплообмена. В работе [13] предложена модель предсказания температуры при точении биомедицинской нержавеющей стали на основе искусственных нейронных сетей, при этом экспериментальные данные по температуре получены методом инфракрасной термографии. Аналитические и полуаналитические модели температурного поля при точении закаленных инструментальных сталей с использованием многослойных покрытых инструментов позволяют оценивать не только среднюю температуру резания, но и температуру на границе «покрытие – подложка», что важно для прогнозирования долговечности инструмента [14]. Показано, что рост скорости резания и подачи, как правило, приводит к существенному увеличению температуры, а влияние глубины резания зависит от конкретной схемы теплоотвода и геометрии инструмента. Для тонкостенных деталей с ограниченным теплоотводом проблема становится еще более острой. В ряде работ для аддитивных тонкостенных компонентов использовались ИК-камеры и встраиваемые датчики для мониторинга температуры при фрезеровании и точении; показано, что локальные перегревы могут достигать значений, при которых существенно снижается твердость материала и ускоряется износ инструмента [15]. Однако даже в этих исследованиях внимание уделяется в основном монолитным металлическим деталям, а не системам с внутренним полимерным заполнителем и жесткими ограничениями по температуре на межфазной границе. Не менее развита и область моделирования износа режущего инструмента. Классический подход основывается на уравнении стойкости Тейлора, связывающем скорость резания и время стойкости инструмента; в последующих модификациях в уравнение вводились также подача и глубина резания, что позволило адекватнее учитывать реальное влияние режимов на износ [16]. На основе обобщенных уравнений Тейлора строятся модели прогнозирования стойкости для различных сочетаний материала и инструмента, а также условий охлаждения, в том числе с использованием современных методов оптимизации и байесовского обновления параметров [17]. Обзор [18] показывает, что существующие модели износа можно разделить на два основных класса: модели типа «режимы – стойкость» (на основе уравнения Тейлора и его модификаций) и модели, основанные на локальных механизмах износа и расчете контактных напряжений и температур. В последнее время активно развиваются гибридные подходы, комбинирующие классические уравнения стойкости с дополнительными информативными параметрами – например, потребляемой мощностью резания [19] или параметрами ультразвуковых колебаний при вибрационном резании [20]. Во многих работах модели температуры и износа используются для оптимизации режимов резания. Так, в работе [16] на основе расширенного уравнения Тейлора и методов экспериментального планирования проанализировано влияние скорости, подачи и глубины на стойкость при точении и получены рекомендуемые области режимов, обеспечивающие максимальный срок службы инструмента. Однако подобные исследования выполняются для однородных металлических заготовок, а в качестве ограничений, как правило, выступают лишь шероховатость поверхности, силы резания или энергетические показатели. Таким образом, анализ современной литературы показывает, что процессы финишной механической обработки аддитивно изготовленных тонкостенных металлических деталей достаточно подробно изучены с точки зрения геометрической точности, прогибов и общих вопросов обрабатываемости [2–7]. Для традиционных и аддитивных металлических материалов также разработан широкий спектр моделей температуры резания и износа инструмента, позволяющих проводить оптимизацию режимов точения по отдельным критериям [13–20]. При этом практически отсутствуют работы, в которых бы совместно рассматривались тонкостенная SLM-оболочка и внутреннее металлополимерное заполнение с жестким ограничением температуры на межфазной границе, а критерии оптимизации включали бы одновременно термонагруженность системы и износ инструмента. Особенностью рассматриваемой в настоящей работе металл-композитной системы (МКС) является наличие тонкостенной металлической оболочки толщиной около 2 мм, полученной методом SLM из жаропрочной стали-аналога, и заполнителя на основе металлополимерного ком-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1