ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 119 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Формирование режущего рельефа алмазного круга на металлической связке посредством непрерывной электрохимической правки при комбинированном электроалмазном шлифовании композиционных материалов: к вопросу создания гибридного станочного оборудования Вадим Скиба 1, a, *, Андрей Янюшкин 2, b, Дмитрий Лобанов 2, c, Александр Янюшкин 2, d, Алексей Черников 1, e, Мария Яворская 1, f, Александр Насонов 1, g 1 Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия 2 Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, пр-т Московский, 15, г. Чебоксары, Чувашская Республика, 428015, Россия a https://orcid.org/0000-0002-8242-2295, skeeba_vadim@mail.ru; b https://orcid.org/0000-0002-5744-8987, andreyyanyushkin@gmail.com; c https://orcid.org/0000-0002-4273-5107, lobanovdv@list.ru; d https://orcid.org/0000-0003-1969-7840, yanyushkinas@mail.ru; e https://orcid.org/0009-0006-9412-7687, aleksey.chernikov.97@mail.ru; f https://orcid.org/0000-0002-2449-8638, ivanova777888@yandex.ru; g https://orcid.org/0009-0001-3177-0732, a.nasonov@corp.nstu.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2026 Том 28 № 2 с. 119–135 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.2-119-135 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.923.04:621.9.048:621.785 История статьи: Поступила: 27 февраля 2026 Рецензирование: 16 марта 2026 Принята к печати: 21 марта 2026 Доступно онлайн: 15 июня 2026 Ключевые слова: Алмазный круг на металлической связке Комбинированное электроалмазное шлифование Непрерывная электрохимическая правка Композиционные материалы Режущая способность Оксидные плёнки Гибридное станочное оборудование Анодное растворение припуска Финансирование Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (проект FSUN-2026-0005). АННОТАЦИЯ Введение. Одной из ключевых тенденций современного машиностроения является разработка гибридного станочного оборудования, интегрирующего механические и поверхностно-термические технологические операции в рамках единой станочной платформы. В контексте концепции Индустрии 4.0 и возрастающих требований к точности, производительности и многофункциональности оборудования особую актуальность приобретает комбинированное электроалмазное шлифование, совмещающее механическое резание алмазными зёрнами с электрохимическим воздействием на инструмент и обрабатываемый материал. Шлифование высокопрочных композиционных материалов на основе диборида циркония (ZrB2) в обычных условиях сопровождается интенсивным засаливанием алмазных кругов на металлической связке и критическим снижением их режущей способности, что делает традиционный процесс неэффективным. Несмотря на имеющиеся результаты в области электроалмазной обработки, вопросы стадийного формирования режущего рельефа рабочей поверхности круга в условиях непрерывной электрохимической правки, а также механизмы образования оксидных плёнок на элементах связки и их функциональная роль как твёрдых смазок в зоне контакта остаются недостаточно изученными. Цель настоящей работы состоит в установлении закономерностей формирования поверхностного слоя алмазного круга на металлической связке в условиях непрерывной электрохимической правки и дополнительного электрохимического анодного растворения удаляемого припуска при комбинированном шлифовании композиционного материала на основе ZrB2, а также в обосновании перспективности интеграции данной технологии в концепцию гибридного станочного оборудования. Методы исследования. Эксперименты проводились на модернизированном плоскошлифовальном станке модели РР-600F, оснащённом двумя независимыми электрическими цепями: цепью непрерывной электрохимической правки (плотность тока 0,1…0,6 А/см2) и цепью анодного растворения удаляемого припуска (плотность тока 15…30 А/см2). В качестве инструмента использовались алмазные круги марки АС6 125/100 М1 – 100 % на медно-цинко-алюминиевой связке. Технологическая среда – нитритно-нитратный электролит (NaNO3 – 3 %, NaNO2 – 1 %, Na2CO3 – 0,5 %). Механические режимы: скорость резания 35 м/с, продольная подача 0,5…2,5 м/мин, глубина резания 0,01…0,04 мм. Исследование топографии поверхности круга и обрабатываемого материала проводилось методами растровой электронной микроскопии с энергодисперсионным спектральным анализом элементного состава. Результаты и обсуждение. Установлено, что непрерывная электрохимическая правка обеспечивает направленное анодное растворение компонентов металлической связки (преимущественно алюминия, меди и цинка), формируя устойчивый режущий рельеф с обнажёнными алмазными зёрнами и межзёрновыми полостями для размещения электролита и продуктов обработки. Показано, что при одновременной работе цепей правки и анодного травления заготовки на поверхности алмазных зёрен и элементах связки формируются оксидные плёнки, выполняющие роль твёрдых смазок и снижающие интенсивность адгезионно-диффузионного взаимодействия в зоне контакта. Реализация дополнительного электрохимического разупрочнения удаляемого припуска обеспечивает снижение сил резания и контактных температур, предотвращая деформационное повреждение поверхностного слоя обрабатываемого изделия. Обосновано, что разработанная технология комбинированного электроалмазного шлифования является технологической основой для проектирования гибридного станочного оборудования, интегрирующего механические и электрохимические воздействия, что отвечает современным требованиям модульности, адаптивности и цифрового управления. Полученные результаты вносят вклад в формирование теоретикометодологического базиса проектирования гибридных металлообрабатывающих систем нового поколения. Для цитирования: Формирование режущего рельефа алмазного круга на металлической связке посредством непрерывной электрохимической правки при комбинированном электроалмазном шлифовании композиционных материалов: к вопросу создания гибридного станочного оборудования / В.Ю. Скиба, А.Р. Янюшкин, Д.В. Лобанов, А.С. Янюшкин, А.Д. Черников, М.В. Яворская, А.И. Насонов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2026. – Т. 28, № 2. – С. 119–135. – DOI: 10.17212/19946309-2026-28.2-119-135. ______ *Адрес для переписки Скиба Вадим Юрьевич, к.т.н., доцент, в.н.с Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия Тел.: 8 (383) 346-17-79, e-mail: skeeba_vadim@mail.ru
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1