OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 2 2026 197 EQUIPMENT. INSTRUMENTS стабильностью указанных сплавов. Однако некоторые свойства сплавов вызывают трудности при механической обработке. Обработка титана сложна из-за его плохой теплопроводности, высоких температурных напряжений и формирующихся на рабочих поверхностях режущего клина высоких сжимающих нагрузок, приводящих к износу и разрушению инструмента. Еще большие сложности возникают при интенсификации обработки, т. е. высоких скоростях резания, что оправдано при необходимости ускорения выпуска изделий. Повышение скорости резания сопровождается ростом температуры обработки, способствующей разупрочнению инструментального материала, тем самым сокращается срок его службы. Известно, что титан обладает полиморфизмом и существует в двух аллотропических модификациях – низкотемпературная модификация α-титан и высокотемпературная модификация β-титан. Низкотемпературная модификация имеет место при температуре до 882,5 °С и характеризуется гексагональной решеткой с плотной упаковкой атомов. Высокотемпературная модификация существует при температурах выше 882,5 °С и имеет кубическую объемноцентрированную решетку. Исследуемый в настоящей работе сплав ВТ1-0 относится к α-сплавам титана и характеризуется сохранением пластических свойств после длительного совместного воздействия высоких температур и напряжений. Трудности обработки титановых сплавов приводятся в работе Р. Командури [1]. К основным сложностям относятся короткий срок службы инструмента и низкая скорость съема металла, которые в основном обусловлены плохими термическими свойствами сплава (низкой теплопроводностью), периодической грубой неоднородной деформацией, нестабильностью процесса стружкообразования, колебаниями составляющих силы резания, высокой температурой в области контакта инструмента со стружкой, высокой химической реактивностью сплава и низким модулем упругости. Последнее вызывает большую упругую деформацию части металла (толщину слоя), уходящего под режущую кромку инструмента, что впоследствии вызывает большую величину упругого восстановления поверхности резания, находящейся в контакте с задней поверхностью инструмента, и, как следствие, большую величину нормальных контактных напряжений на задней поверхности и особенно на фаске износа по задней поверхности инструмента [2]. Так, например, при токарной обработке титановых сплавов рекомендуется применять твердосплавный инструмент (группа WC+Co) на скоростях резания менее 60 м/мин, что весьма ограничивает возможности по ускорению выпуска готовой продукции. Для достижения более высокой эффективности обработки необходимо максимально уменьшить температуру резания, быстро отводить тепло из зоны обработки. В соответствии с этим принципом желательно применять инструмент с высокой теплопроводностью и большим передним углом для уменьшения тепловыделения, но большие контактные напряжения на передней поверхности инструмента при обработке труднообрабатываемых групп титановых сплавов вынуждают использовать отрицательные передние углы γ до минус 30° [3], а также применять обильную подачу охлаждающей жидкости на водной основе или иные методы охлаждения [4–6]. С другой стороны, применение СОЖ нежелательно из-за загрязнения дорогой титановой стружки и невозможности её дальнейшей переработки [7]. По данным исследований [8–14] высокоскоростной обработкой резанием для титановых сплавов считается режим, при котором скорость резания превосходит диапазон 150…200 м/мин при различных подачах и глубинах резания. Такое утверждение справедливо для легкообрабатываемых групп титановых сплавов и технически чистого титана, а для труднообрабатываемых групп титановых сплавов скорость резания v не должна превышать 30 м/мин [7]. Обзор литературы показывает, что высокоскоростное фрезерование титановых сплавов в основном рассматривается в контексте обработки легированных сплавов, например, Ti-6Al-4V [15–17]. Так, в работе [18] исследователи Jawaid, Sharif и Koksal использовали твердосплавные инструменты с покрытиями PVD-TiN и CVDTiCN/Al2O3 для торцевого фрезерования сплава Ti-6Al-4V с различными скоростями резания – 55, 65, 80 и 100 м/мин, с подачей 0,1 и 0,15 мм на
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1