8 / 15
А.В. Кирейнов, В.Б. Есов
8
Инженерный журнал: наука и инновации
# 2·2017
применение воздушного охлаждения способствует уменьшению ше-
роховатости обрабатываемой поверхности, однако этот метод усту-
пает технологии MQL и жидкостному охлаждению с применением
эмульсий [12].
Основной недостаток воздуха в роли СОТС — плохая смазывающая
способность. Одним из перспективных методов воздушного охлажде-
ния зоны резания является применение активированных воздушных
сред, например охлажденного ионизированного воздуха (ОИВ). Иони-
зация воздуха обеспечивает смазывающую функцию газообразных
СОТС путем образования защитных окисных пленок на поверхностях
инструмента [24–28].
Вызывает интерес возможность совместного применения СОЖ
и ОИВ при обработке резанием. Эффективность использования по-
добной комбинации СОТС показана в работах [26, 29].
В работе [24] отмечено, что применение ОИВ при точении стали
30ХГСА резцами из твердого сплава позволило уменьшить износ на
50 % по сравнению с износом в случае «сухой» обработки. При фрезе-
ровании стали 40Х сравнивали влияние ОИВ и охлаждения воздухом
на шероховатость поверхности детали. Показано, что применение
ОИВ позволило снизить шероховатость поверхности на 10…30 %.
В работе [28] приведены результаты эксперимента при точении
жаропрочного сплава ХН77ТЮР. Использование ОИВ позволило
уменьшить шероховатость на 30 % и снизить уровень пластической
деформации в зоне резания в 1,5 раза по сравнению с аналогичными
параметрами при «сухой» обработке.
Для увеличения охлаждающей способности СОТС авторы работы
[30] совместили охлаждение сжатым воздухом с технологией MQL.
Показано, что при фрезеровании сплава Ti-6Al-4V (аналог ВТ6)
наилучшие показатели (шероховатость обработанной поверхности
и период стойкости инструмента) были получены при температуре
СОТС –15 °С по сравнению с показателями в случае обработки при
температурах 0, –30 и –45 °С, а также в случае «сухой» обработки
и жидкостного охлаждения.
При точении сплава Inconel 718 (аналог ХН45МВТЮБР
)
уста-
новлено увеличение периода
стойкости инструмента на 78 % с ис-
пользованием охлажденного воздуха и на 124 % с применением ком-
бинации технологии MQL с охлажденным воздухом по сравнению
с периодом стойкости при подаче СОЖ поливом.
В последние годы активно обсуждается обработка резанием при
использовании
криогенного охлаждения
жидким и газообразным азо-
том или углекислым газом. Криогенная обработка проводится при
температуре ниже 120 K. В литературе показано, что применение
криогенного охлаждения в определенных случаях позволяет увели-
чить период стойкости инструмента и повысить производительность
за счет увеличения скорости резания [12, 17, 22, 23, 30, 31].