9 / 15
Современные тенденции применения смазочно-охлаждающих средств…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 2·2017 9
Обработка с использованием криогенного охлаждения сопровож-
дается изменением свойств инструмента и обрабатываемой детали
в результате значительного понижения температуры. Низкая темпера-
тура обработки способствует увеличению твердости, уменьшению де-
формативности и трещиностойкости обрабатываемого материала [12].
Анализ литературы показал, что не все системы «инструмент – об-
рабатываемый материал» согласуются с тем или иным способом крио-
генного охлаждения. Например, в работе [30] отмечено, что примене-
ние жидкого азота в качестве СОТС при фрезеровании титанового
сплава Ti-6Al-4V позволяет на 30…40 % уменьшить шероховатость
обработанной поверхности по сравнению с шероховатостью при «су-
хой» обработке и применении СОЖ. Однако авторами работы [23] от-
мечено, что ни жидкий азот, ни газообразный азот не способствовал
уменьшению образования нароста и снижению коэффициента трения
при испытаниях на трибометре образцов из сплава Ti-6Al-4V с исполь-
зованием режущих пластин без покрытия. Положительный эффект
был получен при испытаниях сплава Inconel 718 с применением ре-
жущих пластин с покрытием из нитрида титана (TiN).
В работе [31] показано, что криогенное охлаждение углекислым
газом при точении титанового сплава Ti-6Al-4V позволяет увеличить
период стойкости инструмента по сравнению с аналогичным показа-
телем при использовании эмульсий. Однако при обработке высоко-
прочного титанового сплава, такого как Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo, потребо-
валось дополнительное смазывание с при-менением технологии MQL.
Отрицательная температура СОТС в разной степени влияет на
изменение характеристик режущего инструмента и материала обра-
батываемой детали [12]. По этой причине для каждой системы «ин-
струмент — обрабатываемый материал» требуется проводить инди-
видуальные исследования по применению криогенного охлаждения.
На сегодняшний день конечный потребитель криогенного охла-
ждения не готов принять на себя риски подготовки технологии
к серийному использованию. Широкому внедрению метода препят-
ствуют проблемы обеспечения безопасности работ, а также проблема
пригодности технологии криогенного охлаждения для разного обору-
дования [17].
На основе проведенного обзора можно выделить следующие спо-
собы повышения эффективности лезвийной обработки ТМ (рис. 3):
модифицирование СОЖ (применение более эффективных при-
садок, уменьшение вредного воздействия);
применение более эффективных способов подачи СОЖ;
использование «сухого» резания;
применение газообразных СОТС, криогенное охлаждение.