Машина жасау өндірісінде қиын өңделетін материалдарды механикалық өңдеу кезінде кесуші құралдардың мерзімінен бұрын істен шығуы мәселесі бар екендігі және оның өндіріс тиімділігіне айтарлықтай әсер ететіндігі мәлім болды. Осы мәселенің шешімі ретінде қолданыстағы механикалық өңдеу әдістерінің орнына импульсті салқындатуға ие термофрикциялық өңдеу әдісін қолдануды өрбіту мақсат етіп қойылған болатын. Қәзіргі уақытта бұл бағытта бірқанша жетістіктерге қол жеткізілген. Бірақ-та, жүргізілген зерттеу нәтижелері термофрикциялық құралдардың кесуші жиектерінде жарықтардың пайда болуы және тозу, сынып түсу сияқты мәселелер бар екендігін көрсетті. Сондықтан мақалада импульсті салқындатуға ие термофрикциялық құралдардың тозуға төзімділігін арттыру мәселесі қарастырылған. Импульсті салқындатуға ие термофрикциялық өңдеу әдістерінің кесу механизмі өңдеу аймағында жиілікті түрде «қыздыру-салқындату» циклін қалыптастыру арқылы сыртқы үйкелісті ішкі үйкеліске ауыстыруға негізделген, бұл кесу процесінің энергия сыйымдылығын төмендетуге мүмкіндік береді. Зерттеу нәтижесінде термофрикциялық кесу құралдарының тозуға төзімділігін арттыру мақсатында жоғары беріктікке ие балқыма материалмен олардың кесу жиектерін балқымалау әдісі қолданылғандығы анықталды. STOODY M7-G материалымен балқытылған термофрикциялық құралдардың дәстүрлі термофрикциялық құралдармен салыстырғанда 1,5-2 есе жоғары жұмыс ресурсына ие екендігі эксперименталды түрде дәлелденген. Сонымен қатар, балқымалау әдісінің жоғары еңбек сыйымдылығы мен технологиялық өзіндік құнының жоғары екендігі анықталды. Осыған байланысты термофрикциялық құралдардың кесуші бөлігінің тозуға төзімділігін, оларды даярлау кезінде, технологиялық тәсілдермен қамтамасыз ететін баламалы әдісті әзірлеу өзектілігі негізделді. Кілтті сөздер: термофрикциялық өңдеу, импульсті салқындату, термофрикциялық кесуші құрал, тозуға төзімділік, қиын өңделуші материалдар, технологиялық әдіс.

Проведенные исследования по изучению состояния вопроса изготовления зубчатых колес в условиях отечественных машиностроительных производств показали, что существуют проблемы связанные с обеспечением качества при нарезании зубьев и с высокой себестоимостью из-за большого расхода металлорежущего инструмента. В данной статье представлены результаты экспериментального исследования процесса термофрикционного фрезерования с импульсным охлаждением впадин зубьев прямозубых цилиндрических зубчатых колес. Способ термофрикционного фрезерования с импульсным охлаждением является ресурсерегающим, фреза трения изготовливается из конструкционных сталей, что существенно снижает себестоимость механической обработки. Результаты экспериментального исследования показали, что на оптимальных режимах резания можно достичь высокие значения показателей качества обработанной поверхности. Установлено, что увеличение частоты вращения шпинделя оказывает положительное влияние на шероховатость и твердость обработанной поверхности. При этом влияние подачи получается неоднозначным. С увеличением подачи повышается твердость обработанной поверхности и достигает НВ 380. Однако увеличение подачи положительно сказывается на шероховатости обработанной поверхности и обеспечивает Rz=40–18 мкм. Исходя из этого были определены следующие оптимальные значения режимов резания: nшп=1250 об/мин; Sпр=100 мм/мин; t=22,5 мм. Предлагаемая дисковая модульная фреза трения заменяет дисковую модульную фрезу, изготовляемую из быстрорежущей стали Р6М5 на зуборезной операции. Ключевые слова. Термофрикционная обработка, импульсное охлаждение, фреза трения, зубчатое колесо, зуборезание, впадины зубьев, шероховатость, твердость.

This study investigates the effect of extrusion temperature and print layer thickness on the thermal conditions for interlayer bond formation during FDM printing of ABS plastic. Computer simulations were performed using SOLIDWORKS 2024^® with transient thermal analysis. Two print layer thicknesses were considered: 0.10 and 0.25 mm, and three temperatures for the newly deposited layer: 220, 240, and 260 °C. The glass transition temperature of ABS, taken as 105 °C, was used as the criterion for evaluating the thermal state of the interlayer zone. The simulation results showed that increasing the temperature of the newly applied layer increases the depth of the zone with a temperature of Tg ≥ 105 °C and the duration for which the temperature at the interlayer interface remains above the glass transition temperature. For a layer thickness of 0.10 mm, the maximum depth of this zone increased from 0.08 mm at 220 °C to 0.14 mm at 260 °C. For a layer thickness of 0.25 mm, the maximum depth increased from 0.24 to 0.37 mm. Tensile tests were conducted on ABS specimens with layer thicknesses of 0.10 and 0.25 mm to experimentally verify these findings. The experimental tests showed that increasing the thickness of the printed layer from 0.10 to 0.25 mm results in an 8.7% increase in the average maximum tensile stress of ABS plastic and an increase in the calculated relative strain. The experimental results are consistent with trends observed in thermal modeling and show that increasing printed layer thickness leads to deeper, longer-lasting heating of the previously formed material and a higher maximum load withstood by the ABS samples.