Нові конструкції алмазних свердел для обробки композиційних полімерів
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.3.47.2015.05Ключові слова:
конструкції алмазних свердел, свердління, вуглепластик, блокування кернаАнотація
Автор досліджує процес свердління ряду нових конструкційних матеріалів таких як вуглепластики та інші полімери, що мають анізотропну структуру, високі міцнісні і пружні властивості в поєднанні з низькою теплостійкістю. Таке поєднання властивостей унеможливлює просте перенесення положень існуючих технологій обробки класичних матеріалів на аналізований новий клас. У місці з тим існуючий інструмент не може забезпечувати задану якість обробленої продукції при збереженні колишньої продуктивності та стійкості інструменту. Мета: Метою цього дослідження є підвищення ефективності процесу свердління композиційних полімерів шляхом розробки нових конструкцій алмазних свердел. Матеріали і методи: Одним з найбільш перспективних напрямків у вирішенні даної задачі є алмазно-абразивний тип інструменту. У роботі розглянуті і класифіковані існуючі типів алмазних свердел за призначенням і принципом роботи. Проведено літературний аналіз відомих недоліків процесу свердління, якості обробленої і прилеглих поверхонь. Результати: Експериментальні дослідження автора доводять негативну значимість вже відомої, але залишаємої в стороні обставини - блокування керна. Виявлено найбільш значущі фактори і конструктивні особливості, які впливають на процес свердління вуглепластиків, при маніпуляції якими, був створений ряд унікальних конструкцій алмазних свердел різного призначення. Представлені запатентовані моделі мають різну схему розподілу припуску та сил різання, чим задовольняють виробничі вимоги до якості, продуктивності, стійкості інструменту та розміру отвору при обробці зазначеного класу матеріалів.
Завантаження
Посилання
Дударев, А.С. Конструкции сверл и фрез для алмазно-абразивной обработки стеклопластиков и углепластиков / А.С. Дударев // Известия ТулГУ. Технические науки. — 2012. — Вып. 1. — С. 361—370.
Балыков, А.В. Новое поколение алмазно-абразивного инструмента / А.В. Балыков, С.И. Сухонос // Технология металлов. — 1999. — № 8. — С. 46—48.
Балыков, А.В. Новый алмазно-абразивный инструмент «МонАлит» / А.В. Балыков // ИСОТ. — 1999. — № 2.
Лищенко, Н.В. Определение температуры прерывистого шлифования / Н.В. Лищенко, В.П. Ларшин, А.В. Якимов / Пр. Одес. політехн. ун-ту. — 2012. — Вип. 2(39). — С. 80—85.
Ларшин, В.П. Температура прерывистого шлифования без принудительного охлаждения / В.П. Ларшин, Н.В. Лищенко // Наукові нотатки. — 2013. — Вип. 41, Ч. 1. — С. 154—159.
Ларшин, В.П. Определение температуры шлифования при импульсном тепловом потоке / В.П. Ларшин, Н.В. Лищенко // Інформаційні технології в освіті, науці та виробництві. — 2013. — Вип. 1(2). — С. 41—49.
Quan, Y. Investigation on drilling-grinding of CFRP / Y. Quan, W. Zhong // Frontiers of Mechanical Engineering in China. — 2009. — Vol. 4, Issue 1. — PP. 60—63.
Tsao, C.C. Parametric study on thrust force of core drill / C.C. Tsao, H. Hocheng // Journal of Materials Processing Technology. — 2007. — Vol. 192–193. — PP. 37—40.
Tsao, C.C. Taguchi analysis of drilling quality associated with core drill in drilling of composite material / C.C. Tsao // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. — 2007. — Vol. 32, Issue 9. — PP. 877—884.
Tsao, C.C. Investigation into the effects of drilling parameters on delamination by various step-core drills / C.C. Tsao // Journal of Materials Processing Technology. — 2008. — Vol. 206, Issues 1–3. — PP. 405—411.
Tsao, C.C. Experimental study of drilling composite materials with step-core drill / C.C. Tsao // Materials & Design. — 2008. — Vol. 29, Issue 9. — PP. 1740—1744.
Tsao, C.C. Evaluation of the drilling-induced delamination of compound core-special drills using response surface methodology based on the Taguchi method / C.C. Tsao // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. — 2012. — Vol. 62, Issue 1. — PP. 241—247.
Tsao, C.C. Evaluation of drilling parameters on thrust force in drilling carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composite laminates using compound core-special drills / C.C. Tsao, Y.C. Chiu // International Journal of Machine Tools and Manufacture. — 2011. — Vol. 51, Issue 9. — PP. 740—744.
Hocheng, H. Comprehensive analysis of delamination in drilling of composite materials with various drill bits / H. Hocheng, C.C. Tsao // Journal of Materials Processing Technology. — 2003. — Vol. 140, Issues 1–3. — PP. 335—339.
Hocheng, H. The path towards delamination-free drilling of composite materials / H. Hocheng, C.C. Tsao // Journal of Materials Processing Technology. — 2005. — Vol. 167, Issues 2–3. — PP. 251—264.
Hocheng, H. Effects of special drill bits on drilling-induced delamination of composite materials / H. Hocheng, C.C. Tsao // International Journal of Machine Tools and Manufacture. — 2006. — Vol. 46, Issues 12–13. — PP. 1403—1416.
Балыков, А.В. Работоспособность алмазных сверл, изготовленных из различных марок алмазного сырья / А.В. Балыков, Н.Ф. Кирова, А.А. Цесарский // Алмазы и сверхтвердые материалы. — 1975. — Вып. 4. — С. 7—10.
Optimization of machining parameters at high speed drilling of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) laminates / V. Krishnaraj, A. Prabukarthi, A. Ramanathan, etc. // Composites Part B: Engineering. — 2012. — Vol. 43, Issue 4. — PP. 1791—1799.
Мурзин, Л.М. Роль смазочно-охлаждающей жидкости в процессе алмазного сверления / Л.М. Мурзин, Ю.Ю. Колосовский // Вісник СевНТУ. Машиноприладобудування та транспорт. —2010. — Вип. 107. — С.161—164.
Мелентьев, Р.Ю. Особенности механической обработки полимерных композиционных материалов / Р.Ю. Мелентьев, В.В. Натальчишин // Збірник наукових праць Національного університету кораблебудування. — 2013. — № 4(449). — С. 30—34.
Rotary ultrasonic machining of CFRP: A mechanistic predictive model for cutting force / W.L. Cong, Z.J. Pei, X. Sun, C.L. Zhang // Ultrasonics. — 2014. — Vol. 54, Issue 2. — PP. 663—675.
Рощупкин, С.И. Экспериментальное исследование влияния технологических параметров процесса алмазного сверления неметаллических материалов на силы резания и шероховатость поверхности / С.И. Рощупкин // Вісник СевНТУ. Машиноприладобудування та транспорт. — 2010. — Вип. 111. — С. 148—151.
Балыков, А.В. Новые технологии алмазного сверления / А.В. Балыков // Технология металлов. — 2003. — № 6. — С. 30—32.
Balykov, A.V. Optimization of diamond drilling using an extreme experimental design / A.V. Balykov // Glass and Ceramics. — 2003. — Vol. 60, Issue 7. — PP. 213—216.
Пат. 88720 Україна, МПК B28D 1/12. Абразивне конічне свердло / Ларшин В.П., Ліщенко Н.В., Мелентьєв Р.Ю.; заявники та патентовласники Ларшин В.П., Ліщенко Н.В., Мелентьєв Р.Ю. — № u201313139; заявл. 11.11.2013; надр. 25.03.2014; Бюл. № 6.
Пат. 92358 Україна, МПК B28D 1/12, B24D 5/00. Абразивне Архімедове свердло / Мелентьєв Р.Ю.; заявник та патентовласник Мелентьєв Р.Ю. — № u201402925; заявл. 24.03.2014; надр. 11.08.2014; Бюл. № 15.
Пат. 92485 Україна, МПК B28D 5/00, B28D 1/12. Абразивне клиновидне свердло / Мелентьєв Р.Ю.; заявник та патентовласник Мелентьєв Р.Ю. — № u201314191; заявл. 05.12.2013; надр. 26.08.2014; Бюл. № 16.
Пат. 86318 Україна, МПК B24D 5/00, B28D 1/12. Абразивне кільцеве свердло / Мелентьєв Р.Ю.; заявники та патентовласники Ліщенко Н.В., Мелентьєв Р.Ю., Ларшин В.П. — № u201308214; заявл. 01.07.2013; надр. 25.12.2013; Бюл. № 24.
