О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗЦОВ ИЗ КОМПОЗИТА ПРИ ОБРАБОТКЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ, ОБРАЗОВАННЫХ СОЧЕТАНИЕМ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

В работе установлена сложность токарной обработки конструктивных элементов изделий, представляющих комбинированную поверхность, а именно металлическую основу с включениями полимерных материалов, выявлена невозможность обеспечения требуемых показателей качества обработки традиционными инструментальными материалами, особенно на участках контакта металла и полимера. Представлены главные технологические задачи, которые следует решить в комплексе при конструировании токарных инструментов: обеспечение безударных условий внедрения режущего элемента в прерывистую обрабатываемую поверхность; достижение высоких показателей качества и точности поверхности, образованной сочетанием разнородных конструкционных материалов; гашение колебаний, вызванных прерывистым характером процесса резания. Выполнен обзор нескольких конструкций токарных резцов с демпфирующими элементами, способных обеспечить гашение колебаний и вибрации. Исследованы характер и степень влияния прерывистых условий резания при демпфировании вибраций и нагрузок на показатели качества обработки и стойкость инструмента. Выявлены основные характеристики и особенности рассматриваемых конструкций металлорежущих инструментов, предложены конструкторские и технологические решения для внедрения имеющих демпфирующие свойства конструкций инструмента в производственный процесс, рекомендованы способы борьбы с вибрациями, возникающими в процессе токарной обработки комбинированных поверхностей. Производственные испытания новых конструкций резцов в условиях прерывистого резания конструктивно сложных поверхностей деталей машин, работающих в условиях знакопеременных нагрузок, показали высокую работоспособность сверхтвердых инструментальных материалов на основе кубического нитрида бора. В условиях демпфирования, при точении деталей из сталей марок 40ХН, 12ХН3А высокой твердости, достигнуто качество обработки седьмого квалитета при показателе шероховатости обработанной поверхности Ra ≤ 0,63 мкм, в том числе и поверхностей резания, представляющих сочетание нескольких конструкционных материалов.

инструментальное обеспечение, токарная обработка, композит, комбиниро-ванные поверхности, сочетание материалов, tools, turning, composite, combined surfaces, mix of materials

1. Кудряшов Е.А. Технологические особенности лезвийной обработки комбинированных поверхностей деталей композитами // Обработка металлов. 2002. № 1(14). С. 26-28.

2. Кудряшов Е.А. Обработка деталей из разнородных конструкционных материалов инструментом из композитов // Станки и инструменты. СТИН. 2008. № 12. С. 26-28.

3. Симонян М.М. Исследование динамики силового и теплового воздействий на твердосплавный инструмент при прерывистом резании // Вестник машиностроения. 2004. № 12. С. 54-56.

4. Солодков В.А., Тибиркова М.А. Влияние условий выхода на работоспособность твердосплавного инструмента при прерывистом резании // Известия ВолгГТУ. 2010. № 12. С. 63-65.

5. Кудряшов Е.А., Емельянов С.Г., Локтионова О.Г. Обработка пакетов из разнородных материалов инструментом из композитов // Труды Арсеньевского технологического института (филиала) ДВГТУ. Арсеньев: АрТИ ДВГТУ, 2009. Вып. 2. С. 12-17.

6. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М.: Машиностроение, 2000.

7. Кудряшов Е.А., Смирнов И.М. К выбору рационального способа восстановления работоспособности изношенных поверхностей деталей // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2014. № 1. С. 8-13.

8. Кудряшов Е.А., Смирнов И.М. Классификация деталей и поверхностей как предпосылка построения высокоэффективных технологий механической обработки // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2014. № 1. С. 27-34.

9. Смирнов И.М. Повышение эффективности процессов механической обработки конструктивно сложных деталей машин. М.: Триумф, 2012. 224 с.

10. Павлов Е.В. Исследование термомеханических процессов резания деталей погружных пневмоударников // Известия ТулГУ. Технические науки. 2014. Вып. 5. С. 150-158.

11. Павлов Е.В., Кудряшов Е.А., Лунин Д.Ю. Преимущества лезвийной технологии обработки деталей инструментом из композита // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2011. № 5. С. 77-80.

12. Павлов Е.В. Исследование конструкторско-технологических особенностей базовых деталей пневмоударников и породоразрушающего инструмента // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2013. № 3. С. 68-76.

13. Павлов Е.В., Червяков Л.М. Исследование стойкости токарных инструментов из композитов при обработке прерывистых поверхностей // Известия Юго-Западного государственного университета. 2015. № 3(60). С. 68-75.

14. Павлов Е.В., Локтионова О.Г., Яцун С.Ф. Совершенствование технологии восстановления изделий с применением обработки инструментами, оснащенными сверхтвердыми материалами // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 1 (40). С. 120-127.

15. Пат. 2457077 Российская Федерация, МПК В 23 В 27/00. Демпфирующий резец / Е.В. Павлов, Е.И. Яцун. - № 2011106621/02; заявл. 22.02.2011; опубл. 27.02.2012, Бюл. № 21.

16. Пат. 2457078 Российская Федерация, МПК В 23 В 27/00. Универсальный демпфирующий резец / Е.А. Кудряшов, Е.В. Павлов. № 2010145193/02; заявл. 03.11.2010; опубл. 27.07.2012, Бюл. № 21.

17. Пат. 2479385 Российская Федерация, МПК В 23 В 27/00. Демпфирующий резец с регулируемой жесткостью / Е.А. Кудряшов, Е.И. Яцун. № 2011141683/02; заявл. 13.10.2011; опубл. 20.04.2013, Бюл. № 11.

18. Повышение устойчивости процесса точения демпфирующим резцом / С.Г. Новиков, В.В. Малыхин, Е.В. Павлов [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. № 3 (36). С. 122-125.

19. Яцун Е.И., Ремнев А.И., Павлов Е.В. Ресурсосберегающие системы резания с инструментом из композитных материалов // СТИН. 2013. № 7. С. 29-35.

20. Обеспечение точности отверстий при ремонте деталей машин / Е.А. Кудряшов, Е.В. Павлов, Е.И. Яцун [и др.] // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2010. № 10. С. 37-38.