APPLICABILITY OF COMPOSITE CUTTERS FOR MASHINING SURFACES FORMED BY A COMBINATION OF STRUCTURAL MATERIALS

The paper states the difficulty of turning of structural elements of items with a combined surface, namely, a metal base surface with inclusions of polymer materials; impossibility to provide the required performance quality using traditional tool materials, especially in the areas of metal and polymer contact is shown. Major technological challenges that should be addressed as a whole while designing turning tools are presented. They are: providing shock-free conditions for digging of the cutting element in a discontinuous surface; achievement of high levels of quality and accuracy of the surface formed by the combination of dissimilar structural materials; damping of oscillations caused by the discontinuous nature of the cutting process. Several designs of turning tools with damping elements suitable for oscillation and vibration damping were reviewed. The nature and extent of the influence of intermittent cutting conditions when damping vibrations and loads on the machining quality levels and tool life were investigated. The main characteristics and features of the considered designs of cutting tools were studied; design and engineering solutions for the implementation of tools with damping properties into the production process were proposed; ways for abatement of vibrations arising in the process of turning of combined surfaces were recommended. Performance testing of new designs of cutters under conditions of intermittent cutting of structurally complex surfaces of machine parts operating under alternating loads showed high performance of super-hard tool materials based on cubic boron nitride. Under damping while turning parts made of HH 40KHN, 12KHN3A steel, the quality of the machining of the seventh quality grade with the index of roughness of the processed surface Ra ≤ 0.63 µm, including surface cutting, which is a combination of several structural materials, was achieved.

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.