СХЕМА ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ВИБРАЦИОННОГО СВЕРЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ В КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ

В данной статье рассматривается возможность использования способа вибрационного сверления для получения отверстий в композиционных материалах. Особенностью современных композиционных материалов является проблематичность механической обработки традиционными способами. Возник-новение таких дефектов, как растрескивание матрицы, расслоение и непрорез волокон, термическая деструкция матрицы, получаемых при получении отверстий, требует разработки новых техноло-гических решений и специального оборудования и оснастки. Наряду с лезвийными и абразивными метода-ми механической обработки композиционных материалов, как альтернативу можно рассматривать вибрационное сверление, лазерную, ультразвуковую и струйно-абразивную обработку отверстий. На кафедре Машиностроительных технологий и оборудования Юго-Западного государственного университета разработано устройство, предназначенное для вибрационного сверления отверстий в композиционных материалах. Использование предложенного метода позволяет уменьшить вибрации вдоль оси сверла как в низкочастотном, так и высокочастотном диапазоне (от 20 до 500 Гц), изменить частоту вибраций, не прекращая процесса резания. Приспособление спроектировано для металло-режущих станков, относящихся к сверлильно-расточной группе с вертикальным расположением шпинделя для увеличения производительности и улучшения качества формообразования отверстий. Технические харак-теристики созданного приспособления обеспечивают заданные подачи инструмента, требуемые частоты вращения шпинделя, обеспечивая необходимую скорость резания (они зависят от технических характеристик выбранного станка), а также необходимые амплитуду и высокочастотные осевые колебания инструмента. Для преобразования электрических колебаний в механические была принята схема из двух катушек индуктивности, расположенных друг над другом. Предложенный метод электроимпульсного сверления позволит решить проблемы обработки компо-зиционных материалов (растрескивание матрицы, расслоение и непрорез волокон) и повысить качество и производительность получения отверстий в композиционных материалах.

композиционный материал, вибрационное сверление, вибровозбудитель, катушка индуктивности, composite material, vibration drilling, vibration exciter, inductance coil

1. Кумабе Д. Вибрационное резание // Машиностроение. 1985. С. 54-63.

2. Ломаев В.Н., Дударев А.С. Перспективы механической обработки отверстий при производстве изделий из волокнистых композиционных материалов гражданской авиатехники // Технология машиностроения. 2006. С.18-22.

3. Масленников А.В., Голубев Р.Г., Голубев И.Г. Разработка вибрационного привода для сверления отверстий малого диаметра // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации. Курск, 2010. С. 63-70.

4. Масленников А.В. Устройство для высокочастотного вибрационного сверления // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сборник материалов IV Международной научно-технической конференции. Курск, 2006. С. 152-156.

5. Подураев В.Н., Валиков В.И. Физические особенности процесса вибрационного сверления // Резание труднообрабатываемых материалов. МДНТП. 1969. С. 95-101.

6. Механизм влияния осевых гармонических колебаний и режимов резания на процесс образования стружки скалывания при формообразовании отверстий спиральным сверлом в вязких металлах / А.В. Масленников, С.А. Чевычелов, М.С. Мержоева, М.Ш. Гатиев, В.В. Сидорова // СТИН. 2014. № 4. С. 25-28.

7. Масленников А.В., Чевычелов С.А., Голубев И.Г. Влияние режимов резания на задний угол спирального сверла при формообразовании отверстий с помощью осевых вибраций // СТИН. 2012. №10. С. 19-22.

8. Исследование процесса формообразования отверстий спиральным сверлом с наложением осевых гармонических колебаний / А.В. Масленников, С.А. Чевычелов, В.В. Сидорова, М.С. Мержоева, М.Ш. Гатиев // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сборник научных трудов XI-ой Международной научно-практической конференции: в 4 т. Курск, 2014. С. 57-61.

9. Способ вибросверления отверстий малого диаметра на основе Ш-образного вибропривода / А.В. Масленников, С.А. Чевычелов, Р.Г. Голубев, И.Г. Голубев // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: материалы VIII Международной научно-технической конференции: в 2 ч. Курск, 2011. С. 222-226.

10. Проблемы формообразования отверстий спиральным сверлом с наложением осевых гармонических колебаний / М.С. Мержоева, М.Ш. Гатиев, А.В. Масленников, С.А. Чевычелов, М.В. Снопков // Современные материалы, техника и технология: материалы 5-й Международной научно-практической конференции. Курск, 2015. С. 90-94.

11. Использование вибрационного резания для управления стружкообразованием / А.В. Масленников, С.А. Чевычелов, Д.И. Гвоздев, В.В. Сидорова, М.Ш. Гатиев // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2012. № 2-1. С. 117-120.

12. Анализ эффективности процесса вибрационного формообразования отверстий / А.В. Масленников, С.А. Чевычелов, Д.И. Гвоздев, М.С. Мержоева, М.Ш. Гатиев // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2012. № 2-3. С. 47-52.

13. Чевычелов С.А., Снопков М.В. Анализ методов обработки отверстий в изделиях из композиционных материалов // Молодежь и XXI век -2015: материалы V Международной молодежной научной конференции. Курск, 2015. С. 168-173.