Oбробка карбон-карбонових композитів алмазними свердлами зі змінною циклічною подачею

Автор(и)

  • Oleksandr Salenko КПІ ім. Ігоря Сікорського, м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-5685-6225
  • Olga Chencheva Національний університет імені Михайла Остроградського, Кременчук, Україна https://orcid.org/0000-0002-8826-3248
  • Viktor Shchetynin Національний університет імені Михайла Остроградського, Кременчук, Україна
  • Valentina Gluchova Національний університет імені Михайла Остроградського, Кременчук, Україна
  • Evgeny Lashko Національний університет імені Михайла Остроградського, Кременчук, Україна
  • Mohamed R.F. Budar Національний університет імені Михайла Остроградського, Кременчук, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/2521-1943.2019.87.188721

Ключові слова:

вуглецеві композити, свердлування, різання, алмазний інструмент

Анотація

Аннотация. У статті представлено оригінальне вирішення актуальної проблеми підвищення ефективності свердління композиційних матеріалів вуглецевої групи алмазними свердлами за рахунок використання динамічної робочої подачі. Показано, що накладання циклічного низькочастотного навантаження алмазного свердла дозволяє підвищити ефективність і якість обробки, без деструкції та руйнування композиту. На основі аналізу поведінки початкового структурного елементу було оцінено напружений стан зони різання у вуглецевих композиційних матеріалах, при цьому показано, що їх обробка за допомогою алмазних кільцевих свердел є дієвою і ефективною. Застосування змінного циклічного навантаження дозволяє значно зменшити товщину еструктованого шару, який формується самим свердлом, а також зменшити силу різання, особливо при тривалій роботі. Оскільки пило- та шламоутворення грають важливу роль під час свердління, подальші дослідження повинні бути спрямовані на встановлення раціональних параметрів робочого шару інструменту, наявності на ньому порожнин для видалення мікрошламу і пилу за зону обробки.

Посилання

  1. Marshall, I. H. (1989), Dizayn s ispol'zovaniyem sovremennykh kompozitnykh materialov Dizayn s ispol'zovaniyem sovremennykh kompozitnykh materialov [Design with advanced composite materials], in L.N.Phillips (ed.), The Design Counsil, Berlin, Heidelberg, London.
  2. Konig, W., Wulf, Ch., Grab, P. and Willerscheid, H. (1985), Machining of fibre reinforced plastics, Annals of the CIRP, vol. 34, no. 2, pp. 537–548, https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)60186-3" target="_blank">https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)60186-3
  3. Sheikh-Ahmad, J., Davim, Paulo J. (2012), “Cutting And Machining of polymer Composites”, Wiley Encyclopedia of Composites.
  4. Bellam, Venkatesh and Sikarwar, Rahul S. (2018), “Drilling of Carbon Fibre Reinforced Polymer Materials - A Review”, International Journal of Mechanical and Production Engeneering, Research and development, vol. 8, no. 2. pp. 157 – 166, https://doi.org/10.24247/ijmperdapr201817
  5. Ma, F.J., Zhu, X.L., Kang, R.K., Dong, Z.G. and Zou, S.Q. (2013), “Study on the subsurface damages of glass fiberreinforced composites”, Adv Mater Res, vol. 797, pp. 691–695.
  6. Tsao, C.C., Hocheng, H. and Chen, Y.C. (2012), “Delamination reduction in drilling composite materials by active backup force”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, vol. 61, no.1, pp. 91–94, https://doi.org/10.1016/j.cirp.2012.03.036
  7. Sheikh-Ahmad, J. and Davim, Paulo J. (2012), “Cutting And Machining of polymer Composites”, Wiley Encyclopedia of Composites.
  8. Xu, J., Li, Xi., Chen, M., Mansory, M. and Ren, F. (2019), “Study of the drilling process of high-strength carbon composite materials using specialized drills”, Int J Adv Manuf Technol, vol. 103, no. 9, pp. 3425–3442.
  9. Xu, J., Li, Si., Dang, J., Mansory, M. and Ren. F. (2018), “Study of drilling high-strength carbon fiber laminates: friction temperature and cutting temperature”, Materials, vol. 11, no. 12, pp. 2366, https://doi.org/10.3390/ma11122366
  10. Kirichenko, A., Ibrahim, Metaq Al., Schetinin, V. and Chencheva, O. (2018), “Improving the quality of abrasive cutting carbon-carbon composites through rational conditions of dynamic contact”, Transactions of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, vol. 5, no. 112, pp. 94–102.
  11. Wang, H., Sun, J. and dr. (2015), “Evaluation of cutting force and cutting temperature in milling carbon fiber-reinforced polymer composites”, International Journal of Advanced Manufacturing Technologies, vol. 85, pp. 9–12.
  12. Salenko, A. and Chencheva, O. (2014), “About expediency of the use of combined rotating electric cars in power heads of new technological equipment”, Transactions of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, vol. 4, no. 87, pp. 111–119.
  13. Salenko, Alexandr, Chencheva, Olga, Lashko, Evgeny, Shchetynin, Viktor, Klimenko, Sergey Samusenko, Alexandr Potapov, Alexandr and Gusarova Irina (2018), “Forming a defective surface layer when cutting parts made from carbon-carbon and carbon-polymeric composites”, Eastern-european journal of enterprise technologies. Engineering technological systems, vol. 4, no. 1 (94), pp. 62–73.
  14. Wang, H., Sun, J. and dr. (2015), “Evaluation of cutting force and cutting temperature in milling carbon fiber-reinforced polymer composites”, International Journal of Advanced Manufacturing Technologies, vol. 85, pp. 9–12.
  15. Bobyr, M., Altenbach, H. and Khalimon, O. (2015), “On the application of the continuum damage mechanics to multi-axial low-cyclic damage”, Archive of Applied Mechanics, vol. 85, no. 4, pp. 455–468. https://doi.org/10.1007/s00419-014-0922-2

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-27

Як цитувати

[1]
O. Salenko, O. Chencheva, V. Shchetynin, V. Gluchova, E. Lashko, і M. R. Budar, «Oбробка карбон-карбонових композитів алмазними свердлами зі змінною циклічною подачею», Mech. Adv. Technol., вип. 3(87), с. 47–60, Груд 2019.

Номер

№ 3(87) (2019)

Розділ

Прогресивна техніка і технології машинобудування

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Mechanics and Advanced Technologies

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.