18 / 460
Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2
Innovative Technologies
in Mechanical Engineering
____________________________________________________________________
18
режущей кромки инструмента; высокая твердость наполнителя; слоистая структура и т.п. [3].
Это вызывает интенсивный износ режущего инструмента и приводит к
неудовлетворительному качеству обработанной поверхности.
Эти проблемы решаются подбором инструментальных материалов и режимов
обработки, обеспечивающих высокую износостойкость режущего инструмента и качество
обработанной поверхности.
Среди широкой номенклатуры полимерных материалов стоит выделить композиты,
армированные стеклянными тканями. Они применяются для изготовления деталей
различного назначения, например, в машиностроении в качестве конструкций, работающих в
условиях повышенных вибраций и знакопеременных нагрузок, сеток для армирования
отрезных дисков или фильтров очистки отходящих газов от пыли и промышленных стоков, в
автомобилестроении в качестве глушителей, панелей, теплоизоляционных прокладок и т.п., в
судостроении в качестве теплозвукоизоляции судовых установок и оборудования, в
авиационной промышленности и ракетостроении в качестве корпусных деталей самолетов и
ракет, в химической промышленности в качестве химически стойких труб и емкостей для
хранения агрессивных жидкостей, в металлургии в качестве фильтров для расплавов
металлов при литье и т.п. [3, 4].
Теория
Исследования по разработке рациональных параметров резания стеклопластиков и
стеклотекстолитов отражено в работах [5 – 9], в которых приведены результаты
исследований качества обработанной поверхности, мощности обработки и стойкости
режущего инструмента в зависимости от режимов резания. При этом варьирование скорости
резания не осуществляется, а устанавливается ее максимальное значение, ограниченное
возможностями технологического оборудования, что связано с особенностями протекания
пластических деформаций в процессе резания полимерных материалов. Поскольку полимеры
обладают сравнительно высокими упругими свойствами, при недостаточно высокой
скорости резания процесс обработки сопровождается значительной долей смятия материала
и упругих деформаций, а возникающие упругие напряжения стремятся вернуть исходную
форму детали и тем самым искажают профиль обработанной поверхности [3].
Помимо установления рациональных режимов резания необходимо учитывать
параметры конструкции режущего инструмента и физико-механические свойства
применяемых инструментальных материалов. В работах [10 – 14] приведены результаты
стойкостных
испытаний
фрезерного
инструмента,
оснащенного
различными
инструментальными материалами с разной геометрией режущей части. Показано, что
твердые сплавы с меньшим содержанием связки (Co) и размером зерна карбидной фазы
(WC) имеют более высокий период стойкости. Однако существующие исследования не дают
возможности сравнения марок твердых сплавов отечественного производства с зарубежными
аналогами.
Результаты и обсуждение
Несмотря на то, что рекомендации по выбору режимов обработки полимерных
материалов указывают на необходимость установки высоких скоростей резания для
обеспечения качества обработанной поверхности [3], целесообразно провести исследования
по фрезерованию стеклотекстолитов с варьированием скорости резания для установления ее
зависимости на качество обработанной поверхности. В сочетании со стойкостными
испытаниями режущего инструмента это позволит оптимизировать процесс фрезерования