66 / 142
Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 1. 2017
Technological Equipment, Machining
Attachments and Instruments
____________________________________________________________________
66
формы и размеров деталей из композиционных материалов. Сопрягаемые детали из компо-
зиционных материалов должны иметь определенный размер и шероховатость, достигаемые
после дополнительной обработки. Существующие методы обработки композитов можно раз-
делить на четыре группы: механическая, струйно-абразивная, лазерная и ультразвуковая. Все
они обладают определенными преимуществами и недостатками. К достоинствам струйно-
абразивной обработки можно отнести: отсутствие термической деструкции матрицы; воз-
можность резки конструкций большой толщины; высокую производительность, к недостат-
кам – высокую шероховатость обработанной поверхности; насыщение композита водой. К
достоинствам лазерной обработки следует отнести: малую ширину реза; высокую скорость
резки; обработку маложестких деталей, к недостаткам – термическую деструкцию матрицы;
выделение дыма и пыли. К достоинствам ультразвуковой обработки композитов можно от-
нести: высокую точность; низкую шероховатость; минимальное расслоение материала, к не-
достаткам – низкую производительность; износ инструмента. К достоинствам механической
обработки изделий из композиционных материалов следует отнести: низкую шероховатость;
высокую точность обработки, к недостаткам – высокий износ инструмента и его влияние на
качество обработки, расслоение, вырывание волокон, термическую деструкцию матрицы.
Оценивая преимущества и недостатки вышеперечисленных методов обработки композици-
онных материалов, нами был выбран наиболее рациональный – механическая обработка.
Механическая обработка композиционных материалов используется для доведения деталей
до заданных размеров, а так же для достижения требуемой точности, качества поверхности и
получения сложных конфигураций изделия. Процесс резания композиционных материалов
существенно отличается от процесса резания металлов это объясняется специфическими
свойствами композитов. Исходные характеристики процесса резания обусловлены рядом
факторов [2, 3].
Методика экспериментального исследования
Механическая обработка изделий из композитов подразумевает две составляющие:
деталь из композиционного материала и инструмент для ее обработки. При выборе режущего
инструмента для обработки композитов необходимо учитывать физико-механические свой-
ства композиционных материалов, специфику их обработки и технологию. Это, как правило,
трудоемкий и длительный процесс, так как требует обработки большого массива информа-
ции, что, зачастую, останавливает, или ограничивает производителей изделий из композици-
онных материалов. Поэтому для повышения эффективности процесса подготовки производ-
ства, существует необходимость в структурировании, систематизации данных о композитах
и инструменте, и автоматизации операций поиска, анализа и принятия синтезированного ре-
шения по выбору рационального композиционного материала и лезвийного инструмента для
его обработки.
Процессу выбора композиционных материалов посвящено достаточно много времени
[4, 5]. Процессу выбора сборного лезвийного инструмента ранее уделено внимание в работах
[6, 7], однако требуется дополнение с учетом видов обрабатываемого и инструментального
материалов, накопленной базы знаний, а также операций (сверлильная, токарная, фрезерная
и т.д.), инструмента (осевой, токарный, фрезерный и т.д.), специфики и технологии лезвий-
ной обработки композитов.
Разработка программных продуктов по систематизации и структурированию данных о
режущем инструменте велась ранее, однако созданные программные продукты имеют ряд
недостатков. Первая программа [8] представляет собой базу данных, структурированную в
таблицах, что позволяет пользователю быстро найти нужный инструмент, однако процесс
поиска инструмента не автоматизирован и осуществляется пользователем на основании его