Удосконалення характеристик процесу різання волокнистих композиційних матеріалів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.341455Ключові слова:
характеристики різання, композитні матеріали, механічна обробка, пружні властивості, деформація композитуАнотація
Об'єктом дослідження був процес різання волокнистих полімерних композиційних матеріалів. Основною причиною обмеження застосування полімерних композитів є погіршення їх експлуатаційних властивостей після механічної обробки через руйнування поверхневого шару. Настала необхідність надати обґрунтовані рекомендацій з механічної обробки волокнистих полімерних композитів (ВПК). Це дозволить знизити глибину руйнування поверхневого шару ВПК до 20–50 мкм. і розширити область функціонального застосування цих матеріалів.
Було проведено експериментальне дослідження впливу режимів різання і геометричних параметрів ріжучої частини інструментів на технологічні складові сили різання. Це дозволило встановити, що найбільший вплив на силу різання при обробці волокнистих композитів надають величини геометричних характеристик інструменту. Зниження енерговитрат на різання до рівня 1,5 кН×м/с сприяє мінімізації впливу механічного, теплового та хімічного фактору на руйнування композиту. ВПК володіють високими пружними властивостями, що визначає особливості процесу різання. Це призводить до підвищених значень сил різання на задній поверхні, внаслідок чого рекомендується вести обробку загостреним інструментом з великими значеннями переднього γ і заднього α кутів леза.
Визначення сили різання дозволяє правильно призначити геометричні параметри інструменту і оцінити похибку обробки.
Визначені режими механічної обробки дозволяють знизити глибину дефектного шару в 10 разів((RZ ≤ 20 мм, KB ≤ 5%, N ≤ 1012 спин/гр, M ≤ 50 мкм) і підвищити в двічі стійкість ріжучого інструменту. Отримані результати дозволять вдосконалити процес формоутворення виробів із полімерних матеріалів при виготовленні на виробництві
Посилання
- Sychev, Yu., Malitskiy, I. (2020). Improving the process of cutting polymer composites. Engineering, 25, 62–69. https://doi.org/10.32820/2079-1747-2020-25-62-69
- Tomashevskyi, O., Balytska, N. (2023). Features of milling composites. Analytical reviewanalytical review. Technical Engineering, 1 (91), 92–100. https://doi.org/10.26642/ten-2023-1(91)-92-100
- Liu, S. Q., Chen, Y., Fu, Y. C., Hu, A. D. (2016). Study on the Cutting Force and Machined Surface Quality of Milling AFRP. Materials Science Forum, 836-837, 155–160. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.836-837.155
- Byelikov, S., Volchok, I., Mityaev, A., Pleskach, V., Savchenko, V. (2017). Composite materials in aircraft industry (review). Novi materialy i tekhnolohiyi v metalurhiyi ta mashynobuduvanni, 2, 32–40. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nmt_2017_2_8
- Khavin, G. L., Hou, Z. (2022). The orientation angle of reinforcing elements influence on tool wear intensity in processing polymer composites. Bulletin of the National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute” Series: Techniques in a Machine Industry, 1, 59–65. https://doi.org/10.20998/2079-x.2022.1(5).08
- Kolesnyk, V., Lysenko, B., Neshta, A., Zabara, M. (2022). Investigation of cutting parameters influence the roughness when drilling CFRP/ Ti alloy stacks. Advances in Mechanical Engineering and Transport, 1 (18), 110–123. https://doi.org/10.36910/automash.v1i18.767
- Xiong, Y., Liu, C., Wang, W., Jiang, R., Huang, B., Wang, D., Zhang, S. (2023). Assessment of machined surface for SiCf/SiC ceramic matrix composite during ultrasonic vibration-assisted milling-grinding. Ceramics International, 49 (3), 5345–5356. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.10.058
- Xiong, Y., Wang, W., Jiang, R., Huang, B., Liu, C. (2022). Feasibility and tool performance of ultrasonic vibration-assisted milling-grinding SiCf/SiC ceramic matrix composite. Journal of Materials Research and Technology, 19, 3018–3033. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.06.063
- Yakut, N. (2023). Cutting tool selection for machining metal matrix composites. Journal of Advances in Manufacturing Engineering. https://doi.org/10.14744/ytu.jame.2022.00008
- Liao, Z., Abdelhafeez, A., Li, H., Yang, Y., Diaz, O. G., Axinte, D. (2019). State-of-the-art of surface integrity in machining of metal matrix composites. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 143, 63–91. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2019.05.006
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Yrij Sychov, Oleksandr Bryniuk, Kyrylo Varodov, Yaroslav Grechaniuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
