Метчик со встречно расположенными стружечными канавками для резьбонарезания в волоконно-армированных композитах
Автор: Щуров Игорь Алексеевич, Никонов Александр Владимирович
Рубрика: Технология
Статья в выпуске: 4 т.20, 2020 года.
Бесплатный доступ
С каждым годом все сильнее расширяется область применения изделий из волоконно-армированных композитов (ВК). Несмотря на то, что зачастую подобные изделия изготавливаются готовой формы, полностью избежать обработки резанием в настоящее время не удается. Особенности структуры ВК и их компонентов обуславливают необходимость поиска специализированных решений для их механической обработки. Помимо традиционных операций, к которым относятся фрезерование и сверление, в настоящее время возникла потребность в резьбонарезании непосредственно в самих композитных заготовках, однако стандартный резьбонарезной инструмент не обеспечивает требуемое качество обрабатываемой резьбы. Инструменты для обработки заготовок из ВК должны обладать существенными конструктивными отличиями от традиционных с целью формирования рациональных условий резания на режущих клиньях. Таким образом, авторами данной статьи была разработана конструкция специального метчика с четным количеством встречно-направленных винтовых стружечных канавок. К особенностям данного метчика также относится и то, что при шлифовании резьбы на таком метчике дополнительно срезаются участки зубьев с четных и нечетных перьев в шахматном порядке, что позволяет исключить из работы неблагоприятные с точки зрения условий резания участки режущих кромок. Однако такая конструктивная особенность обуславливает необходимость разработки специализированных технологических решений, которые позволят эффективно изготовить подобный метчик. Одной из наиболее проблемных операций в изготовлении данного метчика становится затылование по профилю резьбы. Таким образом, в данной работе помимо определения основных конструктивных параметров таких метчиков проведен расчет максимального радиуса абразивного инструмента для их затылования по профилю резьбы.
Волоконно-армированные композиты (вк), резьба, метчик
Короткий адрес: https://sciup.org/147233493
IDR: 147233493 | DOI: 10.14529/engin200406
Список литературы Метчик со встречно расположенными стружечными канавками для резьбонарезания в волоконно-армированных композитах
- Machining carbon fibre materials. User’s guide / Каталог фирмы «Sandvik Coromant». – 2010. – 66 с.
- Durostone. Fasteners / Каталог фирмы «Röchling Industrial». – 2020. – 20 с.
- Степанов, А.А. Обработка резанием высокопрочных композиционных полимерных материалов /А.А. Степанов. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние. – 1987. – 176 с.
- Баранчиков, В.И. Обработка специальных материалов в машиностроении: справочник. Библиотека технолога. – М.: Машиностроение. – 2002. – 264 с.
- Kumar, L. Screws for Plastic: How to select fasteners for plastic joints / L. Kumar // Design Engineering Guide. – 2014. – EES-0041. – P. 1–3.
- Unal, E. The Effect of Different Tread Profiles on Pullout Strength of Glass Fiber Reinforced Polymer Composite Materials / E. Unal // Cumhuriyet Science Journal. – 2018. – Vol. 39-2. – P. 550–556.
- Experimental investigation of tapping in CFRP with analysis of torque-tension resistance / S.A. Freitas, J.T. Vieira, S.L.M.R. Filho, L.C. Brandao // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2019. – 104. – P. 757–766.
- Zemann, R. Manufacturing of threads direct into a carbon fibre reinforced polymer / R. Zemann // Materials Today: Proceedings. – 2016. – 3. – P. 1226–1229.
- Aerospace – Composite Machining Guide / Каталог фирмы «Kennametal». – 2015. – 22 с.
- Tools for composites (fiber-reinforced plastics CFRP/GFRP/AFRP) / Каталог фирмы «Emuge-Franken». – 2019. – 28 с.
- Schorník, V. The Influence of the Cutting Conditions on the Machined Surface Quality When the CFRP is Machined / V. Schorník, M. Dana, I. Zetková // Procedia Engineering. – 2015. – 100. – P. 1270–1276.
- Shchurov, I.A. Fiber-Reinforced Composite Workpiece Surface Quality Improvement In Machining By Milling-Cutter With Opposite Cutting Edges Using Sph-Method Simulation / I.A. Shchurov, A.V. Nikonov // Bulletin of the South Ural State University. Ser. Mechanical Engineering Industry. – 2016. – Vol. 16(1). – P. 56–62.
- Patent WO2011157667. Cutter Elements, Rotary Machine Tools Comprising Same And Method For Making Same / J.J. Barry, R. Fries, M. Kasonde. – 2011. – 27 p.
- Drill bit with a helical groove edge for clean drilling of carbon fiberreinforced plastic / Z. Yu, C. Li, R. Kurniawan et al. // Journal of Materials Processing Tech. – 2019. – 274. – P. 12.
- Teti, R. Machining of Composite Materials / R. Teti // CIRP Annals. – 2002. – Vol. 51(2). – P. 611–634.
- Грановский, Г.И. Кинематика резания / Г.И. Грановский. – М.: Машгиз. – 1948. – 205 с.
- Hocheng, H. Machining technology for composite materials / H. Hocheng – Cam-bridge: Woodhead Publishing. – 2012. – P. 472.
- Патент RU 2725582C1, 2020.07.02. Метчик для обработки волоконно-армированных композитных материалов / И.А. Щуров, А.В. Никонов.
- Древаль, А.Е. Переточка метчиков с внутренним размещением стружки / А.Е. Древаль, А.В. Литвиненко, Нгуен Туан Хиеу // Наука и Образование. – 2008.
- Прудников, Ю.П. Математическая модель определения рационального диаметра шлифовального круга при затыловании червячных мелкомодульных фрез / Ю.П. Прудников, А.Ю. Родионовский // Вестник УлГТУ. – 2000. – 4. – с. 104–108.
- Меньшаков В.М. Бесстружечные метчики / В.М. Меньшаков, Г.П. Урлапов, В.С. Середа. М.: Машиностроение. – 1976. – 167 с.
- Мирнов, И.Я. Нарезание высокоточных резьб на токарных многошпиндельных станках / И.Я. Мирнов, И.А. Щуров. Челябинск: Изд-во ЧГТУ. – 1996. – 244 с.
- Семенченко, И.И. Проектирование металлорежущих инструментов / под ред. И.И. Семенченко. – М.: Машгиз. – 1963. – 955 с.
- Погорелов, А.В. Дифференциальная геометрия / А.П. Погорелов. – М.: Изд-во «Наука». – 1974. – 176 с.
- Древаль, А.Е. Затылование зубьев режущих инструментов: учебное пособие по курсу «Технология производства инструментальных систем» / под ред. А.Е. Древаля. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 1999. – 24 с.
