Коллектив авторов благодарит компанию Airtech и Эколан Ингридиенты за любезно предоставленные материалы для формовки углепластика.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.

М
ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


Ministry of Education & Science

of Ukraine

National Technical University


Kharkiv

Polytechnic

Institute





РЕЗАНИЕ

И

ИНСТРУМЕНТ

в технол
огических системах

________________________________
_________

CUTTING

&
TOOL


IN

TECHNOLOGICAL

SYSTEM



Международный

научно
-
технический

сборник

I
nternational

S
cientific
-
T
echnical
Collection



Основан

в

1966
г
.
М
.

Ф
.

Семко

Found

by M.

F.

Semko in 1966


ВЫПУ
СК

8
5

Edition


8
5



Харьков

НТУ


ХПИ



201
5



Kharkiv

NTU


KhPI


ББК 4.6

УДК 621.91


Державне видання

Свідоцтво Державного комітету телебачення і радіомовлення України

КВ № 7840 від 8 вересня 200 року

Друкується за

рішенням Вченої Ради НТУ "ХПІ"


Реда
кционная коллегия:

А.

И.

Грабченко, д.т.н. отв. ред., М.

Д.

Узунян, д.т.н. зам.

отв.

ред.,

Н.

В.

Верезуб,д.т.н., Ю.

Н.

Внуков, д.т.н.,

В.

Л.

Доброскок, д.т.н., М.

Кавалец, проф., Я.

Кундрак, д.т.н.,

П.

П.

Мельничук, д.т.н., В.

К.

Старков, д.т.н., Ю
.

В.

Тимофеев, д.т.н.,

Р.

С.

Турманидзе, д.т.н., В.

А.

Фадеев, проф.,

В.

А.

Федорович, д.т.н., Ф.

Я.

Якубов, д.т.н.
,

Н.

В.

Крюкова

отв. секр.


В сборнике представлены научные статьи, в которых затрагиваются
актуальные вопросы в области механической обрабо
тки различных
современных материалов с применением высокопроизводительных
технологий, новых методик, измерительных приборов для контроля качества
обработанных поверхностей и высокоэффективных режущих инструментов.
Затронуты аспекты оптимизации и математиче
ского моделирования на
различных этапах технологического процесса.

Для инженеров и научных сотрудников, работающих в области резания
материалов, проектирования режущих инструментов в технологических
системах.

В апреле 201 г. научный сборник Резание и инс
трумент в
технологических системах включен в справочник периодических изданий
базы данных Uric’ riodic irctor N Jr, UA


Резание и инструмент в технологических системах: Междунар. науч.
-
техн. сб.


Харьков: НТУ ХПИ, 201
5
.


Вып. 8
5
.



34
7

с.


Адрес редакционной коллегии:
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,

Национальный технический университет Харьковский политехнический
институт, кафедра Интегрированные технологии машиностроения

им. М.Ф. Семко, тел.
+38 ⠀057⤀
706
-
41
-
43
.

ББК 4.6


М
атериалы воспроизведены с авторских оригиналов

©
НТУ ХПИ, 201
5
ISSN

2
078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, в
ы
пуск 85

126

УДК 621
.95
.01
: 678.5


В.А. Колесник
,
Д.В. Криворучко, д
-
р

техн.

наук, Сумы, Украина

Д
.
Митал
,
PhD
,
Прешов
,
Словацкая республика


ТЕМПЕРАТУР
А

РЕЗАНИЯ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ПАКЕТОВ
УГЛЕПЛАСТИК/ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ


В статті виконано аналіз існуючих методів вимірювання температури
для різних
конструкційних матеріалів в тому числі і композиційних. Показано, що визначення температури на
свердлі, що обертається, при різання неелектропровідних матеріалів є задачею, що потребує
подальшого розв’язання. Метою статті є розроблення способу в
имірювання та дослідження
температури різання методом штучної термопари при свердлінні пакетів вуглепластик/
титановий сплав. Використовуючи сучасну елементну базу розроблено спосіб вимірювання
температури, за яким система оброблення інформації обертається

разом зі свердлом, а данні
передаються на нерухомий приймач за допомогою радіохвиль. У дослідженому діапазоні режимів
різання температура різання в вуглепластику склала 100
-
20 °С, а в шарі титанового сплаву
-

500
-
900 ° С. Встановлено, що при малій товщин
і шарів приблизно 5мм рівень температури у
вуглепластиковому шарі більше залежить від режиму різання, а в титановому шарі
-

від
співвідношення товщини шару і хвилинної подачі та швидкості різання.


В статье выполнен анализ существующих методов измерения
температуры различных
конструкционных материалов, в том числе и композиционных. Показано, что определение
температуры на вращающемся сверле при резании неэлектропроводных материалов является
задачей, требующей дальнейшего решения. Целью статьи является раз
работка способа
измерения и исследование температуры резания методом искусственной термопары при
сверлении пакетов углепластик/титановый сплав. Используя современную элементную базу
разработан способ измерения температуры, согласно которого система обработ
ки
информации вращается вместе со сверлом, а данные передаются на неподвижный приемник с
помощью радиоволн. В исследованном диапазоне режимов резания температура резания в слое
углепластика составила 100
-
20 °С, а в слое титанового сплава
-

500
-
900 °С. Уст
ановлено, что
при малой толщине слоев примерно 5мм уровень температуры в углепластиковом слое в
основном зависит от режима резания, а в слое титанового сплава
-

от соотношения толщины
слоя и минутной подачи, а также скорости резания.


This article gives
an analysis of the existing methods for measuring the cutting temperature
during machining of various structural materials including composites. It is shown that the
determination of the temperature on the rotating drill when drilling non
-
conductive materi
als is a task
that requires a further decision. The aim of the article is to provide a method for measuring and
research of the cutting temperature by artificial thermocouple during drilling of CFRP / titanium stacks.
Using modern electronic hardware autho
rs provide a method of temperature measurement according to
which the temperature handling system rotates with the drill bit and the collected data is transmitted to
the fixed receiver via radio waves. In the investigated range of cutting conditions cuttin
g temperature in
the CFRP layer was 100
-
20 °C, d i  titiu r  500
-
900 ° C. It  oud tt t  
layer thickness ⠀about 5 mm⤀ the cutting temperature in CFRP layer mainly depends on the cutting
conditions and in titanium layer it depen
ds on the ratio of the layer thickness and the minute feed as well
as on cutting speed.



© В.А. Колесник, Д.В. Криворучко,
Д
.
Митал
,

2015


ISSN

2
078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, в
ы
пуск 85

127

Постановка проблемы
.

В процессе резания происходят интенсивные
процессы тепловыделения и теплопередачи, формирующие
сложное
температурное поле в инструменте, заготовке и стружке
[1]
. Температура
оказывает влияние на стойкость инструмента и качество обработанной
поверхности, и должна учитываться в исследованиях процесса резания.
Особенно остро эта вопрос стоит при сверле
нии пакетов
углепластик/титановый сплав, поскольку и титановый сплав и углепластик
весьма чувствительны к повышенной температуре, хотя критические
значения для каждого слоя сильно отличаются. В этой связи, измерение
температуры в процессе све
рления являет
ся важной научно
-
технической
задачей. На сегодняшний день существует как традиционные, так и
современные методики, позволяющие производить измерение температуры
резания.

Анализ последних исследований.

Известные
в

настоящее время методики
и техники измерен
ия температуры могут быть классифицированы по
методам
измерения на калориметрический, сопротивления, термопары,
термофизический, термографический методы. Наиболее распространенными
методами при исследовании процессов механической обработки являются
калорим
етрический, термофизический, термографический методы и метод
измерения термопарой.

Последними достижениями в этой области является применение
различных пирометров, инфракрасных камер и телевизоров. Вместе с тем
закрытость зоны резания, особенно при сверле
нии, является существенным
ограничением этого метода

[
2
]
. В ряде исследований проблему закрытости
зоны резания
решают

путем получения информации о тепловом излучении с
помощью оптоволокна, помещаемого непосредственно в зону резания. Так в

ходе опытов по св
ерлению алюминиевых сплавов 
3
 и пластиков 
4
 были
измерены распределение температуры в обрабатываемый материал путем
регистрации

интенсивности инфракрасного излучения
с помощью
оптоволокн
а,

размещенного

в специальн
ых

отверсти
ях

на удалении от 0,2 до
1 м
м от стенки обрабатываемого отверстия. В результате была измерена
температура в диапазоне от 20°
C

до 70°
C

с точностью ±0,2°
C

при скорости
резания от 6 до 15 м/мин.

Метод

термопары
остается, пожалуй, самым востребованным и в
настоящее время. В

сочетании
с
расчетными методами он позволяет
достаточно дешево и с приемлемой точностью получить информацию о
температуре резания
.
Так в

ряде исследований при сверлении алюминиевого
⠀Al7075
-
Т651, титанового сплавов Ti6A4 и сталей

AII 4140 был
использован метод

искусственной термопары для измерения изменения
температуры по глубине отверстия 
5
, путем закл
адки не разрушаемой
термопары К
-
типа в отверстия, на удалении

0,2 мм от стенки
обрабатываемого отверстия, что позволило установить влияние покрытий
ISSN

2
078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, в
ы
пуск 85

128

⠀TiAlN, CrC
N или TiCN на стойкость твердосплавного сверла.
Bagci and
Ozcelik

[
6
-
8
, определили температуру сверления стали AII 4140 и
алюминиевого сплав A7075
-
Т651 на неподвижном сверле, методом
искусственной термопары, разместив ее в сверле в отверстии для подачи

СОЖ
с последующим уточнением температурного поля
методом конечных
элементов. При варьировании режимов резания была измерена максимальные
температура для AII 4140 и A7075
-
Т651 в диапазоне от 165°С до 420°С и от
160 °С до 240 °С, соответственно.
Battaglia
,
Kusiak

и
Kalidas, S.,

Kapoor, S. G. [
9
,

10
]

использовали метод искусственной термопары,
размещенной в заготовке
,

для оценке количества поглощаемого тепла при
изучении износа сверла в процессе высокоскоростного сверления.

J.L. Merino
-
P
e
rez, R. Royer

и д
р.
[
1
1
]

предложили комбинирований метод
измерения температуры при сверлении углепластика, сочетающий метод
искусственной термопары размещенной в детали и термографический метод
на выходе сверла из отверстия, что позволило соотнести температуру
измеренную т
ермопарой и инфракрасной камерой.

Полученные результаты
показали расхождение данных этих двух методов измерения в пределах
только 10% при скоростях резания в диапазоне от 49,8 м/мин до 199,2 м/мин
при подаче 0,05 мм/об, но не позволили сделать вывод о дин
амике изменения
температуры в процессе резания.
C
.

Ramirez, G
.
Poulachon

и др. исследовали
влияние износа твердосплавного сверла при сверлении углепластика методом
срезаемой искусственной термопары К
-
типа, предварительно за формованной
в углепластик на раз
ной глубине. Было установлено, что температура резания
углепластика вблизи поперченной режущей кромки по мере износа
изменялась в сторону увеличения от 100°С до 250 °С, а при вершине сверла
от 480°С до 525°С

[
1
2
]
.

Наиболее значимыми факторами, которые сле
дует учитывать при
выборе метода измерения

т
емпературы являются: диапазон температур;
надежность датчика; разрыв температурного поля датчиком; тип сигнала/
чувствительность к шуму; инерционность;
погрешность измерений.
, которые
должны быть ранжированы по
следующим критериям: 1 простота
калибровк
и
; 2 работоспособность;  стоимость; и 4 размер. Где под
неопределенностью понимается дисперсия значений, которые могли бы
обоснованно отнести к измеряемой величине табл.

1⤀ [
13
].

Таким образом, измерение
температуры методом искусственной
термопары остается наиболее достоверным и информативным при
исследовании процессов механической обработки с закрытой зоной резания.

Не решенная часть общей проблемы
.
Вместе с тем, использование этого
метода при изучении в
лияния технологических параметров обработки на
температуру резания, износ инструмента, точность и качество обработанной
поверхности
ограничивается том, что в реальных условиях сверло вращается
с достаточно большой частотой, что делает невозможным применени
е
ISSN

2
078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, в
ы
пуск 85

129

традиционных схем регистрации данных. Это не позволяет измерить
температуру непосредственно на вращающемся сверле и получить данные в
реальных условиях его работы.


Таблица 1


Сравнение методов измерения

Критерии

Метод измерения

Термопара

Термографиче
ский

Термофизический

Предел
измерения

0
°С
-
3000
°С

20
°С


5000 °С

20
°С


2000 °С

Разрешающая
способность

500 мкм

20 мкм

100 мкм

Временное
разрешени
я

100 мс

мс до мкс

-

Легкость
установки

легко

сложно

средней
сложности

Основной
источник
погрешности

т
очка контакта

коэффициент
излучения

-

Стоимость

низкая

средняя
-

высокая

низкая


Цель статьи.

Разработать способ
измерения температуры на
вращающемся сверле

и изучить влияние режимов сверления на температуру
резания при сверлении пакетов углепластик/тита
новый сплав.

Основной материал.
Идея работы состоит в измерении температуры на
вращающемся сверле методом искусственной термопары, размещенной в
непосредственной близости от режущей кромки. Для этого была разработана
система

беспроводн
ой

передач
и

данных о
т датчика термопары К
-
типа

диаметром 0,6 мм

, размещенного на вращающемся сверле

на
неподвижный
персональный компьютер

ПК
.
Блок регистрации информации имеет
независимый источник питания и закрепляется непосредственно на
вращающейся оправке. Он включает
в себя устройства регистрации
термоЭДС, оцифровки, накопления и
передачи цифровых данных

рис.

1⤀.
Неподвижный приемник принимает эти данные и через
USB

канал
передает их на ПК.


Устройство регистрации термоЭДС представляет из себя нормирующий
ус
илитель с компенсацией холодного спая. Регистрация и передача данных
происходит с частотой 200 измерений в секунду. Погрешность измерения
температуры не превышала 0,1°С. Для исключения возможности повреждения
термопары титановой стружкой в процессе сверлен
ия было использовано сверло
с отверстиями для подачи СОЖ. Через одно из таких отверстий термопара была
выведена на заднюю поверхность сверла. В дальнейшем спай был заложен с
специально обработанную канавку, которая позволила приблизить термопару к
ISSN

2
078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, в
ы
пуск 85

130

зоне рез
ания без ущерба для прочностных характеристик режущего клина
рис.

2. Канавка была заполнена высокопрочной термостойкой смолой, которая
после застывания обеспечивает фиксацию и сохранность термопары,
предохраняя ее от абразивного воздействия фрагментов ст
ружки.






Рисунок 1


Структурная схема устройства регистрации температуры

на вращающемся сверле







Рисунок 2


Схема размещения термопары в сверле Ø10 мм


В силу того, что место закрепления термопары удалено на некоторое
расстояние от режу
щей кромки действительное значение температуры
резания оценивалось расчетным путем. Для этого методом конечных
элементов с использованием пакета
ANSYS

решена задача нестационарной
теплопроводности и определена связь максимальной температуры на
режущей кром
ке с температурой в месте расположения термопары и
ISSN

2
078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, в
ы
пуск 85

131

временем резания. Сделано допущение, что температура перемычки
составляет 0% тем
пературы в вершине сверла рис.

. Температура вдоль
режущей кромки изменяется линейно. Температура хвостовика равна 20

°
С,

а
теплообмен с окружающей средой ничтожно мал. Теплофизические свойства
однокарбидного твердого сплава приняты по
[1
4
]
.





Рисунок 


Место закладки термопары и распределение температуры 

С

на режущей кромке сверла в его КЭ модели


Получен
ная связь температуры резания и термопары представлена
графически на рис
.


4. Можно заметить, что температура в месте регистрации
составляется в установившемся состоянии 40% температуры в вершине
сверла. В начальные моменты времени, пока процесс нестациона
рный, это
соотношение еще меньше. Аппроксимируя полученные численные данные
методом наименьших квадратов температура резания
Т
р.к.

в момент времени

от момента касания сверлом заготовки может быть определена выражением

,




где

-

температура
,

измеренная в
месте закладки термопары, °C.




А
-
А


Рисунок 4


Зависимость температуры в месте закладки термопары

от температуры резания и времени измерения

ISSN

2
078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, в
ы
пуск 85

132

Исследования температуры пр
оводились при сверлении пакета
углепластик/титановый сплав. Пакет состоял из листа титанового сплава
марки ВТ
-
1
-
0 толщиной 5 мм твердостью 170 НВ пределом прочности
450

МПа плотностью 4,5 г/мм
3

модулем упругости 11 ГПа и температурой
плавления 1600
°
C
. На
поверхности листа размещался слой углепластика,
который был изготовлен методом послойной укладки однонаправленного
углеродного волокна по схеме 0
°
/90
°

с последующей вакуумной формовкой
при температуре 5
°
C

в течении 5 часов. Для вакуумной формовки был
исп
ользован вакуумный мешок
Securlon

L
-
500
Y


Airtech
. Герметичность
пакета была обеспечена специальным герметикам
AT

199
. Вакуум

0,
3

10
-
3
Па
,
обеспечивался

форвакуумным

насосом

2
НВР
-
5
ДМ
.
В

качестве

матрицы

была

использована

эпоксидная

смола

Larit

285.
Массова
я доля углеродного волокна
в готовых образцах составила 60%, толщина одного слоя волокна равнялась
0,15 мм, а средний диаметр волокна


10 мкм. Толщина пластины углепластика
после шлифования составила 5 мм.

Сверление выполнялось на 

координатном вертикал
ьно


фрезерном
станке
FADAL

VMC

4020
с системой ЧПУ
Fanuc

0
i
-
MC
. Экспериментальная
установка состояла из станка 1, цанговой оправки 2, системы для
измерения температуры на вращающемся сверле Ø10 
2
φ
=
140
°
⤀ ⠀3⤀,
динамометра УДМ 600 4, АЦП
LTR

212

⠀5⤀,

ПК 6


рис. 5

.




Рисунок 5


Экспериментальная установка


В ходе эксперимента было выполнено сверление пакета
углепластик/титановый сплав на 5 режимах с варьированием скорости
резания в диапазоне от 15 м/мин до 65 м/мин и подачей от 0,02 мм/об до

0
,08 мм/об. Сверление с каждым новым режимом выполнялось новым
ISSN

2
078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, в
ы
пуск 85

133

сверлом, что позволило исключить влияние износа на измеряемые
параметры.

Полученный характер изменения температуры резания в процессе
сверления является характерным для всех случаев рис. 6. М
ожно выделить
шесть основных этапов. На первом этапе от 0 до  мм глубины отверстия
происходит касание поперечной режущей кромки верхнего слою пакета и
полное врезание главной режущей кромки сверла. Участок от 0 до 1 мм для
всех режимов резания характери
зуется ростом осевая сила.
Максимальные
значения температуры резания на этом участке наблюдается при 65 м/мин
и 0,08 мм/об 185 °C, а минимальное пр
и 15 м/мин и 0,08 мм/об
⠀60

°C.

На втором характерном участке выделенного этапа происходит
дальней
шее врезание главной режущей кромки в углепластик. При сверлении
участка от 1 до  мм глубины отверстия температура резания продолжают
расти
. Максимальные значения достигаются
при 65 м/мин и

0,08 мм/об



290°C 
прирост
+57%)
, а минимальные значения до
стигаются
при
V=15

м/мин и 0,08 мм/об


102 °C 
прирост
+70%).
О
севая сила

также
увеличивается на величину
от 14% до 62%

в зависимости от режимов
резания. Столь высокое возрастание температуры м
ожет быть связано с
низкой теплопроводностью углепластика, м
алым количеством тепла,
отводимым в стружку и как следствие его аккумулирование в инструменте.





Рисунок 6


Влияние режимов резания на температуру резания и осевую силу

при сверлении пакета углепластик/титановый сплав острым сверлом

первое отверсти
е в серии опытов


ISSN

2
078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, в
ы
пуск 85

134

Вместе с тем относительно небольшой рост осевой силы связан с
постепенным увеличение глубины резания и распределением оказываемого
на материал давления со стороны сверла на большую площадь.

Сверление участка от  до 5 мм характеризуетс
я снижением осевой силы
и дальнейшим ростом температуры резания. Наименьшая
температура
резания наблюдалась при режиме
40 м/мин и 0,05 мм/об

⠀110

С.
При
этом же режиме наблюдалось наименьшее снижение осевой силы 2%, что
связано, по мнению авторов,
с наименьшей величиной температуры резания.
При больших температурах происходит интенсивная термическая деструк
ция
и снижение прочности матрицы.

На четвертом этапе сверло врезается в титановый слой. Этому
сопутствует стремительное увеличение осевой силы. Е
е максимальное
значение достигает 100Н при
V=
15 м/мин и 0,08 мм/об. Температура
также увеличивается. К концу этапа максимальная температура составляет
уже 660
°
C
, а минимальная 420
°
C
.

На пятом этапе происходит сверление только титанового слоя. Сила
реза
ния постепенно начинает уменьшаться, а температура еще больше
увеличиваться. Именно рост температуры обуславливает разупрочнение и
снижение осевой силы.

На шестом этапе происходит выход сверла из отверстия. Освобождение
перемычки приводит к интенсивному ум
еньшению осевой силы резания.
Вместе с тем большая часть режущей кромки все еще находится в работе, и
температура резания продолжает увеличиваться. Это происходит до середины
шестого этапа. В дальнейшем мощность резания уменьшается,
тепловыделение падает,
и температура начинает снижаться. Характерно то,
что режим резания
40 м/мин и 0,05 мм/об
, который обеспечивает
минимальную температуру в углепластике, показывает максимальную
температуру в титановом слое режим резания
40 м/мин и 0,05 мм/об
⤀,
что с
вязано с неблагоприятным сочетанием времени контакта сверла с
титановым слоем и интенсивности теплообразования.

Температура резания при сверлении пакета углепластик
-
титановый
сплав изменяется в широких пределах: от 100
°C

в углепластиковом слое до
почти 900
°C

в слое титанового сплава. В течение 5

мм сверления в
углепластиковом слое температура резания стабилизируется, в то время как в
течение
5 мм сверления в

титановом слое


нет. Это обусловлено значительно
большей теплопроводностью титанового сплава по
сра
внению с
углепластиком 16 Вт/м·°С 
15
 по сравнению с 0.5
-
2.5Вт/м·°С
16
])
.

Это
способствует
отвод
у

тепл
а

в заготовку при сверлении слоя титанового сплава
.
Поэтому
из
-
за небольшой толщины 5мм


половина диаметра сверла
уровень температуры
в углеплас
тиковом слое зависит от интенсивности
теплообразования процесс теплообмена установившийся, и, следовательно,
режима резания. У
ровень температуры

в титановом слое


от соотношения
ISSN

2
078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, в
ы
пуск 85

135

времени контакта сверла и интенсивности теплообразования переходной
процес
с теплообмена.

Выводы.
Процесс сверления пакета углепластик/титановый сплав
порождает различные температуры резания в каждом из слоев. В
исследованном диапазоне режимов резания температура резания в
углепластике составила 100
-
320

°С, а в слое титанового с
плава


500
-
900°С. К
концу переходного участка, когда сверло обрабатывает одновременно
углепластик и титановый сплав, наблюдалась температура 400
-
650°С. Из
-
за
малой толщины слоев в опытах уровень температуры в углепластиковом слое
больше зависит от режима
резания, а в титановом слое


от соотношения
толщины слоя и минутной подачи, а также скорости резания. Для выбора
режима резания, обеспечивающего наименьшие термические повреждения на
границе слоев необходимы дальнейшие исследования процесса
неустановившег
ося теплообмена между инструментом, заготовкой и стружкой.

Благодарность.

Работа выполнена при поддержке
Slovak

Academic

Information

Agency

в рамка Национальной стипендиальной программы 
NSP


и Министерства образования и науки Украины в рамках темы
0115U00
0663
.
Коллектив авторов благодарит компанию
Airtech

и Эколан Ингридиенты за
любезно предоставленные материалы для формовки углепластика. Отдельная
благодарность Знаменщикову Я. В., аспиранту кафедры
электроники и
компьютерной техники

Сумского государственн
ого университета, з
а
конструкторскую и инженерную работу, выполненную им при создании
системы для измерения температуры на вращающемся сверле.


Список использованных источников
.
1.

Резников, А.Н.

Теплофизика

резания

/
А.Н. Резников
.


М
. :
Машиностроение
,

1969.


280
с
.
2.

rr, J.

In
-
itu’ trtur urt to dtri t
machining potential of different tool coatings
/
J.

rr, T.

Merthens, G.

Engering, M.

Lhares
//

Surface
and Coatings Technology
.

-
2003
.
-
Vol.
174
-

175
.

Pp.
389
-
392.
3.

Belotserko
vsky, E
. Infrared fiberoptic
temperature monitoring during machining procedures /E
. Belotserkovsky, O. Bar
-
Or, A.

Katzir
//
Journal
of Measurement Science and Technology.
-
1994.
-
P
p.451
-
453.
4.

Eibättr, G.

Trocken
bohren mit
VollhartmetallToolen//
Disser
t
ation.

-
RWTH
-
Aachen
, 2000
.

-
124p.
5.

Zeilmann, R. P
.
Analysis of
temperature during drilling of Ti6Al4V with minimal quantity of lubricant
/
R.

P.

Zeilmann,

W.L. Weingaertner
//
Journal of Materials Processing Technology
.
-
2006
.

V.
179/1
-
3
.

Pp.
124
-
127.


6.

Bagci, E.

Investigation of the effect of drilling conditions on the twist drill temperature during step
-
by
-
step and continuous dry drilling
/
E.

Bagci, B.

Ozcelik
//
Materials and Design
.
-
2005
.


V.
27/6
.


Pp.

446
-
454.
7.

Bagci, E.

Finite element and experime
ntal investigation of temperature changes on a
twist drill in sequential dry drilling
/
E. Bagci, B. Ozcelik
//
International Journal of Advanced
Manufacturing Technology
.
-
2006.


V.
28/7
-
8
.

Pp.
680
-
687.
8.

Bagci, E.

Analysis of temperature
changes on the twis
t drill under different drilling conditions based on Taguchi method during dry
drilling of Al 7075
-
T651
/
E. Bagci, B. Ozcelik
//
International Journal of Advanced Manufacturing
Technology
.
-
2006.

V.
29/7
-
8
.

Pp.
629
-
636.

9.

Battaglia, J. L.

Estimation of heat
fluxes during high
-
speed drilling
/
J. L. Battaglia, A. Kusiak
//
International Journal of Advanced Manufacturing Technology
.
-
2005
.


V.26/7
-
8.

Pp.
750
-
758.
10.

Kalidas, S.

Influence of thermal effects on hole quality in dry
drilling, Part 1: A thermal model o
f workpiece temperatures
/
S. Kalidas, S. G. Kapoor,
R.

E.

DeVor
//
Journal of Manufacturing Science and Engineering
.
-
2002
.

V.124/2.

Pp.
258
-
266.


11.

Merino
-
йrz, J.L
. On the temperatures developed in CFRP drilling using uncoated WC
-
Co tools
Part I: Workp
iece constituents, cutting speed and heat dissipation
/
J.L. Merino
-
йrz, R. Ror,
ISSN

2
078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, в
ы
пуск 85

136

S.

Ayvar
-
Soberanis, E. Merson, A. Hodzic
//
Composite Structures
.
-
2015.
-
P
p.161
-
168.
12.

Ramireza,

C
/
Tool wear monitoring and hole surface quality during CFRP drilling
//

C.
Ramireza,
G.

ouco, F. Roi, R. M’oubi
//

Procedia CIRP 13
.
-
2014
.

-
P
p. 163


168.
13.

Davies,
M.

A.

On The Measurement of Temperature in Material Removal Processes
/
M. A. Davies, T. Ueda,
R.

M’oubi, B. Mu, A. L. Cook
//
Annals of the CIRP.
-
2007.


V. 56⠀2⤀.
-
P
p.581


604.


14.
Криворучко, Д. В
.Основи 
D
-
моделювання процесів механічної обробки методом скінчених
елементів: навчальний посібник/
Д. В. Криворучко, В. А. Залога, В. Г. Корбач.



Суми: Вид
-
во
СумДУ, 2010.


208
c
.

1
5
.

Лощинин, Ю.В.
Теплоемкость промышленных титановых спла
вов при
температурах 50
-
1100 °C /
Ю.В. Лощинин, В.А. Вертоградский, А.И. Ковалев, И.В. Фролкина
,
Теплоемкость промышленных титановых сплавов при температурах 50
-
1100 °
C
//

Инженерно
-
физический журнал.


1980
.

-
Т.
XXXVIII
.
-
№4.

-
C
.1
-
10.

16
.

Михайловский, К.В.

Разработка
высокотеплопроводных полимерных композиционных материалов для космических
конструкций/
К.В. Михайловский, П.В. Просунцов, С.В. Резник.

//Вестник МГТУ им.

Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение”.
-
2012.

-
С 98
-
106
.


Bibliography


transliteratrated

:

1. Reznikov, A.N. Teplofizika rezanija / A.N. Reznikov.


M. :
Mashinostroenie, 1969.


280 . 2. rr, J. I
-
itu’ trtur urt to dtri t cii
otti o dirt too coti /J. rr, T. Mrt, G. Eri, M. Lr// ur
face and Coatings
Technology.
-
2003.
-
Vol.174
-

175.

Pp. 389
-
392. 3. Belotserkovsky, E. Infrared fiberoptic temperature
monitoring during machining procedures /E. Belotserkovsky, O. Bar
-
Or, A. Katzir//Journal of
Measurement Science and Technology.
-
1994.
-
Pp.451
-
45. 4. Eibättr, G. Trockbor it
VollhartmetallToolen//Dissertation.
-
RWTH
-
Aachen, 2000.
-
124p. 5. Zeilmann, R. P. Analysis of
temperature during drilling of Ti6Al4V with minimal quantity of lubricant /R. P. Zeilmann, W.L.
Weingaertner//Jo
urnal of Materials Processing Technology.
-
2006.

V.179/1
-
3.

Pp.124
-
127. 6. Bagci, E.
Investigation of the effect of drilling conditions on the twist drill temperature during step
-
by
-
step and
continuous dry drilling /E. Bagci, B. Ozcelik//Materials and De
sign.
-
2005.

V.27/6.

Pp. 446
-
454. 7.
Bagci, E. Finite element and experimental investigation of temperature changes on a twist drill in sequential
dry drilling /E. Bagci, B. Ozcelik//International Journal of Advanced Manufacturing Technology.
-
2006.

V.2
8/7
-
8.

Pp.680
-
687. 8. Bagci, E. Analysis of temperature changes on the twist drill under different
drilling conditions based on Taguchi method during dry drilling of Al 7075
-
T651/E. Bagci, B.
Ozcelik//International Journal of Advanced Manufacturing Techno
logy.
-
2006.

V.29/7
-
8.

Pp.629
-
636. 9.
Battaglia, J. L. Estimation of heat fluxes during high
-
speed drilling/J. L. Battaglia, A. Kusiak//International
Journal of Advanced Manufacturing Technology.
-
2005.

V.26/7
-
8.

Pp.750
-
758. 10. Kalidas, S. Influence
o
f thermal effects on hole quality in dry drilling, Part 1: A thermal model of workpiece temperatures /S.
Kalidas, S. G. Kapoor, R. E. DeVor//Journal of Manufacturing Science and Engineering.

-
2002.

V.124/2.

Pp.258
-
266.
11. Merino
-
Pjrez, J.L. On the tempe
ratures developed in CFRP drilling using uncoated WC
-
Co tools Part I: Workpiece constituents, cutting speed and heat dissipation /J.L. Merino
-
Pjrez, R. Royer, S.
Ayvar
-
Soberanis, E. Merson, A. Hodzic//Composite Structures.
-
2015.
-
Pp.161
-
168. 12. Ramireza,

C/Tool
wear monitoring and hole surface quality during CFRP drilling// C. Ramireza, G. Poulachona, F. Rossia, R.
M’oubi// rocdi CIR 1.
-
2014.
-
Pp. 163


168. 13. Davies, M. A. On The Measurement of
Temperature in Material Removal Processes/ M. A. D
vi, T. Ud, R. M’oubi, B. Mu, A. L.
Cooke//Annals of the CIRP.
-
2
007.
-
V. 56⠀2⤀.
-
Pp.581


604.
14. Krivoruchko, D. V.Osnovi 3D
-
oduv rocіv іcoї obrobki todo kіci tіv: vc'i oіbik/. .
Krivoruchko, V. A
. Zaloga, V. G. Korbach.
-
Sumi: Vid
-
vo SumDU, 2010.
-
208 c. 15. Loshhinin,
Ju.V.Teploemkost' promyshlennyh titanovyh splavov pri temperaturah 50
-
1100 °C /Ju.. Loii, .A.
Vertogradskij, A.I. Kovalev, I.V. Frolkina, Teploemkost' promyshlennyh titanovyh

splavov pri
temperaturah 50
-
1100 °C// Izro


fizicheskij zhurnal.
-
1980.
-
T. XXXVIII.
-
№4.
-
C.1
-
10. 16.
Mihajlovskij, K.V. Razrabotka vysokoteploprovodnyh polimernyh kompozicionnyh materialov dlja
kosmicheskih konstrukcij/K.V. Mihajlovskij, P.V. Pro
suncov, S
.V. Reznik. //Vestnik MGTU im.
N.Je.
Bu. r. Miotroi”.
-
2012.
-
S 98
-
106.


Поступила в редколлегию

28.07.2015


ISSN

2078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, випуск 85

343

СОДЕРЖАНИЕ

Агу Коллинз
,
Узунян М.Д.

Стоимостная оценка качества
инструментов при а
лмазно
-
искровом шлифовании с применением
технологии минимальной смазки

................................
................................
.........

3

Барандич Е.С., Федоран Ю.А., Волкогон В.М., Антонюк В.С.,
Выслоух С.П., Котляр Д.А., Кравчук А.В.

Влияние
технологических параметров механической обработки на
структурное состояние по
верхностных слоев и сопротивление
усталости стали ХВСГ

................................
................................
...........................

8

Борисенко Д.
А.
, Карпушевський Б., Еммер Т.
Удосконалення
системи торцевих збірних фрез з вставними касетами з круглим
хвостовиком

................................
................................
................................
.........

17

Верещака А.А., Верещака А.С.
,
Батако А.Д.
,
Хожаев О.Х.

Разработка

и исследование наноструктурированных многослойно
композиционных покрытий для безвольфрамовых твёрдых сплавов
с расширенной областью технологического применения

................................

25

Внуков Ю.Н., Гончар Н.В., Степанов Д.Н.

Исследование
температуры размягчения и плавления вол
окон различных
инструментов

................................
................................
................................
........

4
2

Внуков Ю.Н., Гермашев А.И., Дядя С.И., Козлова Е.Б.

Методика
определения условий контактирования инструмента с
тонкостенной деталью при ее концевом фрезеровании

................................
....

4
8

Гуцаленко Ю.Г.

Взаимосвязь параметров режущего рельефа с
шеро
ховатостью и производительностью алмазно
-
искрового
шлифования

................................
................................
................................
.........

5
6

Гуцаленко Ю.Г., Ивкин В.В., Руднев А.В.

Модернизация
эксплуатируемых универсальных шлифовальных станков и
возможности современного развития модельного ряда
станкостроения для реализации алма
зно
-
искрового шлифования

.................

6
5

Дерев’янченко О.Г, Волков С.К., Криницин Д.О.

Контроль станів
системи елементів ріжучої частини різців в інструментальному
магазині верстату з використанням СТЗ

................................
............................

7
4

Залога В.О., Денисенко Ю.О., Івченко О.В.

Система техніко
-
еконо
мічних показників інструментальної підготовки виробництва

..............

7
9

ISSN

2078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, випуск 85

344

Зелинский С.А., Натальчишин В.В.
Программное управление
модуляцией скорости резания в металлорежущих станках с ЧПУ

.................

90

Кальченко В.
І
., Кальченко Д.В., Сл
є
дн
і
кова
О

. Модульн
е 
-
моделювання

і
нстр
умент
і
в, процес
у

зняття

припуск
у

та

формо
утворення

при шл
і
ф
у
ван
ні зі

схрещеними

осями
розподільчого

вала
і

круга

................................
................................
...................

9
8

Карпушевский Б., Эммер Т., Попке Х., Борисенко Д.
Стратегия
сокращения проходов. Эффективный метод регулирования
мощности и улучшения динами
ческих характеристик фрезерования

..........

10
7

Клименко С.А., Манохин А.С., Копейкина М.Ю.
Состояние
поверхностного слоя инструментов с ПСТМ на основе сBN при
точении закаленной стали

................................
................................
.................

11
9

Колесник В.А., Криворучко Д.В.
,
Митал Д.

Температура резания
при сверлении пак
етов углепластик/титановый сплав

................................
...

12
6

Кравченко Ю.Г., Дербаба В.А.
,
Крюкова Н.В.

К вопросу
эмпирического определения напряжений и коэффициентов трения
при стружкообразовании

................................
................................
...................

13
7

Кузнецов Ю.Н.

Эволюционный и генетический синтез
технологического оборудования
нового поколения

................................
.......

14
9

Кучугуров М.В.

Влияние износа режущего инструмента на
особенности динамики процесса резания при токарной обработке

..............

1
6
3

Лавриненко В.И., Солод В.Ю.

К вопросу о функциональном
действии технологических сред при абразивной обработке кругам
и
из сверхтвердых материалов

................................
................................
.............

1
71

Левченко М.О., Кравченко Л.С.
,

Іщенко М.Г.

Модульний
комбінований інструмент для багатоцільових верстатів

................................

1
84

Лищенко Н.В.,

Рябенков И.А., Ларшин В.П.

Определение
температуры нестационарного и прерывистого шлифования
........................

1
91

Ми
роненко Е.В., Клименко Г.П., Калиниченко В.В.
Общая
структура математической модели для

определения
энергоэффективных технологических параметров токарной
обработки деталей тяжелого машиностроения

................................
...............

202

ISSN

2078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, випуск 85

345

Новиков Н.В., Пащенко Е.А., Рябченко С.В.

Шлифование
спе
циального инструмента на станках с ЧПУ кругами из СТМ

....................

211

Оборский Г.А., Паленный Ю.Г., Гугнин В.П., Перпери Л.М,
Голобородько А.М.

Бесконтактное измерение относительных
перемещений инструмента и детали в процессе резания

...............................

2
2
6

Пасічник В.А., Адаменко Ю.І.,
Бесарабець Ю.Й.,

Степаненко С.О.

Забезпечення якості оброблення отворів
комбінованими свердлами у деталях з ПКМ

................................
...................

23
3

Посвятенко Е.К., Будяк Р.В., Посвятенко Н.І.
Фізико
-
механічні
властивості поверхні глибоких отворів деталей після
комбінованого протягуванн
я

................................
................................
.............

2
4
6

Роп’як Л.Я., Маковійчук М.В
.
,
Рогаль О.В.

Теоретичне
дослідження зміни кута підйому гвинтової лінії конічних різьб

...................

252

Стрельчук Р.М.
Чувствительность эксплуатационных свойств
шлифовального круга к изменению параметров его стандартной
характеристики

................................
................................
................................
...

2
6
3

Стрельчук Р.М.
,

Джха Ш.К.

Особенности износа алмазных
кругов при шлифовании твердого сплава Волкар



................................
......

2
6
9

Ступницький В.В.

Дослідження залишкових деформацій, що
формуються в результаті виконання технологічного переходу
лезового оброблення деталі на осн
ові імітаційного моделювання
процесу різання

................................
................................
................................
..

2
7
4

Тонконогий В.М., Голофєєва М.О., Балан В.О.

Дослідження
характеристик розсіювання енергії коливань в базових деталях
верстатів з синтеграну
................................
................................
.......................

282

Тонконогий В.М., Якимов А.А., Бовнегра Л.В.
Динамика
прерывист
ого шлифования

................................
................................
................

288

Турманидзе Р.С.

Разработка методики подбора материалов для
имплантов тазобедренного сустава человека и технологии их
обработки с достижением высокой точности и качества
сферических поверхностей

................................
................................
...............

2
9
6

Филатов А.Ю.
Полирование прецизионных
поверхностей
оптоэлектронных элементов из сапфира

................................
.........................

30
9

ISSN

2078
-
7405
.

Резание и инструмент в технологических системах
, 201
5, випуск 85

346

Якимов А.А., Бовнегра Л.В., Кулик В.П.
Выбор геометрических
характеристик макрорельефа рабочей поверхности прерывистого
шлифовального круга с учетом динамических явлений, присущих
прерывистому шлифова
нию

................................
................................
..............

31
4

Якимов О.О.

Вплив конструкції переривчастого шліфувального
круга на геометричні показники якості оброблюваної поверхні

...................

323

Якубов Ч.Ф., Сарычев Э.Н., Бютнер М.
Исследование контактных
характеристик при зубофрезеровании червячными фрезами с
износост
ойким покрытием ACrN

................................
................................
....

331





Научное издание


РЕЗАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

в технологических системах


СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ

Выпуск
8
5





Составитель
проф. Грабченко А. И.

Оригинал
-
макет


Крюкова Н.В.

В авторской редакции





Підп. до друку

25
.0
8
.20
1
5

.Формат

.

Папір
Copy

Paper
. Друк
-

ризографія.
Гарнитура
Т
аймс.

Умов.друк.арк. 10,0.

Облік.вид.арк 11,0. Наклад

300

прим
.

1
-
й завод 1
-
100. Зам. №

Ц
і
на догов
і
рна.


Видавничий центр НТУ ХПІ”.

Свідоцтво про державну реєстрацію ДК № 116 від 10.07.2000

61002, м. Харків, вул. Фрунзе, 21





Приложенные файлы

  • pdf 83683169
    Размер файла: 3 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий