Дослідження процесу різання свердлами з дискретною модифікованою поверхнею
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2026-1(97)-97-103Ключові слова:
процес різання, полімерні композиційні матеріали, зносостійкі покриття, дискретизація робочої поверхні різального інструмента, глобула, деформуючий елемент, сили різанняАнотація
У статті розглянуто процес обробки різанням полімерних композиційних матеріалів (ПКМ). Досліджено і описано процес взаємодії різального інструменту з нанесеним на його задню поверхню дискретного модифікованого покриття глобулярної структури з композиційним матеріалом. Для визначення впливу дискретизації задньої поверхні інструмента було розраховано величину нормальних сил, що виникають на задній поверхні інструмента в результаті процесу різання ПКМ в довільних точках поверхні та визначено величину напружень на глобулах, які розташовані на цій поверхні. Проведено порівняльне дослідження напружень, що виникають на задній поверхні при використанні інструмента зі суцільними різальними поверхнями та інструмента з дискретно модифікованою задньою поверхнею. В статті досліджено вплив архітектури покриття, нанесеного на інструмент на величину напружень. Встановлено, що при обробці полімерних композиційних матеріалів інструментом із дискретно модифікованою поверхнею, глобули, що розташовані в межах дискретних ділянок поверхні в процесі дії сил, що виникають на задній поверхні інструмента виконують функції деформуючих елементів, в результаті чого має місце руйнування матриці композита та в зоні задній поверхні інструмента відбувається супутній процес диспергування матеріалу. Отримані результати можуть бути використані для оптимізації технологічних процесів оброки різанням полімерних композиційних матеріалів.
Посилання
Lupkin, B.V., Andrieiev, O.V., Antoniuk, V.S. and Vysloukh, S. (2023), «Formuvannia yakosti otvoriv sverdlinniam aviatsiinykh konstruktsii iz polimernykh kompozytsiinykh materialiv», Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, No. 3/1 (123).
Kumar, A. and Shukla, M. (2023), «Surface Integrity and Kerf Characteristics in Abrasive Water Jet Machinig of Carbon Fiber Reinforced Polymers», Journal of Composite Materials, Vol. 57, No. 12, pp. 1945–1962.
Salenko, O.F., Klymenko, S.A., Orel, V.M. et al. (2022), «Funktsionalnyi pidkhid do stvorennia hibrydnykh protsesiv u mashynobuduvanni (praktychni aspekty)», Mechanics and Advanced Technologies, No. 3, pp. 317–327.
Kryzhanivskyi, V.A. and Kovalov, S.O. (2021), «Udoskonalennia konstruktsii osovoho instrumenta dlia obrobky otvoriv u PKM», Mashynobuduvannia ta tekhnika, Issue 15, pp. 88–94.
Sychov, Yu.I., Bryniuk, O.S., Varodov, K.S. and Hrechaniuk, Ya.A. (2025), «Udoskonalennia kharakterystyk protsesu rizannia voloknystykh kompozytsiinykh materialiv», Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 3, No. 1, pp. 76–84.
Petrov, O.D. and Korbut, Ye.V. (2024), «Perspektyvy zastosuvannia sverdel iz dyskretno modyfikovanymy robochymy poverkhniamy dlia zabezpechennia yakosti otvoriv u detaliakh iz voloknystykh polimernykh kompozytsiinykh materialiv», Tekhnichni nauky ta tekhnolohii, No. 2 (36).
Kalinichenko, V.I., Marchuk, V.Ie. and Korbut, Ye.V. (2017), «Napruzheno-deformovanyi stan rizalnoho instrumentu z dyskretnym pokryttiam», Problemy tertia ta znoshuvannia, Issue 1 (74), pp. 104–109.
Franz, G., Vantomme, P. and Hassan, M.N. (2022), «A revive on drilling of multiplayer fiber-reinforced polymer composites and aluminum sacks», Fibers, Vol. 10, No. 9, 78 р.
Davim, J.P. (2010), Machining of Composite materials, Wiley, London.
Wang, X.M. and Zhang, L.C. (2003), «An experimental investigation into the orthogonal cutting of unidirectional fibre reinforce plastics», International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 115, No. 4, pp. 1015–1022.
Список використаної літератури:
Формування якості отворів свердлінням авіаційних конструкцій із полімерних композиційних матеріалів / Б.В. Лупкін, О.В. Андрєєв, В.С. Антонюк, С.Вислоух // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2023. – № 3/1 (123).
Kumar A. Surface Integrity and Kerf Characteristics in Abrasive Water Jet Machinig of Carbon Fiber Reinforced Polymers / A.Kumar, M.Shukla // Journal of Composite Materials. – 2023. – Vol. 57, № 12. – P. 1945–1962.
Саленко О.Ф. Функціональний підхід до створення гібридних процесів у машинобудуванні (практичні аспекти) / О.Ф. Саленко, С.А. Клименко, В.М. Орел // Mechanics and Advanced Technologies. – 2022. – № 3. – С. 317–327.
Крижанівський В.А. Удосконалення конструкції осьового інструмента для обробки отворів у ПКМ / В.А. Крижанівський, С.О. Ковальов // Машинобудування та техніка. – 2021. – Вип. 15. – С. 88–94.
Удосконалення характеристик процесу різання волокнистих композиційних матеріалів / Ю.І. Сичов, О.С. Бринюк, К.С. Вародов, Я.А. Гречанюк // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2025. – Т. 3, № 1. – С. 76–84.
Петров О.Д. Перспективи застосування свердел із дискретно модифікованими робочими поверхнями для забезпечення якості отворів у деталях із волокнистих полімерних композиційних матеріалів / О.Д. Петров, Є.В. Корбут // Технічні науки та технології. – 2024. – № 2 (36).
Калініченко В.І. Напружено-деформований стан різального інструменту з дискретним покриттям / В.І. Калініченко, В.Є. Марчук, Є.В. Корбут // Проблеми тертя та зношування. – 2017. – Вип. 1 (74). – С. 104–109.
Franz G. A revive on drilling of multiplayer fiber-reinforced polymer composites and aluminum sacks / G.Franz, P.Vantomme, M.N. Hassan // Fibers. – 2022. – Vol. 10, № 9. – 78 р.
Davim J.P. Machining of Composite materials / J.P. Davim. – London : Wiley, 2010. – 262 p.
Wang X.M. An experimental investigation into the orthogonal cutting of unidirectional fibre reinforce plastics / X.M. Wang, L.C. Zhang // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2003. – Vol. 115, № 4. – P. 1015–1022.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Євген Валентинович Корбут
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
