Obrabotka Metallov. 2017 no. 1(74)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (74) 2017 7 ТЕХНОЛОГИЯ обработки труднообрабатываемых материалов достигается разработкой и внедрением специ- альных технологий, основанных на применении современного инструментального обеспечения в совокупности с прогрессивной технологической оснасткой [3]. Целью исследования является повышение производительности обработки и качества полу- чаемой поверхности при сверлении отверстий в композиционных материалах путем использо- вания современных инструментальных матери- алов и наложения на инструмент осевых коле- баний. Материалы и методы исследования С учетом рекомендаций, приведенных в [3, 4], результаты исследований позволяют сформу- лировать общие требования, предъявляемые к ма- териалу и конструкции режущего инструмента: 1) физико-механические свойства инстру- ментального материала: ●  предел прочности при растяжении > 0,3 ГПа; ●  предел прочности при изгибе > 0,6 ГПа; ●  коэффициент трещиностойкости>7,0МПа∙м 1/2 ; ●  коэффициент теплопроводности > 50Вт/(м∙К); ●  модуль упругости 750…800 ГПа, 2) химические свойства инструментального материала: ●  термостойкость на воздухе 1100…1200 °С; ●  минимальное взаимодействие с элемента- ми обрабатываемого материала и кислородом воздуха. Многочисленные исследования в области ре- зания труднообрабатываемых материалов отда- ют предпочтение наиболее эффективным сверх- твердым композитам на основе кубического нитрида бора, способным обеспечить предъяв- ляемые требования, а также достаточную проч- ность и износостойкость в условиях динамиче- ских нагрузок и перепадов температур, причём лучшим инструментальным материалом для решения поставленной задачи служит материал марки композит 10 [5, 6]. В качестве инструментального обеспечения выбран набор сверл диаметром от 10,5 до 20 мм с паяным или механическим креплением режу- щих вставок из композита 10, предназначенных для сверления отверстий глубиной до трех диа- метров. Способ обработки резанием – вибрацион- ное сверление отверстий, которое позволяет повысить качество обработанной поверхности и стойкость режущего инструмента [7–11]. Для реализации данного способа было спроектиро- вано специальное приспособление для вибраци- онного сверления, рис. 1. Рис. 1. Схема устройства для высоко- частотного вибрационного сверления композиционных материалов Приспособление предназначено для метал- лорежущих станков, относящихся к сверлильно- расточной группе. В этом случае инструменту или заготовке сообщаются возвратно-поступа- тельные колебания определенной амплитуды и частоты [12–16]. Технические характеристики созданного приспособления обеспечивают ре- ализацию широкого диапазона подачи инстру- мента, требуемые частоты вращения шпинделя, скорость резания, а также необходимую ампли- туду и высокочастотные осевые колебания ин- струмента. Частоты, на которых работает приспосо- бление, варьируются от 20 до 500 Гц. Верхний частотный предел ограничен весом механизма. Сила подачи меняется методом широтно-им- пульсного регулирования. Электронная часть приспособления представляет собой задающий генератор, который способен вызывать сигналы с регулируемой частотой указанного диапазона,