Actual Problems in Machine Building 2018 Vol. 5 No. 1-2

Actual Problems in Machine Building. Vol. 5. N 1-2. 2018 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 26 УДК 621.993.2 ЗАВИСИМОСТЬ ПРОЧНОСТИ ВНУТРЕННЕЙ РЕЗЬБЫ В ДЕТАЛЯХ ИЗ УГЛЕПЛАСТИКА ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ А.М. МАРКОВ , доктор техн. наук, профессор П.В. ЛЕБЕДЕВ , канд. техн. наук, научный сотрудник А.М. САЛМАН , аспирант ( АлтГТУ, г. Барнаул ) Лебедев П.В. – 656038, Алтайский край, г. Барнаул, пр. Ленина, д. 46 Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, e-mail: pavel.lebedev@mail.ru В работе приводится анализ факторов, оказывающих влияние на геометрическую точность внутренней резьбы в деталях из углепластика. Описана взаимосвязь режимных параметров процесса резьбонарезания и прочности внутренней резьбы, с учетом физико- механических свойств материала и специфических дефектов, возникающих при обработке углепластиков. Обоснована необходимость применения методов контроля геометрических параметров витков внутренней резьбы и отверстий под нарезание резьбы, отличных от общепринятых. Предложено уточненное условие прочности внутренней резьбы, учитывающие специфические, для обработки углепластика дефекты поверхностного слоя. Рассмотрены способы определения коэффициента, учитывающего распределение нагрузки по виткам резьбы, методом конечных элементов. Ключевые слова: внутренняя резьба, прочность внутренней резьбы, высокопрочные полимерные композиционные материалы, углепластик, нарезание резьбы. Введение Благодаря своим свойствам углепластики - композиционные материалы на основе полимерного связующего, упрочненного нитями углеродного волокна, широко используются в различных отраслях промышленности, успешно заменяя традиционные конструкционные материалы, такие как сталь, алюминий и т.д. Основным достоинством композитов, обуславливающим их широкое применение, является низкий вес, сочетающийся с физико- механическими свойствами, не уступающими ряду общеприменимых конструкционных материалов. Широкое применение узлов и отдельных деталей из углепластиковых композитов в составе сложных механизмов (более 50% веса боинг 787 составляют различные композиты [1]) приводит к необходимости наличия в конструкции элементов крепления в виде внутренней резьбы. При всей простоте изготовления внутренней резьбы, особенности физико-механических свойств углепластиков, а именно: высокие абразивные свойства армирующих волокон и связанный с этим интенсивный износ инструмента; низкая термостойкость полимерного наполнителя, который начинает разлагаться при температуре около 400 градусов [2-3]; специфические разрушения связей между волокнами и полимерной матрицей (деламинация слоев в начале резания и на выходе инструмента из заготовки, разлохмачивание волокон в зоне стружкообразования [8-15]) в процессе механической обработки, осложняют получение требуемых параметров точности резьбы. А поскольку