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

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 5. № 1-2. 2018 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 43 Теория Известно, что стружкообразование, являясь составной частью процесса резания, определяет его основные характеристики, такие как сила резания, количество выделяемой теплоты, точность и качество обработанной поверхности. Сравнивая процесс стружкообразования при резании металлов с процессом стружкообразования композиционного материала, можно отметить, что во многом он несет в себе признаки образования элементной стружки и одновременно стружки надлома. Однако по мере увеличения ширины площадки износа по задней поверхности инструмента связь между отдельными элементам стружки становится менее прочной. При достижении определенной степени износа инструмента стружка начинает распадаться на мелкие элементы разной величины. Вопросы стружкообразования при механической обработки композиционных материалов рассматривались в работах Королева А.А., Руднева А.В., Степанова А.А., Штучного Б.П., Ярославцева В.М. и др. Анализ работ показывает, что процесс резания композиционного может быть представлен следующими основными стадиями деформирования и разрушения (рисунок 1). Рис. 1. Процесс образования стружки при резании композиционного материала: а, б, в – последовательные стадии стружкообразования [1, 10] Начальная стадия – сжатие материала, приводящее к смятию контактных слоев и образованию микротрещин, вызывающих местное разупрочнение связующего (рисунок 1. а). Но втором этапе (образование зоны сдвига) происходит хрупкое разрушение матрицы (рисунок 1. б), и смещение вдоль плоскости скалывания образовавшегося элемента стружки. На заключительном этапе в области А (рисунок 1. в) осуществляется смятие материала и образование следующего элемента стружки. Далее процесс повторяется. Особенностью процесса стружкообразования при обработке стеклопластика является систематическое образование на обработанной поверхности микротрещин типа надрезов, которые направлены примерно перпендикулярно линии среза а-а (рисунок 1 в), образуя, так называемый, дефектный слой. Это связано с высокими упругими деформациями обрабатываемого материала в зоне стружкообразования. В области контакта задней поверхности инструмента с обрабатываемой заготовкой возникают высокие контактные давления и температура, которые сопровождаются большие касательные напряжения в направлении движения резания и, как следствие, разрушение поверхностного слоя материала, испытывающего растягивающие напряжения. Значительную роль в процессе стружкообразования композиционного материала играет износ инструмента: увеличение площадки износа приводит к возрастанию контактных напряжений, приводящих к а б в