Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 2 2020 10 ТЕХНОЛОГИЯ назначению режимов обработки с целью полу - чения максимальной прочности резьбового со - единения в деталях из углепластика . Вторая часть экспериментальных исследова - ний касалась оценки влияния величины диаме - тра предварительно просверленного отверстия для нарезания резьбы на прочность резьбового соединения . При различных исходных диаме - трах отверстий резьбовое соединение может менять прочностные характеристики . Форми - рование профиля резьбы в композиционных материалах осложняется их слоистой структу - рой , склонной к расслаиванию и деламинации при сложных условиях резания . Исследования зоны резания показывают , что формирующиеся в процессе резания винтовые поверхности пере - секают слои матрицы и наполнителя под острым углом к плоскостям пересечения слоев ( рис . 4) и тем самым увеличивают риск расслаивания углепластика [5, 21]. При б ó льших значениях диаметра отверстий получается неполный профиль витков резьбы ( рис . 5). Это может , с одной стороны , уменьшить прочность резьбового соединения , поскольку суммарная площадь витков , воспринимающих нагрузку , уменьшается , способность сопротив - ляться разрушению снижается . С другой – мо - жет уменьшиться количество витков с пересе - чением слоев материала под острым углом , что снижает вероятность расслоения материала при нарезании резьбы и тем самым увеличивает це - лостность и прочность витков . В случаях , когда диаметр предварительно просверленного отверстия под резьбу меньше нормы , при вкручивании винта происходит смя - тие внутренней резьбы резьбовой поверхностью стального винта . С одной стороны , это увеличи - вает плотность посадки и жесткость резьбового соединения , с другой – смятие кромок резьбы в углепластике чаще всего провоцирует появление трещин в связующем и разрушает углеродные волокна . Это , в свою очередь , приводит к сни - жению прочности витков резьбы в углепластике ( рис . 6). Для получения числовой оценки влияния диаметра предварительно полученного отвер - стия на прочность резьбового соединения были подготовлены образцы из пластины углепласти - ка толщиной 8 мм . Параметры режимов резания выбирались из условий обеспечения максималь - ной прочности резьбового соединения на основе результатов , полученных в первой части экспе - риментальных исследований . Интервал диаметров отверстий для резьбы варьировался с шагом 0,2 мм в обе стороны от Рис . 4. Схема резьбовой поверхности в углепластике Fig. 4. The scheme of the threaded surface in carbon fi ber Рис . 5. Схема пересечения сло - ев углепластика и резьбовой по - верхности при неполном профиле витков Fig. 5. The intersection of the lay- ers of carbon fi ber and a threaded surface with an incomplete pro fi le of turns Рис . 6. Схема смятия острых кромок резьбы при вкручивании винта в деталь из углепластика Fig. 6. The scheme of crushing sharp edges of the thread when screwing a screw into a carbon fi ber part