Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 22 No. 2 2020 7 TECHNOLOGY Рис . 1. Дефекты обработанной поверхности при сверлении в зависимости от подачи : а – S = 0,10 мм / об ; б – S = 0,02 мм / об Fig. 1. Defects of the machined surface during drilling, depending on the feed: а – S = 0,10 mm/r; б – S = 0,02 mm/r туры материала , анизотропность определяют значительные затраты на лезвийную обработку [1, 4, 5]. Несмотря на наличие большого коли - чества научных и практических публикаций , по - священных механической обработке композици - онных материалов [1, 4–6], до сих пор остаются проблемы обеспечения заданного качества при проектировании операций предварительного сверления и нарезания резьбы . Традиционно считалось , что наибольшее влияние на появление брака при лезвийной об - работке углепластиков оказывают особенности структуры и механических свойств материала заготовки [7–9]. Однако практика обработки от - верстий под резьбу и нарезания резьбы в угле - пластиках показывает , что появление дефектов на внутренних поверхностях зависит не только от свойств обрабатываемого материала , но и гео - метрии инструмента [10, 11], параметров режи - мов резания [12], стратегии обработки отверстия [13, 14]. Наиболее характерными дефектами при сверлении таких материалов являются сколы , вырывы наполнителя , трещины в матрице , рас - слоение ( деламинация ) и т . п . [8, 15]. В зависи - мости от значения режимов резания можно по - лучить обработанную поверхность с большим количеством дефектов или гладкой монолитной поверхностью и низким уровнем шероховато - сти [16] ( рис . 1). Если витки будут нарезаться в уже « разлохмаченной » поверхности с явными признаками расслоения наполнителя и матрицы ( рис . 1, б ), то возможно нарушение формы и сни - жение жесткости витков [8, 19, 20]. а б Как известно , одним из параметров , влияю - щих на прочность резьбового соединения в кон - струкции с деталями из углепластика , является диаметр отверстия , предварительно просвер - ленного для нарезания резьбы [17, 18]. Кроме того , если витки будут нарезаться в уже « разлох - маченной » поверхности с явными признаками расслоения наполнителя и матрицы ( рис . 1 б ), то возможно нарушение формы и снижение жест - кости витков [8, 19, 20]. Отсутствие зависимостей , связывающих ре - жимы обработки резьбы , а также ее геометри - ческие параметры с прочностью полученного резьбового соединения значительно осложняют процесс конструкторского и технологического проектирования , а следовательно , обеспечение заданных эксплуатационных характеристик резьбового соединения . В связи с этим целью исследования является получение зависимости между параметрами об - работки отверстия и резьбы , а также диаметра отверстия и качеством резьбового соединения для обеспечения заданных прочностных харак - теристик резьбового соединения . Для достиже - ния цели необходимо решить следующие зада - чи : 1) установить влияние режимов обработки при сверлении предварительного отверстия и нарезании внутренней резьбы в деталях из угле - пластика на прочность резьбового соединения ; 2) оценить значимость отклонения диаметра предварительно просверленного отверстия под резьбу для прочности резьбового соединения ; 3) определить область применения результатов исследования . Методика исследования Первая часть экспериментальных исследо - ваний посвящена установлению взаимосвязи между параметрами режимов резания и каче - ством обработанной поверхности при сверлении углепластика . Использовалась методика полно - го факторного эксперимента . Для исследования подготавливались образцы из листового угле - пластика толщиной 8 мм . Обработка выполня - лась спиральными сверлами с цилиндрическим хвостовиком . Рабочая часть сверла – быстроре - жущая сталь Р 6 М 5 ( ГОСТ 10902–77). Диаметр отверстия для нарезания резьбы определялся с использованием ГОСТ 24705–2004, поскольку в