Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 4 2020 32 ТЕХНОЛОГИЯ также сопряжена с рядом трудностей . При ме - ханической обработке композиционные матери - алы с волокнистой однонаправленной структу - рой подвержены расслоению . Это обусловлено ярко выраженной анизотропией свойств , низкой адгезионной связью наполнителя со связующим и низкой прочностью самого связующего . Рас - слоение материала существенно влияет на каче - ство обработки и последующей сборки готового изделия . Для предотвращения подобных дефек - тов технологи в соответствии с действующими нормативами и справочными материалами вы - нуждены назначать « мягкие » режимы резания . Однако это снижает производительность обра - ботки и влияет на стоимость изготовления . От - сутствие единого критерия для количественной оценки величины расслоения , а также функци - ональной зависимости расслоения от режимов обработки требует от технологов проведения поисковых экспериментов при проектировании технологий и не дает возможности автоматизи - ровать процесс обработки [8–14]. На сегодняшний день большая часть работ , связанных с обработкой стеклопластиков , по - священа изучению влияния режимов резания и конструктивно - геометрических параметров инструмента на силы резания , износ режущего инструмента и шероховатость обработанной по - верхности [15–22]. Устанавливаются пути повы - шения эффективности производства изделий из полимерных композитов [23, 24]. На основании анализа процесса стружкообразования стеклово - локонных композитов нами было сделано пред - положение о влиянии сил резания и , как след - ствие , крутящего момента на расслоение . Так как при фрезеровании зубья фрезы контактируют с обрабатываемым материалом циклически , непо - средственное измерение сил резания , особенно при высоких скоростях , сопряжено со значитель - ными трудностями . При этом крутящий момент вполне может дать необходимую информацию о степени силового воздействия инструмента на обрабатываемый материал . Целью данной ра - боты является исследование влияния режимов обработки на расслоение и шероховатость сте - кловолоконных композитов при концевом фре - зеровании , а также проверка гипотезы о влиянии крутящего момента на расслоение . Задачи исследований : 1) установление зави - симостей крутящего момента на фрезе , шеро - ховатости обработанной поверхности и относи - тельного коэффициента расслоения от режимов обработки ; 2) установление зависимости отно - сительного коэффициента расслоения от крутя - щего момента на фрезе . Методика исследований Для проведения экспериментальных ис - следований фрезерования стекловолоконных композитов на базе фрезерного станка модели ГФ 2171 С 5 была создана экспериментальная установка , принципиальная схема которой при - ведена на рис . 1. Для проведения экспериментальных иссле - дований использовались образцы размерами 500×80×5 мм из стеклотекстолита марки 3240 на основе эпоксидно - фенольной смолы . Этот мате - риал обладает хорошими электроизоляционны - ми свойствами , поэтому он широко применяет - ся при изготовлении изоляционных устройств и компонентов электрических изделий . В табл . 1 приведены некоторые основные свойства сте - клотекстолита . В качестве инструмента использовалась фре - за концевая четырехзубая из быстрорежущей стали Р 6 М 5 диаметром 10 мм . Инструмент из быстрорежущей стали уступает по своим рабо - чим характеристикам инструменту из сверхтвер - дых материалов , однако невысокая стоимость и возможность перетачивания обеспечивают его широкое применение на производстве . Обязательным условием при проведении экспериментальных исследований являлся кон - троль остроты режущих кромок инструмента с использованием микроскопа ММИ -2. На рис . 2 показан внешний вид рабочей части фрезы пе - ред началом экспериментов ( рис . 2, а ) и после окончания периода приработки ( рис . 2, б ). Для измерения крутящего момента использо - вался пьезоэлектрический датчик динамическо - го крутящего момента компании China Botong Electric, способный фиксировать крутящий мо - мент , воспринимаемый вращающимся валом в процессе работы . Диапазон измерения датчика 0…50 Н ∙ м , погрешность измерения 0,5 %. Ше - роховатость Ra контролировалась на профило - графе - профилометре модели HOMMELTESTER W55. Ширина отслоившейся области измерялась с использованием микроскопа ММИ -2.