Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

I Международная научно-практическая конференция « Актуальные проблемы в машиностроении » Технологическое оборудование, оснастка и инструменты __________________________________________________________________ 331 УДК 621.9.02 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ ИЗ СЛОИСТЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ ПО УСЛОВИЮ ОТСУТСТВИЯ МЕЖСЛОЙНЫХ ТРЕЩИН С. И. ПЕТРУШИН, доктор техн. наук, профессор (ЮТИ НИ ТПУ, г. Юрга) Петрушин С. И . – 652050, г. Юрга, Кемеровской обл., ул. Ленинградская, 26 Юргинский технологический институт Национального исследовательского Томского политехнического университета, e-mail: psi@tpu.ru Приведена методика и результаты расчетов границ появления межслойных трещин из-за наличия термических остаточных напряжений в слоистых инструментальных композиционных материалах. Ключевые слова: Слоистые композиционные материалы; межслойные трещины; термические остаточные напряжения; инструментальные композиты. 1. Введение Лезвие инструмента должно обладать хорошими режущими свойствами, а именно: иметь одновременно высокие прочность, твердость, износостойкость, жесткость, теплостойкость и коррозионную стойкость. Удовлетворить этим подчас противоречивым требованиям чрезвычайно трудно и поэтому долговечность режущих инструментов составляет всего часы и минуты интенсивной эксплуатации в отличие от других деталей машин и конструкций, рассчитанных на годы своего жизненного цикла. Одним главных из путей создания лезвийных режущих инструментов качественно нового уровня, соответствующим экстремальным условиям эксплуатации при резании, является их проектирование и изготовление из композиционных инструментальных материалов [1]. Прочность многослойных композиционных материалов (КМ) определяется не только пределами прочности материалов слоев, но и межслойной прочностью. Часто именно прочность границы между двумя смежными слоями является лимитирующей с точки зрения обеспечения сплошности композита. Обусловлено это тем, что изготовление КМ сопровождается нагревом изделия до значительной температуры ( И T ). После спекания, наплавки, нанесения покрытия, послойного синтеза и т.п. происходит охлаждение композита до температуры окружающей среды ( O T ). При этом в связи с различием в значениях коэффициента линейного расширения (КЛР) между двумя смежными слоями на их границе возникают термические