Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Systems Methods Technologies. A.E. Pashkov et al. Efficiency evaluation … 2017 № 4 (36) p. 60-66 60 УДК 621.95.025.7 DOI: 10.18324/2077-5415-2017-4-60-66 Оценка эффективности использования твердосплавного и алмазного инструмента для обработки отверстий в смешанных пакетах А . Е . Пашков a , Ю . Н . Иванов b , Н . С . Чащин c , В . О . Иванова d Иркутский национальный исследовательский технический университет , ул . Лермонтова , 83, Иркутск , Россия a pashkov@istu.edu , b iv_yuriy@istu.edu , c rufle54007@mail.ru, d vikulyonok@mail.ru Статья поступила 5.09.2017, принята 7.10.2017 В статье рассматривается технология обработки точных отверстий в смешанных пакетах , содержащих разнородные материалы , такие как полимерные композиционные материалы ( ПКМ ) и титановые сплавы . Сочетание подобных материа - лов создает значительные трудности для их совместной обработки . Более того , зачастую такие соединения присутствуют в крупногабаритных сборочных единицах , что приводит к необходимости использования специального сверлильного оборудо - вания , в частности сверлильных машин с автоматической подачей инструмента . Значительное влияние на качество и точ - ность отверстия оказывают режимы резания и используемый инструмент . Для выявления влияния данных факторов были выбраны два спиральных сверла — цельное твердосплавное и сверло со вставками из поликристаллического алмаза . Оценка инструмента и режимов резания проводилась в части определения склонности к образованию дефектов в ПКМ вследствие возникновения высоких температур в зоне резания . Для этого в ходе эксперимента контролировалась температура на выходе из смешанного пакета . Для оценки качества и точности обработанных отверстий контролировались шероховатость и диа - метры отверстий в разных сечениях . По результатам испытаний построены гистограммы , отражающие влияние режимов резания на параметры качества и точности отверстий , на основе анализа которых сделаны выводы и даны рекомендации по выбору инструмента для обработки смешанных пакетов , содержащих ПКМ и титановые сплавы . Полученные результаты способствуют совершенствованию технологии сверления отверстий в смешанных пакетах на основе рационального выбора режущего инструмента и оптимальных режимов резания , что позволяет повышать качество изготавливаемой продукции и снижать ее себестоимость . Ключевые слова : сверление ; смешанный пакет ; полимерный композиционный материал ; титановый сплав ; тепловизион - ная камера ; твердосплавное сверло ; алмазное сверло . Efficiency evaluation of the use of carbide and diamond tool for processing holes in mixed packages A.E. Pashkov a , Yu.N. Ivanov b , N.S. Chaschin c , V.O. Ivanova d Irkutsk National Research Technical University; 83, Lermontov St., Irkutsk, Russia a pashkov@istu.edu , b iv_yuriy@istu.edu , c rufle54007@mail.ru, d vikulyonok@mail.ru Received 5.09.2017, а ccepted 7.10.2017 The article deals with the processing precise holes technology in mixed packages containing the materials different by properties such as carbon fiber reinforced polymer (CFRP) and titanium alloys. The combination of such materials has considerable difficulties for their joint processing. Moreover, these compounds are often present in large-sized assembly units, which leads to the need to use special drilling equipment, in particular - drilling machines with automatic tool feeding. The cutting conditions and the tool have a sig- nificant influence on the quality and accuracy of the hole. To determine the influence of these factors, two spiral drills were selected: a solid carbide drill and a drill with polycrystalline diamond (PCD). The evaluation of the tool and cutting conditions was carried out for determining the propensity to form defects in the CFRP due to the occurrence of high temperatures in the cutting zone. For this purpose, the temperature on the surface of the titanium alloy from the side of the tool exiting was monitored during the experiment. To assess the quality and accuracy of the treated holes, the roughness and diameters of the holes in different sections were checked. Based on the results of the tests, histograms reflecting the effect of cutting modes on the parameters of the quality and accuracy of the holes were constructed. Based on the analysis of histograms, conclusion ns were drawn and recommendations were given for selecting a tool for processing mixed packages containing CFRP and titanium alloys. The obtained results contribute the improvement of the hole drilling technology in mixed packages based on the rational choice of the cutting tool and the optimal cutting conditions, which makes it possi- ble to improve the quality of the manufactured products and reduce their cost price. Key words: drilling; mixed package; polymeric composite material; titanium alloy; thermal imaging camera; carbide drill; diamond drill.