The Lines of Approach to the Problems of Shaping the Cutting Tool for Processing Nonmetallic Composites
- Authors: Yanyushkin A.S.1, Lobanov D.V.1, Muliukhin N.V.1
-
Affiliations:
- Issue: Vol 20, No 3 (2018)
- Pages: 36-46
- Section: TECHNOLOGY
- URL: https://bakhtiniada.ru/1994-6309/article/view/302077
- DOI: https://doi.org/10.17212/1994-6309-2018-20.3-36-46
- ID: 302077
Cite item
Full Text
Abstract
Introduction. The development trends and prospects for the use of non-metallic composite materials, its application in engineering, as well as ways of obtaining blanks and parts from similar materials are considered. A brief comparative analysis of the methods for processing polymer composites is given; it is revealed that the mechanical method is more flexible and wide in application for cutting nonmetallic composites. The difficulties of processing composites associated with the properties of the materials of the components of nonmetallic composites are indicated. It can be seen that the tool that processes this group of composites works well in difficult conditions, which impose especially high demands on the tool for strength, wear resistance, hardness, etc. Also, a tool designed for processing non-metallic composite materials should have special geometric characteristics, different from the geometry of the cutting elements used for processing metals. Carbide-tipped instrumental materials of the VC group meet these requirements. However, to obtain a high-quality cutting edge with such geometric parameters and mechanical-physical properties of a hard alloy is a rather great difficulty. In this work, traditional diamond grinding; electrochemical grinding; diamond grinding with electro-chemical correction of the circle; combined electro-diamond grinding are used for sharpening carbide cutting elements. Objective. Investigation of the state of the carbide plate after honing is the objective of the work. Methods of research. The modeling technique for determining the damage and stress-strain state of the cutting edge of the carbide tool after sharpening is given. This technique is based on the Johnson-Cook breakdown model. Results and discussion. The presented technique makes it possible to evaluate these grinding methods for obtaining the most qualitatively sharpened cutting element for the processing of nonmetallic composite materials. Also, the use of this technique reduces the number of experiments in practice, which is economically advantageous.
Keywords
About the authors
A. S. Yanyushkin
Email: yanyushkinas@mail.ru
D.Sc. (Engineering), Professor; I.N. Ulianov Chuvash State University, 15 Moskovsky Prospekt, Cheboksary, 428015, Russian Federation; yanyushkin@brstu.ru
D. V. Lobanov
Email: lobanovdv@list.ru
D.Sc. (Engineering), Associate Professor; I.N. Ulianov Chuvash State University, 15 Moskovsky Prospekt, Cheboksary, 428015, Russian Federation; mf_nauka@brstu.ru
N. V. Muliukhin
Email: muliukhin@mail.ru
I.N. Ulianov Chuvash State University, 15 Moskovsky Prospekt, Cheboksary, 428015, Russian Federation; muliukhin@mail.ru
References
- Батаев А.А., Батаев В.А. Композиционные материалы: строение, получение, применение. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. – 384 с. – ISBN 5-7782-0315-2.
- Ярославцев В.М. Технологические решения проблем обработки ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. – 2005. – Спец. вып. 2: Композиционные материалы, конструкции и технологии. – С. 41–62.
- Кугультинов С.Д., Ковальчук А.К., Портнов И.И. Технология обработки конструкционных материалов. – 2-е изд. – М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э. Баумана, 2008. – 672 с. – ISBN 5-7038-2795-7.
- Сидоренко С.А., Ющенко Д.А., Большешапова А.В. Повышение эффективности получения продукции из композиционных древесных материалов с использованием режущих инструментов // Новые методы и технологии: состояние вопроса и перспективы развития: сборник материалов Всероссийской молодежной научной конференции 24–26 июня 2014 г. – Саратов: Наука, 2014. – С. 23–26.
- Лобанов Д.В., Янюшкин А.С. Технология инструментального обеспечения производства изделий из композиционных неметаллических материалов: монография. – Старый Оскол: ТНТ, 2012. – 296 с.
- High-speed grinding of ZHS6-K high-temperature nickel alloy / A.Y. Popov, D.S. Rechenko, K.V. Averkov, V.A. Sergeev // Russian Engineering Research. – 2012. – Vol. 32, N 5–6. – С. 511–512. – doi: 10.3103/S1068798X12050176.
- Formation of wear-resistant structures on solid alloy for superfinish processing / D.S. Rechenko, A.Y. Popov, B.P. Gritsenko, A.R. Sungatulin, Y.V. Titov, V.P. Sergeev, A.V. Voronov, K.A. Deev, V.A. Pupchin // AIP Annual Conference Proceedings. – 2016. – Vol. 1783, iss. 1. – P. 020191. – doi: 10.1063/1.4966485.
- Soler Ya.I., Nguyen V.L. Selection of synthesis corundum grain in grinding flat parts from hardened steel 30CHGSA by the macrogeometry criterion // Applied Mechanics and Materials. – 2015. – Vol. 788. – P. 95–101. – doi: 10.4028/
- High-quality tools in the machining of commutators / D.Y. Belan, V.V. Dyundin, D.S. Rechenko, Y.V. Titov // Russian Engineering Research. – 2016. – Vol. 36, N 11. – P. 948–950. – doi: 10.3103/S1068798X16110058.
- Братан С.М., Новоселов Ю.К., Минаев Н.А. Моделирование съема припуска на операциях комбинированного шлифования в пассивирующих средах // Вестник Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт». Серия: Машиностроение. – 2009. – № 56. – С. 244–257.
- Братан С.М., Сидоров Д.Е., Ревенко Д.В. Моделирование съема материала при шлифовании поверхностей с введением в зону обработки дополнительной электрической энергии // Вiсник СевНТУ. – 2011. – № 118. – С. 6–14.
- Popov V.Yu., Arkhipov P.V., Rychkov D.A. Adhesive wear mechanism under combined electric diamond grinding // MATEC Web of Conferences. – 2017. – Vol. 129. – P. 01002. – doi: 10.1051/matecconf/201712901002.
- Identification of removal parameters at combined grinding of conductive ceramic materials / S. Bratan, S. Roshchupkin, A. Kolesov, B. Bogutsky // MATEC Web of Conferences. – 2017. – P. 01079. – doi: 10.1051/matecconf/201712901079.
- Integrated processing: quality assurance procedure of the surface layer of machine parts during the manufacturing step "Diamond smoothing" / V.Yu. Skeeba, V.V Ivancivsky, A.K. Zhigulev, P.Yu. Skeeba, D.V. Lobanov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2016. – Vol. 125. – P. 012031. – doi: 10.1088/1757-899X/125/1/012031.
- Contact processes in grinding / A. Yanyushkin, D. Lobanov, P. Arkhipov, V. Ivancivsky // Applied Mechanics and Materials. – 2015. – Vol. 788. – P. 17–21. – doi: 10.4028/
- Янюшкин А.С., Лобанов Д.В., Архипов П.В. Потеря режущей способности алмазных кругов на металлической связке при шлифовании композиционных материалов // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. – 2013. – № 1 (47). – С. 178–183.
- Новоселов Ю.К., Братан С.М. Моделирование процессов взаимодействия шлифовального круга и заготовки при чистовом шлифовании // Вiсник СевНТУ. – 2011. – № 118. – С. 92–106.
- Skeeba V.Yu., Ivancivsky V.V., Pushnin V.N. Numerical modeling of steel surface hardening in the process of high energy heating by high frequency currents // Applied Mechanics and Materials. – 2014. – Vol. 698. – P. 288–293. – doi: 10.4028/
- Bratan S., Novosyolov Y., Roshupkin S. Modeling of cutting forces in diamond drilling // International Journal of Innovative and Information Manufacturing Technologies. – 2015. – N 2. – P. 59–63.
- Солер Я.И., Казимиров Д.Ю. Моделирование теплофизики плоского шлифования // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2005.– № 5. – С. 56–62.
- Богуцкий В.Б., Новосёлов Ю.К., Братан С.М. Расчет размерного износа абразивных зерен при наружном круглом шлифовании // Ползуновский альманах. – 2012. – № 1. – С. 279–283.
- Bratan S., Roshchupkin S., Novikov P. Modeling the grinding wheel working surface state // Procedia Engineering. – 2017. – Vol. 206. – P. 1419–1425. – doi: 10.1016/j.proeng.2017.10.655.
- Holmquist T.J., Johnson G.R., Gooch W.A. Modeling the 14.5 mm BS41 projectile for ballistic impact computations // Wit Transactions on Modelling and Simulation. – 2005. – Vol. 40. – P. 61–75.
- Лобанов Д.В., Мулюхин Н.В. Методика прогнозирования поврежденности твердого сплава при затачивании инструмента для обработки неметаллических композитов // Актуальные проблемы в машиностроении. – 2018. – Т. 5, № 1–2. – С. 78–84.
Supplementary files
