10.14489/td.2018.01.pp.040-045

2018, 01 январь (January)

DOI: 10.14489/td.2018.01.pp.040-045

Мамотько А. И., Маслов А. Р.
ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СВЕРЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ СЛОИСТОГО ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА
(c. 40-45)

Аннотация. На базе разработанного устройства регистрации и записи виброакустических сигналов из зоны резания получены зависимости среднеквадратических значений амплитуд сигналов и диаграммы октавных спектров. Выполнен анализ полученных зависимостей и установлена их взаимосвязь с размерными характеристиками возникающего дефекта – расслоения намотки стеклоуглеволоконного препрега и титановой фольги.

Ключевые слова: виброакустический сигнал, диагностирование, слоистый полимерный композит, титановая фольга, стеклоуглеволоконный препрег, расслоение.

Mamotko A. I., Maslov A. R.
DIAGNOSIS THE PROCESS OF DRILLING PARTS FROM LAYERED POLYMER COMPOSITE
(pp. 40-45)

Abstract. The problem of improving the performance of drilling in back parts of the modern designs of blades leading and steering propellers of helicopters from high-layered polymer composites reinforced by winding from titanium foil. The challenge lies in the fact that when drilling holes in the blades of composites formed characteristic defects – bundle package reinforce that reduces the structural strength of the blade. By examining the pattern of vibroacoustic signals from the cutting zone, the mean square values of the signal amplitudes and the octave spectrum diagrams in time intervals corresponding to the specific drilling mode for the drill inlet, the middle of the reinforcement pack, and the exit of the drill are obtained in conjunction with the dimensional characteristics of the resulting defects. It has been established that the bundle package gain accelerated with the approach since the drills from the winding layers because lower layers have the lowest bending strength. To increase the rigidity of the composite layers, specially prepared fillers were introduced into the free space of the preforms. It is established that the presence of fillers filling the cavities of the billet with uniform adherence to the walls stabilizes the drilling process of the blades, reduces the intensity and amplitude of the vibrations The dependences of the bundle of the enhancement packet on the feed are obtained, which showed that it greatly influences the values of the defects of the treated holes.The method of filling the free space of the keel part of the blade is proposed to reduce the level of vibrations gave a positive effect in the form of absence of delaminations and a decrease in the level of vibrations, which allows us to recommend it for drilling with feeds three times more than currently used.

Keywords: VA-signal, diagnosis, layered polymer composite, titanium foil, glasscarbonfiber prepreg, separation of layers.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

А. И. Мамотько, А. Р. Маслов (Московский государственный технологический университет «СТАНКИН», Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

A. I. Mamotko, A. R. Maslov (MSTU “STANKIN”, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Durao L. M. Comparative analysis of drills for composite laminates // Journal of Composite Materials. 2011. V. 46(14). Р. 1649 – 1659.
2. Шевцов С. Н., Сибирский В. В., Чигринец Е. Г. Повышение производительности и качества обработки отверстий в слоистом армированном титаном стеклопластике за счет снижения виброактивности процесса сверления // Вестник ДГТУ. 2016. № 1(84). С. 119 – 126.
3. Shyha I. S., Soo S. L., Aspinwall D. K., Bradley S. The effect of peel ply layer on hole integrity when drilling carbon fibrereinforced plastic // Proc. of the Inst. of Mechan. Eng. P. B. Journal of Engineering Manufacture. 2011. V. 225. P. 1217 – 1223.
4. Чигринец Е. Г. Совершенствование процесса сверления многослойных полимерных композитов типа «стеклопластик–титан»: дис. … канд. техн. наук. 05.02.07. Технология и оборудование механической и физикотехнической обработки. Ростов-на-Дону, 2016. 199 с.
5. Андреев В. Н., Балков В. П., Боровский Г. В. и др. Метод ускоренных сравнительных испытаний концевых твердосплавных фрез // Вестник МГТУ «Станкин». 2015. № 4. С. 59 – 63.
6. Козочкин М. П., Маслов А. Р., Порватов А. Н. Информационно-измерительные и управляющие системы силовых и виброакустических параметров // Измерительная техника. 2015. № 8. С. 5 – 9.
7. Козочкин М. П., Маслов А. Р., Порватов А. Н. Управление процессом резания посредством интеграции подсистемы диагностирования в систему ЧПУ металлообрабатывающего станка // Вестник МГТУ «Станкин». 2011. № 3. С. 110 – 111.
8. Козочкин М. П., Маслов А. Р., Порватов А. Н. Инновационный аппаратнопрограммный комплекс для диагностирования высокотехнологичных систем // Инновации. 2013. №. 10. С. 128 – 131.
9. Борисов А. А., Маслов А. Р. Программа спектрального анализа динамометрической информации при диагностирования состояния микроинструмента // Вестник МГТУ «Станкин». 2013. № 1. С. 87 – 88.
10. Пат. 113030 РФ, МПК G 05 B 13/02. Адаптивная система управления процессом резания на металлорежущем станке / А. Р. Маслов, М. П. Козочкин, А. Н. Порватов; заявитель и патентообладатель МГТУ «СТАНКИН»; № 2011131655/08; заявл. 28.07.2011; опубл. 27.01.2012 // Бюл. 2012. № 6. 6 с.
11. Козочкин М. П., Маслов А. Р., Сабиров Ф. С. и др. Виброакустическое диагностирование инструмента в процессе резания // Справочник. Инженерный журнал. 2010. № 2. С. 44 – 47 и 3-я стр. обложки.

Eng

1. Durao L. M. (2011). Comparative analysis of drills for composite laminates. Journal of Composite Materials, 46(14), pp. 1649-1659.
2. Shevtsov S. N., Sibirskii V. V., Chigrinets E. G. (2016). Increasing the productivity and quality of hole processing in layered titanium-reinforced fiberglass due to reduced vibration activity of the drilling process. Vestnik DGTU, 84(1), pp. 119-126. [in Russian language]
3. Shyha I. S., Soo S. L., Aspinwall D. K., Bradley S. (2011). The effect of peel ply layer on hole integrity when drilling carbon fibrereinforced plastic. Proc. of the Inst. of Mechan. Eng. P. B. Journal of Engineering Manufacture, 225, pp. 1217-223.
4. Chigrinets E. G. (2016). Improving the drilling process of multilayer polymer composites of the type "fiberglass-titanium". PhD thesis. Technology and equipment of mechanical and physicotechnical processing. Rostov-on-Don. [in Russian language]
5. Andreev V. N., Balkov V. P., Borovskii G. V. et al. (2015). Method of accelerated comparative tests of end carbide cutters. Vestnik MSTU "Stankin", (4), pp. 59-63. [in Russian language]
6. Kozochkin M. P., Maslov A. R., Porvatov A. N. (2015). Information-measuring and control systems of power and vibroacoustic parameters. Izmeritel'naia tekhnika, (8), pp. 5-9. [in Russian language]
7. Kozochkin M. P., Maslov A. R., Porvatov A. N. (2011). Control of the cutting process by integrating diagnostics subsystem in CNC machine tool system. Vestnik MSTU «Stankin», (3), pp. 110-111. [in Russian language]
8. Kozochkin M. P., Maslov A. R., Porvatov A. N. (2013). Innovative hardware and software system for the diagnosis of hightech systems. Innovatsii, (10), pp. 128-131. [in Russian language]
9. Borisov A. A., Maslov A. R. (2013). The program of spectral analysis of dynamometric information in the diagnosis of the microtools state. Vestnik MSTU «Stankin», (1), pp. 87-88. [in Russian language]
10. Maslov A. R., Kozochkin M. P., Porvatov A. N. (2012). Adaptive control system of the cutting process on the cutting machine tool. Ru Patent No. 113030. Russian Federation. MSTU «Stankin». [in Russian language]
11. Kozochkin M. P., Maslov A. R., Sabirov F. S. et al. (2010). Vibroacoustic diagnosis of the tool in the process of cutting. Spravochnik. Inzhenernyi zhurnal, (2), pp. 44-47. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2018.01.pp.040-045

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2018.01.pp.040-045

and fill out the form