Процесс образования стружки при резании полимерных композиционных материалов с волокнистыми наполнителями - page 6

Рис. 6. Вид поверхности ПКМ, армиро-
ванного непрерывными органическими
волокнами “Вискоза-77”, после обработ-
ки обтачиванием
изделия. Другие волокна разру-
шаются выше линии среза и ис-
пытывают в зоне резания допол-
нительное воздействие режуще-
го клина. В процессе переме-
щения контактные поверхности
инструмента прижимают высту-
пающие волокна к формируемой
поверхности заготовки и сплю-
щивают их. Однако, при попе-
речном сжатии органоволокон
они остаются в основном не раз-
рушенными в поперечном на-
правлении, но образуют новые
микрофибриллы в осевом сечении нити, а также могут отщепиться
микрофибриллы с поверхности нити. После разгрузки зоны резания
выступающие волокна и микрофибриллы проявляются в виде так на-
зываемой ворсистости обработанной поверхности (рис. 6), удаление
которой представляет, как правило, большую проблему при механиче-
ской обработке органопластиков резанием [2].
В зоне стружкообразования разрушаются не все органоволокна, а
только те, у которых прочность адгезионных связей со связующим
выше, чем прочность при растяжении. При недостаточной силе адге-
зии (если длина волокна меньше критической) армирующее волокно
под действием силовых факторов вытягивается из связующего. Этому
в значительной степени способствует диспергирование связующего в
зоне стружкообразования. Уцелевшие таким образом волокна после
воздействия на них режущего инструмента образуют на обработанной
поверхности изделия ворс подобно органоволокнам, разрушенным в
зоне обработки выше линии среза.
Одним из факторов, способствующих образованию ворса на об-
работанной поверхности изделия, является дискретный характер про-
цесса стружкообразования, что обусловливает вынужденные колеба-
ния силы резания и вызывает относительные перемещения инстру-
мента и заготовки (динамическая неустойчивость процесса резания).
Перерезание армирующих волокон на разных уровнях от обработан-
ной поверхности или поверхности резания создает дополнительные
условия для формирования ворсистости.
При неблагоприятных условиях обработки действие силы трения
на задней поверхности инструмента приводит к смещению элемен-
тарных объемов материала поверхностного слоя в направлении дви-
жения резания, что вызывает образование микротрещин (надрезов)
на поверхности изделия. Направление таких надрезов, как правило,
совпадает с направлением пучков волокон, пересекающих под углом
86 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 2
1,2,3,4,5 7
Powered by FlippingBook