DOI: https://doi.org/10.20535/1970.55(1).2018.135901

МОНІТОРИНГ ПРОЦЕСУ СВЕРДЛІННЯ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ РЕЄСТРАЦІЄЮ СИГНАЛУ АКУСТИЧНОЇ ЕМІСІЇ

Andrii Hrechuk, Leonid Devin, Aleksandr Globa

Анотація


Проблематика. Волокнисті полімерні композиційні матеріали (ВПКМ) широко використовуються в різних галузях сучасного машинобудування для виготовлення деталей складної форми. Cвердління отворів в деталях з ВПКМ може супроводжуватися виникненням специфічних геометричних дефектів, які приводять до розміцнення та зниження надійності з’єднань між деталями. Тому, визначення величини дефектів отворів, які просвердлені в зразках з ВПКМ є першочерговою задачею для підвищення продуктивності складання конструкцій з ВПКМ в промисловості.

Мета дослідження. Розробити методику визначення величини дефектів, а саме незрізаних волокон, які просвердлені в зразках з ВПКМ.

Методика дослідження. Поставлена мета була реалізована шляхом реєстрації та аналізу сигналу акустичної емісії в процесі свердління заготовок з вуглепластику твердосплавними свердлами SECO Tools AB (Швеція), використовуючи широкосмугові п’єзоелектичні датчики акустичної емісії ДИСМ-1. Аналіз отриманих сигналів дозволив дослідити процес свердління, а також визначити ділянки сигналів, які характеризують контактні явища між різальним інструментом та утвореними дефектами.

Висновки. За результатами експериментальних досліджень було запропоновано емпіричну модель, яка описує залежність сигналу акустичної емісії від величини незрізаних волокон, що утворюються при свердлінні зразків з вуглепластику.


Ключові слова


свердління; акустична емісія; вуглепластик

Повний текст:

PDF

Посилання


J.P. Davim Machining composite materials // London : Hoboken, NJ: ISTE ; Wiley, 2010. 262 p.

A. Globa, I. Bulakh, "Issledovaniye kachestva otverstiy pri obrabotke ugleplastika raznymi konstruktsiyami rezhushchego instrumenta", Visnik SevNTU, № 140, pp. 21 – 26, 2013. (in Russian)

B. Lupkin et al., "Vliyaniye tekhnologicheskikh parametrov protsessa sverleniya na staticheskuyu prochnost' boltovykh soyedineniy PKM", Otkrytyye informatsionnyye i komp'yuternyye integrirovannyye tekhnologii, № 60, pp. 30 – 41, 2013. (in Russian)

S. Gaugel et al., "A comparative study on tool wear and laminate damage in drilling of carbon-fiber reinforced polymers (CFRP)", Composite Structures, 155, pp. 173–183, 2016.

Voss R. et al., "Evaluation of bore exit quality for fibre reinforced plastics including delamination and uncut fibres", CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 12, pp. 56 – 66, 2016.

Voss R. et al., "Optimised approach for characterisation of cutting edge microgeometry in drilling carbon fibre reinforced plastics(CFRP)", The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, № 1 – 4 (90), pp. 457 – 472, 2017.

L. N. Devin, N. V. Novikov, "Shirokopolosnyye datchiki akusticheskoy emissii dlya diagnostiki sostoyaniya rezhushchikh instrumentov", Tekhnicheskaya diagnostika i nerazrushayushchiy kontrol',  №4, pp. 81 – 85, 2008.

(in Russian)

MATLAB - MathWorks. (n.d.). Дата звернення 12, Березень 2018, Available: https://www.mathworks.com/products/matlab.html

Binarize 2-D grayscale image or 3-D volume by thresholding - MATLAB imbinarize. (n.d.). Дата звернення 12, Березень 2018, Available: https://www.mathworks.com/help/images/ref/imbinarize.html

Trace region boundaries in binary image - MATLAB bwboundaries. (n.d.). Дата звернення 12, Березень 2018, Available: https://www.mathworks.com/help/images/ref/bwboundaries.html

Сircfit - File Exchange - MATLAB Central. (n.d.). Дата звернення 12, Березень 2018, Available: http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/56412-circfit




Copyright (c) 2018 Рівні права