Температура резания при сверлении пакетов углепластик/ титановый сплав

Abstract

В статті виконано аналіз існуючих методів вимірювання температури для різних конструкційних матеріалів в тому числі і композиційних. Показано, що визначення температури на свердлі, що обертається, при різання неелектропровідних матеріалів є задачею, що потребує подальшого розв’язання. Метою статті є розроблення способу вимірювання та дослідження температури різання методом штучної термопари при свердлінні пакетів вуглепластик/ титановий сплав. Використовуючи сучасну елементну базу розроблено спосіб вимірювання температури, за яким система оброблення інформації обертається разом зі свердлом, а данні передаються на нерухомий приймач за допомогою радіохвиль. У дослідженому діапазоні режимів різання температура різання в вуглепластику склала 100-320 °С, а в шарі титанового сплаву - 500-900 ° С. Встановлено, що при малій товщині шарів (приблизно 5мм) рівень температури у вуглепластиковому шарі більше залежить від режиму різання, а в титановому шарі - від співвідношення товщини шару і хвилинної подачі та швидкості різання.

В статье выполнен анализ существующих методов измерения температуры различных конструкционных материалов, в том числе и композиционных. Показано, что определение температуры на вращающемся сверле при резании неэлектропроводных материалов является задачей, требующей дальнейшего решения. Целью статьи является разработка способа измерения и исследование температуры резания методом искусственной термопары при сверлении пакетов углепластик/титановый сплав. Используя современную элементную базу разработан способ измерения температуры, согласно которого система обработки информации вращается вместе со сверлом, а данные передаются на неподвижный приемник с помощью радиоволн. В исследованном диапазоне режимов резания температура резания в слое углепластика составила 100-320 °С, а в слое титанового сплава - 500-900 °С. Установлено, что при малой толщине слоев (примерно 5мм) уровень температуры в углепластиковом слое в основном зависит от режима резания, а в слое титанового сплава - от соотношения толщины слоя и минутной подачи, а также скорости резания.

This article gives an analysis of the existing methods for measuring the cutting temperature during machining of various structural materials including composites. It is shown that the determination of the temperature on the rotating drill when drilling non-conductive materials is a task that requires a further decision. The aim of the article is to provide a method for measuring and research of the cutting temperature by artificial thermocouple during drilling of CFRP / titanium stacks. Using modern electronic hardware authors provide a method of temperature measurement according to which the temperature handling system rotates with the drill bit and the collected data is transmitted to the fixed receiver via radio waves. In the investigated range of cutting conditions cutting temperature in the CFRP layer was 100-320 °C, and in a titanium layer was 500-900 ° C. It was found that at a small layer thickness (about 5 mm) the cutting temperature in CFRP layer mainly depends on the cutting conditions and in titanium layer it depends on the ratio of the layer thickness and the minute feed as well as on cutting speed.