Волокнисті полімерні композиційні матеріали (ВПКМ) використовуються в багатьох галузях сучасного машинобудування, зокрема авіа- та ракетобудування. Для виробництва сучасного пасажирського літака необхідно виробити мільйони високоякісних отворів в деталях з ВПКМ для забезпечення надійних болтових та заклепочних з'єднань. Свердління є ключовою механічною операцією для виробництва отворів в ВПКМ. На відміну від свердління металовмісних матеріалів, свердління ВПКМ супроводжується виникненням специфічних дефектів, таких як розшарування, незрізані волокна, викришування матриці ВПКМ з поверхні отвору та термодеструкції. Перелічені дефекти негативно впливають на надійність болтових та заклепочних з'єднань між деталями з ВПКМ, що зумовлює актуальність даного дослідження. Мета роботи - визначення впливу допоміжних різальних кромок розробленого свердла з НТМ на якість поверхонь отворів в зразках з вуглепластику. Поставлена мета була реалізована шляхом експериментальних досліджень зі свердління зразків з вуглепластику розробленим свердлом та свердлами SECO (Швеція) з ідентичними умовами різання. Процеси свердління супроводжувались реєстрацією осьової сили різання, крутного моменту та випромінювання сигналу акустичної емісії. Аналіз отриманих сигналів дозволив дослідити особливості роботи допоміжних різальних кромок розробленого свердла. Якість поверхонь просвердлених отворів проаналізовано за рахунок визначення шорсткості, використовуючи оптичний мікроскоп Alicona Infinite Focus (Австрія). За результатами експериментальних досліджень зроблено відповідні висновки. Висновки: аналіз даних виявив, що розроблене свердло забезпечує вдвічі нижчу шорсткість поверхонь отворів ніж свердло SECO за умови однакової величини зносу головних різальних кромок. Такий результат, головним чином, зумовлений роботою допоміжних різальних кромок розробленого свердла на реверсивному ході.

Показаны преимущества применения инструментов из поликристаллов сверхтвердых материалов при сверлении отверстий в деталях из волокнистых композитов. Приведены результаты сравнения качества отверстий при использовании сверл из быстрорежущей стали и с алмазно-твердосплавными пластинками. Установлено, что применение сверл с алмазно-твердосплавными пластинками обеспечивает высокое качество сверления отверстий в деталях из волокнистых композиционных материалов.

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 зборки конструкцій з ВПКМ в промисловості. Мета дослідження - розробити методику визначення величини дефектів, а саме незрізаних волокон, які просвердлені в зразках з ВПКМ. 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.

Присвячено вирішенню актуальної науко-технічної задачі підвищення ефективності свердління отворів у вуглепластиках та склопластиках, а саме підвищення стійкості інструменту та зниження дефектності обробки за рахунок використання алмазних свердел. Встановлено, що свердління вуглепластиків та склопластиків алмазними свердлами, дає змогу досягти у 8 разів вищу стійкість інструменту порівняно з твердосплавними свердлами. Обробка алмазними свердлами забезпечує мінімізацію термодеструкції отвору з 0,50 мм до 0,03 мм порівняно з твердосплавними свердлами і супроводжується зниженням температури обробки в 1,4 раза при обробці вуглепластику (T = 41 - 49 С) та в 3 рази при обробці склопластику (T = 86 - 90 С). Розроблено критерій дефектності (Q) для комплексної та неруйнівної оцінки ворсистості та розшарування шляхом програмного аналізу цифрових зображень просвердлених отворів, що дає змогу використовуючи модель Колдінга, оцінити стійкість свердел за умови забезпечення певного рівня дефектності (Q) отворів під час свердління вуглепластиків та склопластиків. Використання розробленого алмазного свердла дає змогу розширити межі допустимого зносу інструменту при цьому, забезпечуючи аналогічний рівень дефектності отворів (Q = 20 % - 25 %) за рахунок процесів різання на зворотному ході свердла, які обумовлені допоміжними різальними кромками, що розташовані паралельно осі свердла. Дослідно-виробнича перевірка результатів роботи в ДП "Антонов" показала перевагу використання алмазних свердел для обробки вуглепластиків та склопластиків.