Индекс цитирования Яндекс.Метрика

Направления

12.07.2021

ЦАГИ совершенствует инструментарий для обработки композиционных материалов

Ученые ЦАГИ совместно со специалистами Омского государственного технического университета исследуют возможность применения технологии сверхскоростного шлифования для изготовления режущего инструмента с целью обработки ПКМ.

Применение композиционных материалов в конструкциях современных летательных аппаратов является одним из приоритетных направлений развития авиастроения. Решение этой задачи требует не только глубоких научных исследований, но и поиска новых подходов в производственной сфере.

В настоящее время ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») совместно со специалистами Омского государственного технического университета (ОмГТУ) исследуют возможность применения технологии сверхскоростного шлифования для изготовления режущего инструмента с целью обработки полимерно-композиционных материалов (ПКМ). Работа проводится в рамках НИР «Цифра» Министерства промышленности и торговли Российской Федерации.

В основе исследуемой технологии лежит применение сверхскоростного шлифования, которое характеризуется радикальным снижением сил резания, что позволяет изготовить инструмент с большей остротой режущей кромки (до 2 мкм). При его использовании удастся повысить качество обработки деталей аэродинамических моделей из ПКМ. В свою очередь, применение криогенного охлаждения зоны резания при сверхскоростном шлифовании за счет подачи жидкого азота позволяет увеличить микротвердость изготавливаемого инструмента и таким образом добиться необходимой для изготовления деталей стойкости фрез.

«Одна из проблем, с которой мы сталкиваемся при фрезерной обработке деталей из ПКМ, — повреждение кромок детали, что непосредственно влияет на прочностные характеристики, вплоть до их снижения на 10–15 процентов. Сверхскоростное шлифование на скоростях от 160 до 400 м/с (традиционное и скоростное шлифование — 30–80 м/с) позволяет получить лезвие повышенной остроты и соответственно выполнить обработку с меньшими повреждениями. При выполнении НИР „Цифра“ у нас появилась реальная перспектива создать отечественный инструмент для фрезерования и сверления изделий из ПКМ», — говорит начальник сектора исследования технологий механической обработки на оборудовании с ЧПУ научно-технического центра научно-производственного комплекса ФГУП «ЦАГИ» Сергей Болсуновский.

Сотрудничество с ОмГТУ по данной тематике началось в 2021 году. Первоначально была предложена технология сверхскоростного и криогенного шлифования фрез и сверл, разработана и изготовлена оснастка для выполнения этой операции.

На настоящий момент завершился первый этап испытаний инструмента, который показал его высокую эффективность и надежность. Следующим шагом станет передача в ЦАГИ пилотных образцов для апробации при обработке деталей из ПКМ.