Ченчева О. О. Удосконалення мотор-шпинделя для ефективного свердлування вуглепластиків трубчастими алмазними свердлами

Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі отримання якісних отворів у вуглепластиках з використанням трубчастих алмазних свердел. Науково обґрунтована гіпотеза щодо можливості застосування циклічної подачі інструменту для збереження ріжучих властивостей алмазного шару і, як наслідок, підвищення якості обробленої поверхні. Розроблено модель взаємодії алмазовмісного інструменту з неоднорідним середовищем оброблюваної заготовки. Модель враховує фізико-механічні властивості матеріалу як нещільного порожнинного середовища, високочастотні та низькочастотні збурення на площинках контакту внаслідок прояву явищ періодичної зміни зусиль різання. Обґрунтовано нове технічне рішення мотор-шпинделя зі сполученими електричними машинами для здійснення лінійно-обертового переміщення робочого органу із можливістю керування частотою та амплітудою осьових навантажень свердла. Розроблено динамічну модель мотор-шпинделя, яка враховує наявність опор обертання, гвинтового спряження, а також кінцеву жорсткість робочого інструменту – свердла. Розроблено оригінальну методику експериментальних досліджень макету мотор-шпинделя із сполученими електричними машинами, створеного засобами 3D-друку, обґрунтовано доцільність застосування адитивних технологій для відпрацювання нових технічних рішень. Доведено, що найбільш ефективне різання відбувається при встановленні частоти навантаження, що відповідає пружно-пластичними властивостям оброблюваного матеріалу, які залежать, у тому числі, й від орієнтації волокон. Показано, що вплив на якість поверхні високочастотних змін крутильних та осьових навантажень, обумовлених структурою матеріалу, проявляється максимально у випадку, коли виникає критичне пошкодження інструменту у вигляді видалення частини абразивного шару із поверхні.