10.14489/hb.2025.04.pp.003-008

2025, 04 апрель (April)

DOI: 10.14489/hb.2025.04.pp.003-008

Еренков О. Ю., Яворский Д. О.
НОВЫЙ ПОДХОД К ПОВЫШЕНИЮ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
(с. 3-8)

Аннотация. Представлены результаты исследования изменения механических характеристик полимерных материалов в зависимости от параметров электрофизической обработки образцов наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ). В качестве материалов экспериментальных образцов выбраны наиболее распространенные в машиностроении материалы, такие как капролон, фторопласт, гетинакс и текстолит. В качестве источника НЭМИ применялся генератор НЭМИ ГНИ-01-1-6, имеющий следующие параметры: длительность импульсов 1 нс; мощность одного импульса 1 МВт; амплитуда импульсов 8 кВ; частота следования импульсов 1000 Гц; напряженность электрического поля 105…107 В/м. Анализ экспериментальных данных показывает, что обработка исследуемых материалов НЭМИ в течение 10 мин приводит к заметному снижению прочности и твердости всех исследуемых материалов. Представлены новые способы токарной обработки полимерных материалов с применением опережающей электрофизической обработки заготовок наносекундными электромагнитными импульсами. Экспериментально подтверждена целесообразность такой обработки, так как ее реализация приводит к снижению силы резания при последующем точении заготовок, и, следовательно, к повышению производительности процесса, например, благодаря увеличению скорости резания и/или величины снимаемого припуска.

Ключевые слова: полимерные материалы; прочность; твердость; токарная обработка; наносекундные электромагнитные импульсы; сила резания.

Erenkov O. Yu., Yavorsky D. O.
A NEW APPROACH TO INCREASING THE PRODUCTIVITY OF TURNING POLYMER MATERIALS
(pp. 3-8)

Abstract. The article presents the results of a study of changes in the mechanical characteristics of polymeric materials depending on the parameters of electrophysical processing of samples with nanosecond electromagnetic pulses. The most common materials in mechanical engineering, such as caprolon, fluoroplastic, getinax and textolite, were selected as the materials of the experimental samples. The NEMI GNI-01-1-6 generator was used as a source of NEMI, having the following parameters: pulse duration – 1 ns; power of one pulse 1 MW; pulse amplitude 8 kV; pulse repetition rate 1000 Hz; electric field strength 105–107 V/m. The analysis of experimental data shows that the treatment of the studied materials with nanosecond electromagnetic pulses for 10 minutes leads to a noticeable decrease in the strength and hardness of all the studied materials. New methods of turning polymeric materials using advanced electrophysical processing of workpieces with nanosecond electromagnetic pulses are presented. The feasibility of such treatment has been experimentally confirmed, since its implementation leads to a decrease in the cutting force during subsequent turning of the workpieces, and, consequently, to an increase in the productivity of the process, for example, due to an increase in the cutting speed and/or the amount of the removed allowance.

Keywords: Polymeric materials; Strength; Hardness; Turning; Nanosecond electromagnetic pulses; Cutting force.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

О. Ю. Еренков, Д. О. Яворский ((Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

O. Yu. Erenkov, D. O. Yavorsky (Pacific National University, Khabarovsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Еренков О. Ю. Эксплуатационные свойства полимерных материалов после поверхностного деформирования заготовок // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2017. №12. С.28−31.
2. Еренков О. Ю. Исследование влияния опережающего вакуумирования заготовок на качество токарной обработки термопластов // Вестник машинострое-ния. 2022. №2. С. 44–46.
3. Степанов А. А. Обработка резанием высокопрочных композиционных материалов. Л.: Машиностроение. Ленингр. отдние. 1987. 176 с.
4. Карташов Э. М., Цой Б., Шевелев В. В. Структурно-статистическая кинетика разрушения полимеров. М.: Химия. 2002. 736 с.
5. Аскадский А. А. Деформация полимеров. М.: Химия. 1973. 448 с.
6. Наносекундные электромагнитные импульсы и их применение / В. С. Белкин, В. А. Бухарин, В. К. Дубровин и др.; под ред. В.В. Крымского. Челябинск. 2001. 110 с.
7. Еренков О. Ю. Комбинированные способы точения полимерных материалов: монография. Курск: Университетская книга, 2021.194 с.
8. Патент № 2494864 РФ, (51) МПК В 29 С 37/00. Способ обработки заготовок из пластмасс/ О. Ю. Еренков, С. О. Еренков, А. П. Богачев. № 2012107300; заявл. 28.02.2012; опубл. 10.10.2013, Бюл. № 28. 3 с.
9. Патент № 2503538 РФ, (51) МПК В 29 С 37/00. Способ обработки заготовок из капролона / О. Ю. Еренков, С. О. Еренков, Хосен Ри, В. Э. Ри, А. П. Богачев. № 2012151758; заявл. 03.12.2012; опубл. 10.01.2014, Бюл. № 1. 3 с.
10. Патент № 2518595 РФ, (51) МПК В 29 С 37/00. Устройство для обработки заготовок из пластмасс / О. Ю. Еренков, С. О. Еренков, Хосен Ри, В. Э. Ри, А. П. Богачев. № 2012107300; № 2012151756; заявл. 03.12.2012; опубл. 10.06.2014, Бюл. № 16. 3 с.

Eng

1. Erenkov O. Yu. (2017). Operational properties of polymeric materials after surface deformation of blanks. Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya, (12), 28 − 31. [in Russian language]
2. Erenkov O. Yu. (2022). Study of the influence of advanced vacuumization of workpieces on the quality of turning of thermoplastics. Vestnik mashinostroeniya, (2), 44 – 46. [in Russian language]
3. Stepanov A. A. (1987). Cutting of high-strength composite materials. Leningrad: Mashinostroenie. Lenin-gradskoe Otdelenie. [in Russian language]
4. Kartashov E. M., Tsoy B., Shevelev V. V. (2002). Structural and statistical kinetics of polymer destruction. Moscow: Himiya. [in Russian language]
5. Askadskiy A. A. (1973). Deformation of polymers. Moscow: Himiya. [in Russian language]
6. Belkin V. S., Buharin V. A., Dubrovin V. K., Krymskiy V.V. et al. (2001). Nanosecond electromagnetic pulses and their applications. Chelyabinsk. [in Russian language]
7. Erenkov O. Yu. (2021). Combined methods of turning polymeric materials: monograph. Kursk: Universitetskaya kniga. [in Russian language]
8. Erenkov O. Yu., Erenkov S. O., Bogachev A. P. (2013). Method of processing plastic blanks. Ru Patent No. 2494864. Russian Federation. [in Russian language]
9. Erenkov O. Yu., Erenkov S. O., Ri Hosen, Ri V. E., Bogachev A. P. (2014). Method of processing blanks made of caprolon. Ru Patent No. 2503538. Russian Federation. [in Russian language]
10. Erenkov O. Yu., Erenkov S. O., Ri Hosen, Ri V. E., Bogachev A. P. (2014). Device for processing plastic work-pieces. Ru Patent No. 2518595. Russian Federation. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/hb.2025.04.pp.003-008

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-spravochnik-inzhenernyy-zhurnal

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/hb.2025.04.pp.003-008

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-spravochnik-inzhenernyy-zhurnal

Please specify the article DOI in the order comments.