Экспериментальное определение границ хрупкопластичного перехода при резании хрупких материалов

Обработка хрупких оптических материалов — одна из основных задач современного оптико-механического производства. Для повышения производительности обработки хрупких оптических материалов необходимо снизить долю основного времени, приходящегося на черновые и получистовые операции, и повысить качество поверхностей при чистовых и финишных операциях. Специалисты ОАО «ВНИИИНСТРУМЕНТ» и МГТУ им. Н.Э. Баумана в рамках Соглашения по федеральной целевой программе проводят комплекс технологических и экспериментальных исследований и конструкторских разработок, направленных на повышение производительности, точности и качества обработки хрупких оптических материалов. Рассмотрена гипотеза о «квазипластичности» хрупких материалов, т. е. о замене в определенных условиях хрупкого разрушения на пластичное резание. Обработка хрупких материалов резанием в режиме «квазипластичности» позволяет снизить вероятность образования трещин, что обеспечивает уменьшение глубины дефектного слоя и повышение качества обработанных поверхностей.

Литература

[1] Захаревич Е.М., Горохов В.С., Лапшин В.В., Шавва М.А. Механика разрушения хрупких оптических материалов. Фотоника, 2016, № 1, с. 32–39.

[2] Балыков А.В. Формообразование отверстий в деталях из неметаллических материалов алмазным инструментом. Москва, ИЦ МГТУ «Станкин», 2007. 184 с.

[3] Хрульков В.А., Головань А.Я., Федотов А.И. Алмазные инструменты в прецизионном приборостроении. Москва, Машиностроение, 1977. 222 с.

[4] Liu K., Li X.P., Liang S.Y. The mechanism of ductile chip formation in cutting of brittle materials. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2007, vol. 33, is. 9–10, pp. 875–884.

[5] Shavva M.A., Lapshin V.V., Grubyy S.V. Processing of brittle materials in the nanometer range of thickness of layers cut. IOP Conference Series. Materials Science and Engineering, 2015, vol. 91, is. 1, no. 012062, doi: 10.1088/1757-899X/91/1/012062.

[6] Blackley W.S., Scattergood R.O. Ductile-regime machining model for diamond turning of brittle materials. Precision Engineering, 1991, vol. 13, is. 2, pp. 95–103, doi: 10.1016/0141-6359(91)90500.

[7] Goel S., Luo X., Comley P., Reuben R.L., Cox A. Brittle-ductile transition during diamond turning of single crystal silicon carbide. International Journal of Tool and Manufacture, 2013, vol. 65, pp. 15–21.

[8] Patten J.A., Gao W. Extreme negative rake angle technique for single point diamond nano-cutting of silicon. Precision Engineering, 2001, vol. 25, is. 2, pp. 165–167.

[9] Borovskii G.V., Shavva M.A., Zakharevich E.M., Grubyy S.V., Maslov A.R. Ultraprecision machining of brittle optical materials. Russian Engineering Research, 2015, vol. 35, no. 12, pp. 883–886.