Обработке пластмасс

При обработке пластичных металлов резанием на передней поверхности инструмента образуется слой металла, который называют наростом. Это сильно деформированный металл, структура которого отличается от структур обрабатываемого металла и стружки.

Наростообразование зависит от физико-механических свойств обрабатываемого металла, скорости резания, геометрии режущего инструмента и других факторов. Наиболее интенсивно нарост образуется при обработке пластичных металлов. Считают, что наибольшее Наростообразование при обработке пластичных металлов происходит при скоростях резания 18—30 м/мин, а при скоростях резания до 12 м/мин и более 50 м/мин нарост на режущем инструменте не образуется.

При обработке пластичных материалов, например стали СтЗ, минимальная шероховатость достигается уже при усилии 100 кгс, а при усилии 50 кгс она соответствует 8—9-му классу. Оптимальная подача при этом равна 0,2—0,35 мм/об,, шероховатость под накатывание должна соответствовать 5—-6-му классу.

Для уточнённого определения переднего угла при обработке пластичных металлов в зоне скорости резания, близкой к экономической, рекомендуется пользоваться следующей формулой [7]:

Например, при обработке пластичных металлов со скоростями резания до 50 м/мин количество тепла, обусловленное пластической деформацией, составляет до 75% всего выделяющегося тепла, а при v = 200 м/м'ин это количество тепла снижается до 25%. При точении наибольшее количество тепла переходит в стружку, при сверлении — в обрабатываемую заготовку.

В случае применения метчиков с прямыми канавками (угол наклона канавки — 0°) на заборной части создают угол наклона, что удобно при нарезании резьбы у сквозных отверстий, особенно при обработке пластичных материалов.

Характер деформирования срезаемого слоя зависит от физико-механических свойств материала обрабатываемой заготовки, геометрии инструмента, режима резания, условий обработки. В процессе резания заготовок из пластичных металлов и сталей средней твердости превалирует пластическая деформация. У хрупких металлов пластическая деформация практически отсутствует. Поэтому при обработке хрупких металлов угол (3 близок к нулю, а при обработке пластичных металлов р* доходит до 30°, что свидетельствует о сложном внутреннем процессе деформирования кристаллитов и формировании новой структуры. Знание законов пластического деформирования и явлений, сопровождающих процесс резания, позволяет повысить качество обработанных поверхностей деталей машин и их надежность.

Наростообразованне при резании металлов. При обработке пластичных металлов резанием на передней поверхности лезвия инструмента образуется металл, который называют наростом. Это сильно деформированный металл высокой твердости, структура которого отличается от структур обрабатываемого металла и стружки.

Наростообразование зависит от физико-механических свойств обрабатываемого металла, скорости резания, геометрических параметров режущего инструмента и других факторов. Наиболее интенсивно нарост образуется при обработке пластичных металлов. Считают, что наибольшее наростообразование при обработке пластичных металлов происходит при скоростях резания 0,3 ... 0,5 м/с, а при скоростях резания до 0,2 м/с и свыше 1 м/с нарост на режущем инструменте не образуется.

При обработке пластичных материалов их поверхностный слой претерпевает пластическое деформирование, в результате которого значительно изменяются размеры (как правило, в ббльшую сторону) и форма неровностей поверхностей. При обработке хрупких материалов наблюдается вырывание частиц металла, что также приводит к увеличению высоты и изменению формы неровностей.

Характер деформирования зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, геометрических параметров инструмента и режимов резания. Для сталей средней твердости положение плоскости сдвига практически постоянно ф = 30°). Угол 0 близок к нулю при обработке хрупких материалов, а при обработке пластичных материалов доходит до 30°.

Особенности строения и физико-механические свойства пластмасс существенно влияют на технологию их обработки, конструкцию режущего инструмента и приспособлений. Пластмассы имеют более низкие механические свойства по сравнению с металлом. Эту особенность можно было бы использовать для повышения скорости резания. Однако низкая теплопроводность пластмасс приводит к концентрации теплоты, образующейся в зоне резания. В результате этого происходит интенсивный нагрев режущего инструмента, размягчение или оплавление термопластов, обугливание или прижог реактопластов в зоне резания. При обработке деталей из термопластов максимальная температура процесса не должна превышать 60—120°С, а деталей из реактопластов 120—160 °С. Образующаяся теплота при обработке пластмасс отводится в основном через инструмент.

Следует отметить, что сила резания при обработке пластмасс невелика. При обработке стеклотекстолита КАСТ-В со скоростью 150 м/мин, при глубине резания 2 мм и подаче 0,3 мм/об тангенциальная составляющая силы резания Р2 равна 15 кгс. Основное влияние на износ инструмента оказывает не сила резания, а путь, пройденный резцом; чем меньше подача, тем больше износ. Для повышения производительности выгоднее работать с большими подачами, а для получения меньшей шероховатости — с подачами 0,2—0,3 мм/об.

Оптимальные скорости резания в м/мин при обработке пластмасс точением

Вследствие небольших сил резания, при обработке пластмасс рекомендуется применять фрезы увеличенного диаметра с малым числом зубьев, чтобы их можно было легко и удобно затачивать. Для пластмасс аморфного и кристаллического строения, наоборот, применяют многозубые фрезы с мелкими зубьями и большим углом спирали (до 20°).

Большое значение, особенно в массовом производстве, для повышения производительности труда при обработке резанием имеет применение зажимных приспособлений и кондукторов. Для сохранения качества поверхности все острые края и неровности приспособлений необходимо закруглять и сглаживать, а на металлических кондукторах и приспособлениях в местах соприкосновения с пластмассовой деталью приклеивать фланель, резину или круглую мягкую прокладку.

Как правило, при изготовлении полимерных уплотнителей приходится применять операцию сверления, представляющую при работе с пластмассами известные трудности. Для сверления используют вертикально-сверлильные станки, аналогичные применяемым в металлообработке. Большое значение имеет правильный выбор конструкции сверла, режима обработки и смазочного материала. На основании опыта по обработке,пластмасс установлено, что необходимыми условиями качественного сверления являются большое число оборотов, небольшие подачи на один оборот и частый подъем инструмента. При сверлении термопластов •— (полиэтилена, капролона, фторопласта и др.) стандартными сверлами наблюдается явление затягивания сверла в материал и его заедание. Изменение геометрии заточки сверла позволяет ликвидировать и этот недостаток. Угол наклона канавки должен быть равен 15—17°; угол при вершине °—до 70°, задний угол — 4—8°.

Выбор материала для режущей части сверла. При обработке пластмасс волокнистого строения, обладающих низкой теплопроводностью, теплота, выделяющаяся в зоне образования стружки, почти полностью концентрируется на режущих элементах ин струмента, в результате чего стойкость последнего сильно снижается. Сверла, изготовленные из углеродистой инструментальной стали, поэтому не обеспечивают высокой производительности. Применение сверл с режущей частью из твердых сплавов часто лимитируется прижогом стенок отверстия, возникающим при высоких скоростях резания.

листа на ус при обработке пластмасс слоистого строения.

При обработке пластмасс возможно образование брака в виде прижогов, за-дирин и трещин на обработанной поверхности, отрывания верхнего и нижнего слоев материала, скалывания кромок, обламывания краев листа и др.

S к Е-О Ю О. Ю 0 ч S PQ Параметры Режимы резания и геометрия инструмента при обработке пластмасс

Время машинно-ручное при обработке пластмасс, стали и цветных металлов 504, 520