ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности механической обработки пластмасс из "Механическая обработка пластмасс " Большинство деталей из пластмасс, полученных различными методами без снятия стружки (прессование, литье, экструзия и др.), требует хотя бы незначительной дополнительной обработки. [c.4] Обработка таких деталей необходима в основном для придания детали надлежащего внешнего вида, изменения конфигурации, полученной в процессе формообразования, получения более точных ответственных размеров. Все это позволяет расширить область применения пластмасс в технике и как заменителей металлов, и как новых конструкционных материалов, улучшить качество деталей из пластмасс и, следовательно, повысить надежность и работоспособность соединений и узлов. Во многих случаях экономически более выгодно применять подобную дополнительную обработку, чем усложнять форму и процесс формообразования, стремясь приблизить заготовку к форме готовой детали. [c.4] Механическая обработка, как правило, применяется в тех случаях, когда требуется изготовить изделия сложной формы, трудно поддающиеся прессованию, например шестерни, детали подшипников, панели, корпуса различных механизмов и др., а также в случаях, когда партия заказа невелика и изготовление литьевой формы или пресс-формы экономически нерационально, или когда выполнение какого-либо изделия или его части в пресс-форме невозможно. [c.4] Выбор вида обработки зависит от конструкции и назначения детали, конструкции формующего инструмента, характера технологического процесса и др. [c.4] На процесс механической обработки деталей из пластмасс так же как и деталей из других материалов, влияет множество факторов, главными из которых являются станок — тип, размеры, мощность, состояние режущий инструмент — его конструкция и размеры, состояние, материал и геометрия режущей части режимы резания — скорость и глубина резания, подача, количество проходов форма, размеры и жесткость обрабатываемой детали. [c.4] Производительность, экономичность процесса, а также точность и шероховатость поверхности зависят от перечисленных факторов, поэтому правильному технологическому процессу обработки должно соответствовать их оптимальное сочетание. [c.4] Особенности структуры и физико-механических свойств пластмасс существенно отличают их механическую обработку от аналогичной обработки металлов. [c.4] Низкая теплопроводность пластмасс, которая находится в пределах 0,13—0,30 ккал/м-ч-град, что примерно в 500 раз меньше, чем у металлов [6 ], обусловливает слабый отвод теплоты со стружкой обрабатываемого изделия. Следовательно, в режущий инструмент при обработке пластмасс отводится значительно больше теплоты, чем при обработке металлов. [c.5] По данным А. Н. Резникова и Е. А. Цирулиной [80], при обработке пластмасс количество теплоты, уходящей со стружкой, составляет 55—60%, в изделие— 19%, в инструмент — 24%, а при резании металлов соответственно 75—80%, 20—30%, 1—3%. Поэтому при резании пластмасс вся теплота концентрируется в поверхностном слое, распространяясь ниже линии среза на глубину не более 0,15—0,3 мм. По данным М. Ф. Семко [88], уже на глубине 0,01—0,03 мм температура пластмассы примерно в два раза ниже температуры в зоне резания. [c.5] Несмотря на то что общее количество теплоты при резании пластмасс значительно меньше, чем при резании металлов, температура в зоне резания и, что особенно важно, температура поверхностного слоя материала довольно высока, порядка 500— 600° С [19], [51], [85], [88]. Согласно же работе [6], предельно допустимыми температурами в контактном слое инструмент—деталь, лимитирующими разложение материала, являются для термореактивных пластмасс 160° С, для термопластичных 60— 130° С. Сосредоточиваясь в поверхностном слое обрабатываемого материала, температура резания одновременно с действием резких динамических нагрузок, возникающих в процессе обработки, вызывает разложение поверхностного слоя материала и служит причиной образования расслоений, задиров и других видов брака [17], [85], [88]. Это отражается как на качестве поверхности, так и на достигаемой точности. [c.5] В связи с высоким коэффициентом термического расширения полимеров при их обработке возникают дополнительные трудности, вызванные температурным расширением изделия, что приводит к увеличению работы трения между обрабатываем поверхностью изделия и задней поверхностью режущей кромки инструмента. [c.5] Детали из термопластичных материалов деформируются легче, чем термореактиБНые, поскольку при повышении температуры они размягчаются, в то время как твердость деталей из термореактивных материалов практически не меняются. Поэтому, учитывая низкую теплостойкость и относительно невысокую прочность пластмасс при растяжении и особенно при повышенных температурах, рекомендуется [17], [41], [88], [99], [105] вести обработку резанием только острозаточенным инструментом (малые углы заострения, отсутствие ленточек и закругления режущей кромки) Это способствует исключению непредвиденных деформаций де тали, возникновение которых может снизить,качество обработки В то же время острый режущий инструмент исключает выравни вание частиц материала и уменьшает шероховатость обрабаты ваемой поверхности. [c.6] Все это приводит к тому, что при обработке пластмасс допустимый износ инструмента существенно меньше, чем при обработке металлов. Так, например, при обработке гетинакса и текстолита величина допустимого износа режущих кромок инструмента, обеспечивающая шероховатость обрабатываемой поверхности по 4-му классу, по данным [41], [51], [88], [87] не превышает 0,4 мм. Допустимый износ по другим данным [99], [105] несколько отличается по значениям, но также ниже износа, рекомендуемого для обработки металлов. [c.6] Определять допустимый износ инструмента при обработке пластмасс по шероховатости обработанной поверхности не рекомендуется [41], [88], так как имеют место специфические виды ухудшения качества обработанной поверхности появление сколов, расслоений, прижогов, которые не наблюдаются при резании металлов. Причем появление прижогов при обработке текстолита и гетинакса, по мнению М. Ф. Семко [88], является одним из основных факторов, по которому следует устанавливать величину допустимого износа. [c.6] Для определения величины допустимого износа при обработке стеклопластиков твердосплавным инструментом Б. П. Штучный [104], [106] также в качестве критерия рекомендует наличие появления прижогов на обработанной поверхности. При этом автором не учитывались особенности структуры стеклопластиков в сравнении со структурой других слоистых материалов. В стеклопластиках в отличие от слоистых пластмасс с органическими наполнителями связующее не проникает внутрь наполнителя и связь стеклонаполнителя со связующим осуществляется в результате адгезии [23 ], [47 ]. Но так как адгезия связующего к стекловолокну недостаточна, то с увеличением сил резания и вследствие износа инструмента в материале образуются трещины между стекловолокном и смолой, а,также происходит выкрашива- иие смолы с обрабатываемой поверхности изделия. [c.6] Таким образом, кроме температуры в зоне резания существенным фактором, влияющим на процесс механической обработки пластмасс, является вид и состав наполнителя, твердые частицы которого оказывают сильное истирающее воздействие на инструмент, снижая качество обработки. [c.7] Режущий инструмент для обработки пластмасс изготовляется из различных инструментальных сталей и сплавов. Исследования, проведенные рядом авторов [32], [33], [36], [65], [88], показали, что материал режущей части инструмента должен обладать высокой способностью противостоять абразивному износу, большой теплопроводностью и низким предельным теплосодержанием, так как, с одной стороны, контактные поверхности инструмента изнашиваются вследствие резко выраженного истирающего воздействия материала наполнителя, входящего в состав пластмасс, а с другой стороны, вследствие значительного нагрева инструмента. [c.7] Испытания различных инструментальных материалов [301, [51], [56], [57], [65], [87] показали, что режущий инструмент, изготовленный из быстрорежущих сталей, может быть применен при обработке термопластов и частично (в индивидуальном производстве) при резании гетинакса и текстолита. [c.7] При длительной непрерывной работе быстрорежущий инструмент требует частой переточки и замены, что снижает производительность. [c.7] Вернуться к основной статье