Файл: Кобаяши А. Обработка пластмасс резанием.pdf

АКИРА КОБАЯШИ

ОБРАБОТКА

ПЛАСТМАСС

РЕЗАНИЕМ

П е р е в о д с а н г л и й с к о г о

-srtrwm

Ш 1

С/ i\ С) 'С.А'И 1 •> ! Н

Москва „Машиностроение11 1974

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА *

Производство пластических материалов занимает значительное место в ряду наиболее быстро развива­ ющихся отраслей промышленности. Поэтому увели­ чился и объем работ по обработке пластмасс реза­ нием.

Главное назначение данной книги — определение оптимальных режимов резания для различных видов пластмасс, используемых в машиностроении. Именно под этим углом зрения тщательно изучены такие фак­ торы, как образование стружки, деформация материала в процессе резания и влияние образующегося тепла на обработанные поверхности. Изложены характерные методы механической обработки: отрезка дисковой пилой и абразивным кругом, сверление, несколько методов отделочной обработки, и др.

Книга может служить практическим руководством по обработке пластмасс резанием для цеховых работ­ ников.

Автор занимался исследованиями обработки пласт­ масс резанием с 1949 г. в Электротехнической лабо­ ратории MJTJ (Япония). В круг его эксперименталь­ ных работ входили следующие вопросы обработки реза­ нием: отрезка (с 1948 по 1960 г.); ортогональное реза­ ние (с 1955 г.); сверление (с 1961 г.); механические свойства (с 1962 г.); отделочная обработка (с 1963 г.). В числе его опубликованных работ имеются две книги на японском языке: «Методы обработки пластмасс

* Печатается в сокращенном виде (Перев.)

Т а б л и ц а 1

Операции обработки резанием, применяемые для отделки пластмассовых деталей, изготовленных другими технологическими методами

Обработка резанием

Технологический процесс получения заготовок

конструкциях режущего инструмента, требующихся для каче­ ственной обработки пластмасс. Кроме того, необходимо проана­ лизировать механизм стружкообразования, силы и деформации, развивающиеся в материале в процессе резания, рост темпера­ туры во время резания и другие подобные явления.

Первый, важный шаг для понимания процесса резания пласт­ масс — это анализ резания однолезвийным инструментом. Фак­ торы, влияющие на процесс резания, приведены в табл. 2.

В случае обработки абразивными кругами или лентами пара­ метры режущего инструмента более сложные. Усложняются методика анализа и параметры при обработке многолезвийными инструментами (распиливание, сверление). Резание такими ин­ струментами можно рассматривать как сумму многих режущих действий, производимых однолезвийными инструментами.

Кроме факторов обработки, приведенных в табл. 2, на процесс резания влияют механические свойства пластмасс. Типичные кривые зависимости напряжение—деформация для некоторых видов пластмасс показаны на рис. 1. Для формованных деталей из фенопласта, а также для литого полиэфира и стеклотексто­ лита на основе полиэфирной смолы зависимость выражена почти прямой линией (рис. 1), причем относительное удлинение при разрушении очень мало. Для этих материалов характерен хрупкий излом, а для некоторых термопластов — полиуретана, полиамида, полиэтилена, политетрафторэтилена (рис. 2) — боль-

6

Вид охлаждения

* Здесь имеется в виду ортогональное резание однолезвийным инструментом — поперечное и продольное строгание, точение; при обработке многолезвийным инстру­ ментом — фрезерование, распиливание и сверление — геометрия режущего инструмента более сложна.

шое относительное удлинение при разрушении (до нескольких сот процентов). Зависимости напряжение — деформация для таких термопластов, как поликарбонат, полиметилметакрилат, ацеталь и ударопрочный полистирол, имеют промежуточные значения критического удлинения (рис. 3). Поэтому типы стружки, обра­ зуемой при обработке разных пластмасс, и внешний вид обработан­ ных поверхностей различаются между собой. Механические свой­ ства пластмасс зависят не только от типа материала, но в боль­ шой степени— от скорости его деформации и температуры окру­ жающей среды.

Влияние скорости деформации на механические свойства полиметилметакрилата представлено на рис. 4. Предел прочности снижается при одновременном увеличении критического удли­ нения при разрушении и уменьшении скорости нагружения. Материал переходит из хрупкого состояния в вязкое.

На рис. 5 показано изменение прочности при растяжении в зависимости от времени достижения текучести для некоторых видов пластмасс. Прочность уменьшается с увеличением времени достижения текучести. Это значит, что с уменьшением скорости деформации прочность уменьшается. Для полиэтилена высокой

7

/

тс/мм?

О200 000 600 800%

8