Файл: Кобаяши А. Обработка пластмасс резанием.pdf

плотности удлинение уменьшается при увеличении скорости деформации (рис. 6). Для полиметилметакрилата предел прочности при растяжении прямо пропорционален логарифму скорости нагружения (рис. 7).

Из этих данных следует, что при уменьшении скорости дефор­ мации или скорости нагружения возможен пластичный излом. Хрупкий излом наблюдается, когда скорость деформации стано­ вится высокой.

Температура тоже влияет на механические свойства пластмасс. На рис. 8— 11 даны зависимости напряжение—деформация от температуры для полиметилметакрилата, полиэтилена, жесткого поливинилхлорида и ацеталя. С повышением температуры пласт­ массы становятся вязкими, т. е. напряжение падает, а деформа­ ция возрастает. Прочность при разрыве и изгибе, как и твердость по Бринелю, уменьшается.

Таким образом, с повышением температуры излом становится пластичным, а при ее понижении — хрупким. Следовательно, тип формируемой в процессе резания стружки будет изменяться с изменением темпуратуры, при которой происходит резание. Влияние температуры проявляется для термопластов более от­ четливо, чем для реактопластов.

Относительное сопротивление растяжению и сжатию также влияет на обрабатываемость пластмасс. На рис. 12, а видно, что у реактопластов сопротивление сжатию в 5—-6 раз выше, чем сопротивление растяжению, а у термопластов, за исключением некоторых видов, наоборот, сопротивление при растяжении выше, чем при сжатии (рис. 12, б). Таким образом, большая часть пласт­ масс обладает более высоким сопротивлением разрушению при сжатии, чем при растяжении.

Чтобы эффективно использовать это свойство, обычно выби­ рают геометрию режущего инструмента и режимы резания, спо­ собствующие разрушению при растягивающих напряжениях. Этой цели отвечает режущий инструмент с большим передним углом, при применении которого уменьшается работа резания. Существует, однако, установленное опытом наибольшее допусти­ мое значение переднего угла, поскольку обработка некоторых видов пластмасс инструментом с малым углом заострения может способствовать хрупкому разрушению с образованием прерыви­ стой стружки надлома и, вследствие этого, шероховатой поверх­ ности.

Структура некоторых видов пластмасс неоднородна, и это влияет на их поведение при обработке резанием. Таковы термо­ реактивные слоистые пластики. Поэтому при сверлении подобных материалов качество поверхности отверстий, просверленных вдоль и поперек слоев, очень различно, даже когда другие условия и параметры режима сверления одинаковые. Подобное положение бывает при обработке резанием формованных пластмасс, ориенти­ рованных вдоль линий течения материала. На рис. 13 показано,

9

кгс/мм?

Рис. П. Зависимость напряжение — дефор* мация для ацеталя при различной температуре

как анизотропная структура полистирола, переработанного методом литья под давлением, влияет на его удельную ударную вязкость. Из кольцеобразных корыт диаметром 200 мм и толщиной стенки 2,75 мм, отлитых при впрыске через центральный литник,

параллельно выбранному радиусу отливки, другие — под прямым углом к нему, а остальные— под промежуточными углами. Удельная ударная вязкость образцов изменялась в зависимости от угла относительно радиуса, под которым они были вырезаны (рис. 13, б), причем с увеличением угла к направлению течения материала удельная ударная вязкость снижалась.

Другой фактор, влияющий на процесс резания при обработке пластмасс, — их тепловые свойства: удельная теплоемкость, тепло-

11

Прочность на растяжение CZD^ ^ 20кгс/мм

5)

Рис. 13. Влияние ориентации материала на

удельную ударную вязкость полистирола, пере­ работанного методом литья под давлением

(Hayes):

а — положение образцов в корыте; б — удель­ ная ударная вязкость в зависимости от ориен­

тации образца

радиуса

6)

12

Т а б л и ц а 3

Тепловые свойства стали и пластмасс *

13