Файл: Говоров И.Д. Механизация и автоматизация технологических операций обработки деталей из реактопластов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 0
И. Д. ГОВОРОВ
МЕХАНИЗАЦИЯ
ИАВТОМАТИЗАЦИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ОП Е Р А Ц И Й ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
ИЗ Р Е А К Т О П Л А С Т О В
Г КОНТРОЛЬН ыйП
ЭКЗЕМПЛЯР J
УДК 678.029 : 65.011.54/56
Говоров И. Д.
Г57 Механизация н автоматизация технологических операций обработки деталей из реактопластов. М., «Машиностроение», 1973.
192с.
Вкниге приведены оптимальные режимы обработки дета лей из реактопластов, рассмотрены конструкции высокопроиз водительного режущего инструмента, станков и приспособле ний. Описаны некоторые виды специальной обработки деталей из пластмасс. Освещены вопросы организации поточного серий ного многоиоменклатурного производства, современные сред ства и способы контроля готовой продукции. Даны рекомен дации по технике безопасности и охране труда.
Книга рассчитана на инженерно-технических работников, мастеров, технологов и высококвалифицированных рабочих машиностроительных предприятий, связанных с изготовлением деталей из пластмасс.
Г*о. публичная
•ftVVHO-Tj!-г НЯ.Я
;!•..;• :*<— 01
ч:-м
Рецензент канд. техн. наук В. К- Завгородний
316-058 |
6.01 : (6П4.61 + 6П7.55) |
|
1 Щ Ь Т Р т з |
||
|
© Издательство «Машиностроение», 1973 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Пластические массы находят все более широкое приме нение в различных отраслях машиностроения. Исполь зование пластмасс в качестве конструкционных материа лов позволяет не только уменьшить массу деталей и узлов машин, повысить их долговечность и надежность, но и значительно снизить трудоемкость и себестоимость изго товления, обеспечить экономию черных и цветных метал лов и других материалов.
Многообразие физико-механических свойств, различ ных видов пластмасс делает их исключительно ценным материалом, позволяющим по-новому решать важные тех нические проблемы.
Пластмассы обладают малой плотностью, высокими изоляционными свойствами, широким диапазоном значе ний коэффициента трения, высоким сопротивлением исти ранию, противостоят коррозии.
Хорошие электроизоляционные свойства пластических масс делают их незаменимыми при создании многих ответ ственных узлов электроэнергетических машин и соору жений. Конструкции ряда современных машин и прибо ров высокочастотной техники, радиотехники и телевиде ния вообще немыслимы без пластических масс.
Вопросы технологии изготовления пластмассовых дета лей в ряде случаев очень специфичны и требуют изучения
иобобщения опыта ряда промышленных предприятий. Теоретические вопросы и особенности обработки дета
лей из пластмасс, 'конструктивные вопросы создания удобных и дешевых станков, приспособлений и инстру ментов в литературе освещены в отдельных статьях, моно-
графиях и не представляют единого руководства в этой области.
При подготовке настоящей монографии автор ставил перед собой задачу наиболее полно обобщить имеющиеся данные о передовых методах, применяемых на отечествен ных предприятиях и за рубежом.
|
Приведенные в книге конструкции специальных стан |
ков |
и приспособлений прошли-всесторонние испытания |
на |
заводах Москвы, Ленинграда, Риги, Уфы, Одессы |
и других городов. |
|
|
Прогрессивная роль пластических масс требует даль |
нейшего увеличения их производства и еще более широ кого использования их в машиностроении.
Г л а в а I |
|
ОБРАБОТКА |
ДЕТАЛЕЙ |
ИЗ РЕАКТОПЛАСТОВ |
|
Детали, изготовленные прессованием как компрес |
|
сионным, так и |
трансферным, требуют дополнительной |
обработки: удаления литника, сверления отверстий, наре зания резьбы, фрезерования, точения и пр. При обработке деталей массового производства большое экономическое значение имеет механизация и автоматизация технологи ческих процессов. Для этой цели применяют большое ко личество высокопроизводительных специальных станков и приспособлений. Не менее важен правильный подбор материала и геометрии режущего инструмента, а также режимов резания.
Обработка деталей из реактопластов резанием суще ственно отличается от обработки металлических мате риалов.
Интенсивный износ и притупление режущего инстру мента при обработке пластических масс обусловливаются их физико-механическими свойствами: низкой теплопро водностью, неоднородностью и различной твердостью со ставных частей, а также абразивным действием связующих и наполнителей на режущую кромку инструмента.
При резании металлов, согласно результатам специаль ных калориметрических исследований, в стружку и обра батываемую деталь уходит примерно 85^90% тепла, воз никающего при отделении стружки; сам резец поглощает лишь 10—15% тепла.
При обработке пластических масс вследствие их очень низкой теплопроводности (примерно в 500 раз ниже, чем у металлов) почти все тепло уходит в режущую кромку, вызывая быстрый износ резца. Кроме того, режущая кромка резца подвергается механическому износу вслед
ствие абразивного действия компонентов |
пластмассы. |
В связи с этим, несмотря на относительно |
низкую твер- |
5
дость большей части пластических масс, для их обработки необходимы высокостойкие резцы с хорошо заточенными режущими кромками.
При обработке деталей из реактопластов некоторые технологические операции можно выполнять вручную. Такие операции обычно встречаются в мелкосерийном производстве при повышенных требованиях к качеству выпускаемых деталей.
В некоторых деталях, например переходных электро технических колодках с множеством армирующих эле ментов, при снятии смоляной пленки с ламелей ножом или шабером требуется большое внимание и умение рабочего. Снятие гальванического покрытия до основного металла не допускается, так как в этом случае возможна коррозия.
Опыт механизации трудоемких операций показывает, что обработку сложных деталей специального назначения целесообразно дифференцировать, т. е. вести обработку поэперационно, максимально механизируя отдельные ти повые операции.
Необходимо также учитывать, что специализация ра бочих на определенных операциях положительно влияет как на качество, так и на производительность труда. Для этих целей детали классифицируют по аналогичным признакам, составляют типовые технологические карты групповой обработки, максимально механизируя при этом ручной труд.
«Малая механизация» технологических операций (ис пользование специальных приспособлений, станков и ин струмента) резко снижает трудоемкость и улучшает усло вия труда рабочих. Капитальные затраты на проектиро вание и изготовление оснастки окупаются в короткий срок. Поэтому особый смысл приобретает техническое оснащение каждого рабочего места, внедрение элементов научной организации труда на участках.
ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПЛАСТМАСС
В условиях резания, когда температура поверхности достигает 200—220° С, сравнительно низкая температура размягчения пластмасс очень часто является причиной образования задиров на обрабатываемой поверхности изделия. Многие пластические массы хрупкие; это также затрудняет процесс механической обработки.
6
Но большая часть пластмасс легко подвергается таким процессам обработки, как резание и точение, фрезерова ние, строгание, сверление, шлифование и т. д. Низкое сопротивление пластмасс резанию позволяет применять высокие скорости резания. Однако скоростное резание не используют в достаточной степени из-за низкой тепло проводности пластмасс, вследствие чего интенсивно нагре вается инструмент и возможно обугливание обрабатывае мой детали. Низкое сопротивление пластмасс сжатию и срезу способствует улучшению обрабатываемости мате риала, но абразивные составляющие отрицательно влияют на инструмент и режимы резания.
Для выяснения различия процессов резания пластиче ских масс и металла рассмотрим процесс течения металла в зоне образования стружки. При рассмотрении микро структуры поверхности контакта обрабатываемого мате риала с передней гранью резца (зона образования метал лической стружки) можно видеть, что зерна металла сильно деформируются, образуя линии текстуры. На по верхности контакта происходят сложные процессы, влияю щие на износ режущего инструмента.
Процесс резания любой детали из пластической массы сопровождается такими же явлениями. В этом случае возникает сильное трение передней грани резца о мате риал, в результате чего выход стружки несколько затор маживается. Причем при повышении температуры обра ботки, а также при обработке деталей из пластических масс, содержащих большое количество смолистых веществ, затормаживание происходит более интенсивно.
Вдоль задней грани инструмента наблюдается некото рая деформация обрабатываемого материала, что также объясняется появлением значительной силы трения. В ре зультате на поверхностях контакта со стороны передней и задней граней инструмента выделяется большое коли чество тепла. При обработке металла выделяющееся тепло распределяется между инструментом, основной массой металла и стружкой, причем большая часть тепла концен трируется в основной массе металла, идущего в стружку. При обработке изделий из пластмасс больше всего нагре вается режущий инструмент.
Следует учитывать, что чем выше температура, при которой происходит обработка деталей, тем быстрее изна шивается инструмент. Поэтому при обработке деталей из пластмасс применяют инструмент, выдерживающий
7
высокие температуры и устойчивый к износу. Возникаю щая на передней грани резца (рис. 1) сила трения является суммой сил внутреннего Fx, внешнего F% кинетического трения, а также силы N резца. Во время обработки дета лей из пластмасс обе эти составляющие могут достигать больших значений, этим объясняется и выделение боль шого количества тепла, и интенсивный износ инстру мента.
|
Другой особенностью процесса резания пластмасс яв |
|||||||||
ляется |
их деструкция. При обработке пластмасс под дей |
|||||||||
|
|
|
ствием |
тепла |
смолистые |
|||||
|
|
|
составляющие |
переходят |
||||||
|
|
|
в полужидкое |
состояние, |
||||||
|
|
|
обволакивают рабочую по |
|||||||
|
|
|
верхность |
инструмента и |
||||||
|
|
|
прилипают к ней. В ре |
|||||||
|
|
|
зультате |
|
стружка |
обраба |
||||
|
|
|
тываемого |
материала |
за |
|||||
|
|
|
тормаживается |
на |
рабо |
|||||
|
|
|
чих поверхностях |
инстру |
||||||
|
|
|
мента. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наиболее заметно |
дес- |
|||||
Рис. |
1. |
Схема сил, действующих |
трукция |
проявляется |
при |
|||||
|
на переднюю грань резца |
обработке |
гетинакса; |
его |
||||||
|
|
|
темно-коричневая |
поверх |
||||||
ность |
становится светло-желтой. |
Вследствие |
очень |
|
низ |
|||||
кой |
теплопроводности пластмасс |
и их способности |
к |
по |
глощению вибраций глубина проникновения деструкции ограничивается 0,1—0,3 мм.
При внимательном изучении режущей кромки инстру мента можно заметить, что она не представляет собой совершенно ровную линию, а имеет зазубрины, в которых
ипроисходит интенсивное торможение частиц пластмассы
иособенно ее связующего. В результате поверхность
инструмента усиленно нагревается. Это ведет не только к быстрому износу инструмента, но и к значительному ухудшению эксплуатационных свойств деталей. Абразив ные составляющие пластических масс являются как бы шлифующим материалом, интенсивно изнашивающим ин струмент, особенно его заднюю грань. Поэтому необходима периодическая заточка режущего инструмента, исполь зуемого на полуавтоматических и автоматических -стан ках, так как при износе задней грани инструмента нару шается требуемый размер детали.
8
ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПЛАСТМАСС
Основные технологические операции при обработке деталей из пластмасс — сверление, точение, фрезерова ние, строгание, калибрование и нарезка резьб, окраши вание, декорирование, металлизация, сварка и сборка. Знание технологических. особенностей каждой операции позволяет вести обработку при оптимальном режиме и избегать появления брака.
В связи с тем, что в объеме производства деталей из пластмасс значительная доля приходится на реактопласты, рассмотрим наиболее трудоемкие операции их обработки.
Сверление
Сверление отверстий в деталях из пластмасс — наибо лее распространенная и поэтому наиболее изученная опе рация обработки. На многих предприятиях сконструиро ваны и применяются специальные сверлильные станки настольного типа. Такие станки обычно малогабаритны, имеют повышенную скорость вращения шпинделя, обес печивают плавность подачи шпинделя, регулировку глу бины резания. Большей частью на предприятиях исполь зуют сверла, применяемые при обработке металлов. Однако следует заметить, что при сверлении отверстий в реактопластах лучше использовать специальные сверла, у кото рых канавки под стружку увеличены, тщательно отполи рованы и хромированы для обеспечения свободного вы хода стружки из зоны резания.
В результате сложных физико-химических явлений в реактопластах происходит усадка отверстий, поэтому диаметр сверла должен быть на 0,1 мм больше диаметра отверстия. Во избежание подгорания материала сверло должно быть заточено и доведено на алмазном диске. При сверлении необходимо регулярно поднимать сверло для охлаждения и удаления стружки из зоны резания. Существует много конструкций сверл для обработки реактопластов. Лучших результатов достигают при использо вании сверл спиральных с глубокими канавками и пе ровых.
Обычные сверла из углеродистой стали У8А и У10А быстро изнашиваются и притупляются. Стойкость их со-
9