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: 90

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ставляет от 3 до 8 мин. Поэтому при сверлении пластмас­ совых изделий, особенно на автоматах, важно выбрать износостойкий материал для сверла, оптимальную геоме­ трию его заточки и рациональные режимы сверления.

Сверло — инструмент более сложный, чем резец, так как в процессе резания участвуют не только две основные наклонные режущие кромки, но также и поперечная и две боковые режущие кромки, причем последние затруд­ няют процесс резания. Процессобразования стружки при сверлении вызывает усиленное выделение тепла и повы­ шает нагрев сверла.

Установлено, что силы сопротивления проникновению сверла в обрабатываемую деталь, возникающие на основ­ ных наклонных режущих кромках, составляют 47% от общей осевой силы (сумма всех сил сопротивления материала); силы сопротивления, возникающие на попе­ речной кромке, — 50%, а силы трения сверла об обраба­ тываемую поверхность отверстия и стружку — 3%. Сверло может углубиться в обрабатываемую деталь при условии, что осевая сила меньше или равна силе, допускаемой меха­ низмом подачи станка. Для уменьшения усилия подачи, действующего на сверло (что особенно важно для увели­ чения стойкости сверл малых диаметров), необходимо: уменьшить угол при вершине сверла и довести до мини­ мума длину поперечной кромки.

Для сверления пластических масс чаще всего приме­ няют перовое сверло, рабочая часть которого представ­ ляет собой пластину с двумя наклонными режущими кромками, угол между которыми равен 2ср.

Основные недостатки перового сверла: плохой отвод стружки из-за отсутствия направляющих канавок; необ­ ходимость создания значительно большего усилия по­

дачи,

чем при

использовании спирального сверла, так

как в

перовом

сверле, рабочим, как правило, является

передний угол, равный нулю. Для уменьшения усилия подачи при определенных режимах сверления установлен оптимальный угол заточки вершины сверла 2ср = 30°.

Величина заднего угла а существенно влияет на стой­ кость перового сверла; для сверления деталей из пласт­ масс рекомендуется принимать а = 15-ь16°.

Поперечная кромка сверла по отношению к главным режущим кромкам наклонена под углом \\> = 55°.

Чтобы уменьшить трение боковых граней перового сверла о поверхность отверстия, необходимо, чтобы угол

Ю


бокового среза {3 боковых "граней сверла был равен 20—25°.

Для повышения стойкости перового сверла и обеспе­ чения выхода стружки толщина сверла при заточке должна быть в пределах 0,30—0,35d (где d — диаметр •сверла).

Перовые сверла из сталей У8А и У10А необходимо подвергать термической обработке до получения твер­ дости HRC 55—60.

Широко распространены сверла с напаянными пласти­ нами из твердого сплава. Такие сверла применяют на за­ водах г. Москвы, Ленинграда и др.

Сверла с напаянными пластинами из твердого сплава незаменимы при использовании автоматического и полу­ автоматического оборудования в крупносерийном и мас­ совом производстве. Технология изготовления таких сверл очень проста. На проточенную оправку напаивают пла- •стинку твердого сплава и затачивают под нужным углом.

При сверлении больших отверстий в стеклонаполненных пластмассах, особенно листовых, хорошие резуль­ таты дает применение корончатых сверл с алмазным режу­ щим слоем. Такие сверла широко применяют при выпол­ нении работ специального назначения, Для обеспечения качественного сверления важно правильно заточить сверло. Так, при сверлении отверстий в тонкостенных де­ талях, втулках, листах и пластинках рекомендуется при­ менять сверла с углом заточки 2ср = 55-МЮ0. В против­ ном случае отверстия могут получаться со сколами, вырывами и шероховатостями, а при сверлении отверстий в деталях с тонкими стенками возможно даже появление микротрещин, которые при определенных условиях при­

водят к

изменению

заданных

чертежом

параметров или

к поломке деталей.

 

 

 

Для

сверления

глубоких

отверстий

хорошие резуль­

таты получаются при использовании сверл с углом ср = 90°.

Для сверления

отверстий в реактопластах

сверлами

из быстрорежущей

. стали рекомендуется угол

заточки

2ф = 50-НЮ°, причем стружечную канавку следует рас­ ширить, уменьшив угол наклона спирали со = 10°. Наи­ меньшее усилие резания требуется при использовании сверла с углом а = 14ч-16°.

При сверлении наполненных пластмасс, легко под­ дающихся расслаиванию, рекомендуется угол заточки сверла 2ф = 90-=-135°. Во избежание заедания сверл

11


в деталях и заготовках последние необходимо жестко закреплять в специальных тисках или приспособлениях.

Отверстия большого диаметра необходимо сверлить в два прохода, причем для предварительного сверления надо применять сверла с диаметром не более 0,5 диаметра отверстия.

Фрезерование

Фрезерование применяют, как правило, для выравни­ вания стыкующихся плоскостей деталей, а также для получения глубоких канавок, углублений, пазов, исполь­ зуя обычно серийные быстроходные фрезерные станки.

При выборе режимов фрезерования и инструмента следует учитывать такие свойства пластмасс, как низкая плотность и твердость, небольшая теплостойкость, очень низкая теплопроводность, большое сопротивление инстру­ менту (особенно его режущим кромкам).

Благодаря низкому сопротивлению деталей из пласт­ масс сжатию и срезу необходимое усилие резания по сравнению с металлами невелико, что позволяет работать с большими сечениями среза. Но не следует забывать, что при увеличении скорости резания заметно возрастает количество тепла, выделяющегося в зоне резания, за счет диспергирования снимаемого слоя и преодоления сил тре­ ния (особенно у стеклопластиков); в результате интен­ сивно изнашивается фреза и ее зубья по задним плоско­ стям. Например, в угловых фрезах наиболее интенсивно изнашивается верхний участок режущей кромки зуба, в дисковой трехсторонней фрезе при разрезке стеклопла­ стиков — главная и вспомогательная задние поверхности зубьев.

Режимы резания, подбирают в зависимости от типа инструмента, вида материала и т. п.

Скорость резания v значительно влияет на темпера­ туру резания. С повышением скорости резания увеличи­ ваются работа трения и упругие деформации в единицу времени при практически неизменной теплопроводности резца и обрабатываемой детали. Увеличение скорости

резания в

10 раз приводит к повышению

температуры

в 2 раза,

но несмотря на очень высокую

температуру,

в случае, если инструмент изношен незначительно, ско­ рость резания, например, для фенолоформальдегидных слоистых пластмасс рекомендуется выбирать 1000— 1500 м/мин.

12


Подача s также может меняться в широких пределах. При изменении подачи меняется сила резания и работа трения. На теплообразование в зоне резания подача влияет очень незначительно. Так, при увеличении подачи в 10 раз температура повышается лишь на 20%. Глубина и ши­ рина резания мало влияют на теплообразование в зоне резания, но вызывают значительные изменения окруж­ ной силы и силы подачи. Вопросы обработки деталей из пластмасс фрезерованием освещены в литературе, поэтому можно ограничиться лишь необходимыми реко­ мендациями:

1. При фрезеровании деталей из пластмасс следует применять фрезы с зубьями из твердого сплава вольфрамо­

вой группы (ВК) с содержанием кобальта до

6%, обла­

дающие высокой износостойкостью

и теплопроводностью

и обеспечивающие более высокое

качество

обработки

по сравнению с фрезами из быстрорежущей стали.

2. На стойкость твердосплавных фрез влияют геоме­ трические параметры режущей части: рекомендуют для

цилиндрического

фрезерования а = 18°, = 5°;

ш

=

=

0-н20°, а для

дискового

фрезерования а = 1 8 ° ;

у

=

=

5°;

со = 19°.

 

 

 

 

 

3.

Изменение

диаметра

фрезы незначительно влияет

на износостойкость, так как последняя определяется двумя факторами, оказывающими противоположные воз­ действия, — длиной пути трения и тепловым напряже­ нием резания.

В процессе фрезерования необходимо учитывать сле­ дующее:

обрабатываемая деталь должна быть плотно прижата к опорной базе и жестко закреплена на станке или в при­ способлении;

во избежание расслаивания пластмасс направления подачи и вращения фрезы должны совпадать;

при фрезеровании текстолитов и слоистых пластмасс необходимо обращать внимание на то, чтобы при выходе и входе фрезы не происходило их расслоение.

Все чаще применяют различные шестерни, изготовлен­ ные из высокопрочных пластмасс (стеклопластики, текстолиты, воло.книты и др.). При зубофрезеровании макси­ мальная подача заготовок определяется требованиями к шероховатости поверхности, причем нужно учитывать, что с увеличением подачи уменьшается износ режущих кромок инструмента. Обычно зубья червячной фрезой

13


нарезают за один проход; режимы резания пластмасс близки к режимам резания, применяемым при обработке цветных сплавов. Во избежание разрушения пластмасс при входе фрезы рекомендуется применять диски, изго­ товленные из дерева или легких сплавов, при этом заго­ товка должна плотно прижиматься к диску и столу станка.

Как правило, при фрезеровании редко пользуются охлаждением, но в отдельных случаях для этой цели сле­ дует использовать сжатый воздух, подаваемый шлангом диаметром около 8 мм, или эмульсию. Последнюю приме­ няют в том случае, когда обработку ведут на больших скоростях и материал детали отличается незначительным водопоглощением. Обдувку воздухом применяют чаще, так как, кроме охлаждения инструмента, подаваемый поток воздуха сдувает с резца стружку. Во всех случаях при фрезеровании пластмасс фрезерный станок необходимо оборудовать системой вытяжной вентиляции, а рабочую зону оградить экраном из прозрачного органического стекла. Режимы резания при фрезеровании некоторых пластмасс и стойкости фрез приведены в табл. 1.

Строгание

Строгание заготовок из пластмасс, применяемое до­ вольно редко, имеет свои особенности. В основном режимы резания при этом аналогичны режимам резания, приме-

.няемым при строгании цветных металлов. При строгании реактопластов типа текстолитов и стеклотекстолитов реко­ мендуют следующие режимы обработки: скорость реза­ ния v до 20—30 м/мин, подача s = 0,25-н0,40 мм на двой­ ной ход; при этом применяют резцы с твердосплавными пластинами и углами заточки у = 10°, а = 20°, X — 15°. При небольшом объеме строгальных работ можно приме­ нять резцы из инструментальной стали (типа У7А, У8А), аналогичные по геометрии заточки режущей части резцам для строгания цветных металлов. При больших скоро­ стях необходимо охлаждать резец потоком сжатого воз­ духа. Охлаждение следует также применять во избежание прижога при чистовом строгании детали.

Одна из особенностей строгания — правильное креп­ ление заготовки. Деталь — заготовка должна быть вполне надежно закреплена для исключения возможности вы-

14

Т а б л и ц а 1

Режимы резания при фрезеровании

О б р а б а т ы в а е м ый материал

Стойкость и н с т р у ­ мента

в мин

Г л у ­

 

 

К л а с с

 

 

 

 

чис­

 

 

бина \

П о д а ч а

С к о р о с т ь

О х л а ж д е н и е при

 

тоты

 

р е з а ­

р е з а н и я

Примечание

в м м / з у б

по ­

резании

ния

в м/мин

 

 

верх ­

 

 

в мм

 

 

 

 

 

 

ности

 

 

 

 

 

 

 

Фенопласты общего на­ значения

Аминопласты

Волокниты

Текстолиты

Стеклотексто­

лита

Гетинаксы

30—60

'5 - 7

0,4—0,8

150—250

 

 

Подача

в

направлении

 

 

 

 

6—7

Нет

 

 

 

 

движения

фрезы

60—150

2—3

0,10—0,25

250—350

 

 

 

 

 

 

 

 

30—60

| 5—7

0,4—0,8

150—250

6—7

Нет

 

 

60—150

3—5

0,10—0,25

| 250—350

 

 

 

 

 

 

60—120

.5—7

0,2—0,3

150—200

5 - 6

Нет

 

 

120—150

2—4

0,08—0,15

200—350

 

 

 

 

 

 

60—120

6—8 |

0,3—0,4

| 100—200

6—7

Нет

Высокое

пылеобразова-

120—150

3—5

0,1—0,2

1 200—350

ние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30—90

3 - 5

0,10—0,15

200—300

 

Воздухом (допускается

Рабочее

место

следует

 

 

 

 

5—7

применение водных

оборудовать

отсосом

90—120

1—2

0,05—0,10

350—500

эмульсий)

 

 

 

 

60—120

2 - 4

0,10—0,25

100—120

6—7

Воздухом

 

 

 

 

120—150

1—2

0,08—0,10

140—180