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
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°, -у = 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 |
|
|
|
|
|
|