книги из ГПНТБ / Семко, М. Ф. Обработка резанием электроизоляционных материалов

Площадь, ограниченная перемещением ломаной ли­ нии между Vz и щ, включает значения параметров для рационального режима резания.

•Таблицу режимов резания рассчитывают для одного выбранного периода стойкости инструмента, называемо­ го нормативным периодом стойкости Тв. Для норматив­ ного периода стойкости Тп скорость резания (табличные

участках рассчитываются соответственно по формулам (47) и (48) за исключением значений скоростей, близ­ ких или равных v0.

Если выбранная стойкость (Та или Тв) отличается от нормативной Тв, по которой рассчитывалась таблица режимов резаний, тр величину табличной скорости реза­ ния нужно умножить на поправочный коэффициент Кт- Найденную скорость резания (иа или ав) называют рас­ четной. При этом может случиться, что графическая за­ висимость v(T), проходящая через точку расчетной ско­ рости резания (иа или vB) для выбранного периода стойкости (Га или Тв) , будет проходить и через точку перелома, например, с координатами v0 и Т0. В этом случае поправочный коэффициент на табличную ско­ рость резания Кт будет равен произведению двух по­ правочных коэффициентов

111

П о д с т а в л я я ( 5 0 ) , ( 5 1 ) в ( 4 9 ) , п о л у ч и м :

Подставляя (55) в (52), получаем значения попра­

вочного коэффициента для табличной скорости резания: j'li:

с ,

Кч= — ^ (56)

т _у"ч с

При расчете скоростей резания может возникнуть второй случай, когда при выбранном периоде стойкости, отличающегося от нормативного расчетная скорость ре­ зания ир не проходит через точку перелома. Поправоч­ ный коэффициент /Сг в этом случае рассчитывается так:

В этой формуле показатель степени m принимается для участка гц—v0 равным значению ni\, а для (уо—Уг) равными m2. Тогда, подставляя значения пг в формулу (57) и сравнивая с (49) и (51), запишем:

Расчет поправочных коэффициентов трудоемок и по­ этому обычно к таблице режимов резания, рассчитанной для определенного периода стойкости, прилагается пере­ чень значений поправочных коэффициентов на изменен­ ные условия резания.

112

t i . тйЧЁНИЁ

Точение деталей из электроизоляционных м а ­ териалов в большинстве случаев осуществляют обычны­ ми токарными резцами, применяемыми в металлообра­ ботке. При этом режущую часть специально затачивают. Точение деталей из материалов первой группы обраба­ тываемости ведут со скоростями резания, в несколько раз превышающими скорости -резания черных металлов, а детали из материалов второй группы обрабатываемо­ сти точат с более низкими скоростями, чем материалы первой группы. Подачи в самом общем случае выбирают в зависимости от требований, предъявляющихся к чисто­ те обработки, близкими к подачам, применяемым при точении металлов. Припуск, как правило, следует сни­ мать за один п.роход. Если по технологическим или дру­ гим соображениям необходимо два или более проходов, то при точении обычными резцами глубину резания при последнем проходе следует оставлять в пределах 0,5—

1мм.

Внастоящее время для установления режима реза­

ния при точении некоторых электроизоляционных мате­ риалов можно пользоваться' нормативными материала­ ми ВНИИэлектромаша {Л. 26] и ВНИИНмаша, в кото­ рых даются рекомендации для наружного точения слои­ стых пластмасс, фенопластов, некоторых термопластич­ ных пластмасс и некоторых других материалов резцами из быстрорежущей стали и резцами, оснащенными пла­ стинками из твердого сплава.

Наиболее обоснованные режимы резания при точе­ нии конструкционного гетинакса резцами ВК8 даны Н. И. Коноваловой [Л. 20]. Частное и обобщенные стойкостные зависимости для него имеют перелом. Для практического пользования приводятся формулы (60)

и(61) для двух диапазонов скоростей резания.

Для о= 70-т-1150 м/мин

Н. И. Коновалова рекомендует следующие геометри­ ческие параметры режущей части резцов ВК8: а=20°;

113

« 1 = 20°; y=10°; ф = 45°; cpi= 12°; Л=0°; r = 3 ММ. -Формулы справедливы для: г/= 70 = 500 м/мин; s = 0,2 = 0,6 лш/об; t = 1=3 мм.

При точении электротехнического гетинакса III рез­ цами ВК8 М. С. Капитовской [Л. 26] была получена сле­ дующая обобщенная стойкостная зависимость:

/■= 2= 3 мм. При составлении нормативных материалов использованы [Л. 17, 26].

Текстолит можно обрабатывать как твердосплавны­ ми, так и быстрорежущими резцами. Скорость резания

Растачивать отверстия у деталей из текстолита можно расточными резцами с такими же геометриче­ скими параметрами, как у резцов для наружного точе­ ния. Скорость резания, рассчитанная по формулам (63) и (64), должна корректироваться коэффициентом Ко, значения которого даны в табл. 23.

Таблица 23

Поправочный коэффициент K D на скорость резания,

рассчитанную по формулам (63) и (64) при расточке текстолита

114

Т а б л и ц а 24

При точении пластмасс с малой (0,2—1 мм) глуби­ ной резания твердосплавным резцом ВК8 (а=20°; у=10°;

Ф= ф 1 = 45°; А, = 0°; г=1 мм) с подачей от 0,1 до 0,3мм/об

стойкостная зависимость выражается обобщенной фор­ мулой (35) обычного вида.

В табл. 24 приводятся значения коэффициентов и показателей степени, входящих в формулу (35). Рас­ сматриваемые пластмассы (текстолит, фторопласт, ви­ нипласт, капрон и оргстекло) являются представителя­ ми материалов первой группы обрабатываемости, у них нет твердых абразивных компонентов. При сравнительно малых глубинах резания и небольших подачах твердо­ сплавные резцы довольно интенсивно изнашиваются, причем показатели относительной стойкости оргстекла и капрона почти в 1,5—3 раза меньше, чем при обработке, текстолита.

При точении стеклотекстолита СТ твердосплавными резцами в широком диапазоне подач стойкостная зави­ симость имеет перелом [Л. 22, 27, 31]. Скорость резания

Рассчитать скорость резания при точении стеклотек­

для стеклотекстолита СК-9Ф при v = 100+ 300 м/мин,

209

Формулы (63)—-(66) ограничиваются такими пара­ метрами резания: {=р,1н-'3 мм, 5= 0,1ч-0,42 мм/об.

Абразивные свойства стеклопластиков и других абразивных электроизоляционных материалов выну­ ждают применять (при сравнительно малой глубине ре­ зания) резцы, оснащенные природными (А) алмазами или синтетическими поликристаллическими алмазами типа «баллас» (АСБ). Режимы резания (ориентировоч­ ные) можноназначать на основании рекомендаций табл. 25. В нее включены режимы резания при точении резцами из природных алмазов (А) и синтетических поликристаллических (АСБ).

116

При изготовлении деталей электромашин и аппара­ тов типа колец, длинных и коротких втулок, стержней, дисков, крышек и т. д. применяются материалы изоля­ ционного, конструкционного или декоративного назна­ чения. Это чаще всего пластические массы, стекло, кера­ мика, слюда и др.

Рекомендуемые режимы резания при точении этих материалов приведены в табл. 26. Данные этой таблицы позволят назначать рациональные условия обработки точением для сравнительно редко применяемых электро­ технических материалов. Это главным образом относит­ ся к материалам на основе слюды и керамики.

18. СВЕРЛЕНИЕ, ЗЕНКЕРОВАНИЕ, РАЗВЕРТЫВАНИЕ

Обработка внутренних отверстий сверлами, зенкерами и развертками у деталей из электроизоля­ ционных материалов протекает в стесненных условиях резания при увеличенных контактных площадках ин­ струмент— изделие, при очень большой поверхности тре­ ния ленточек и стружки, при крайне неблагоприятном тепловом балансе и плохом отводе стружки. Если обра­ батываемый материал нетеплостоек, приходится снижать скорость резания, выводить инструмент из обрабатывае­ мого отверстия для охлаждения и удаления стружки. Это в большей мере проявляется при сверлении, мень­ ше— при зенкеровании и развертывании. Особенно пло­ хие условия резания и трения создаются при сверлении, зенкеровании и развертывании глубоких отверстий, ког­ да отношение глубины ' сверления., (длины прохода) к дйаметру инструмента больше трех. Производитель­ ность обработки в этом случае снижается за счет умень­ шения скорости резания и, главным образом, за счет потери времени на дополнительные выводы для охлажде­ ния и для очистки впадин перьев (зубьев) инструмента от спрессовавшейся стружки и пыли;

Из-за большого момента трения при обработке отвер­ стий иногда становится опасным действие крутящего момента у деталей малой крутильной прочности (детали типа труб, втулок и др.).

Сверление. Этот вид обработки электроизоляционных материалов должен производиться с меньшей скоростью резания, чем, например, точение, фрезерование.

Систематизированных режимов резания при сверле­ нии электроизоляционных материалов пока нет, несмот­

117

ря на то, что это наиболее распространенный вид обра­ ботки. Отдельные рекомендации [Л. 17, 26, 34] неполны и зачастую противоречивы. Так, ряд авторов [Л. 17, 33] рекомендует назначать скорость резания при сверлении гетинакса в пределах от 15 до 150 м/мин. При этом не обусловливается глубина сверления, которая сильно влияет на стойкость сверл и на качество поверхностного слоя изделия.

Нами были проведены исследования обрабатываемо­ сти сверлением электроизоляционных материалов — ге­ тинакса, текстолита, стеклотекстолита, фенопласта, асбестоцемента и др. Были получены основные законо­ мерности износостойкости сверл из быстрорежущей стали, сверл, оснащенных пластинками и коронками из твердых сплавов.

При сверлении спиральными (винтовыми), сверлами нужно обязательно учитывать глубину сверления. Услов­ но ее разделяют на три диапазона: малая глубина свер­ ления /<0,5£> мм\ средняя глубина сверления /= = (0,5-ь2,5)7) и большая глубина сверления (глубокое сверление) />2,57). В подавляющем большинстве слу­ чаев обработки электроизоляционных материалов с орга­ ническими составляющими (первая группа обрабатывае­ мости) скорость резания ограничивается необходимостью обеспечения качества обработанной поверхности изде­ лия. В меньшей мере выбор скорости резания ограни­ чивается стойкостью инструмента. Это относится к элек­ троизоляционным материалам минерального происхо­ ждения (вторая группа обрабатываемости).

При сверлении гетинакса на качество обработки

.изделий больше других влияют два фактора — скорость резания и степень износа режущей части инструмента. Скорость при малой глубине сверления слабо воздейст­ вует' на формирование поверхностного слоя изделия и

скорость резания, при малой глубине обработки следует учитывать ее влияние на стойкость инструмента. Ско­ рость резания при сверлении гетинакса сверлами из быстрорежущей стали не должна превышать 35— 50 м/мин, а при сверлении сверлами, оснащенными пластинками из твердого сплава 80—100 м/мин. При средних глубинах сверления, чтобы исключить или уменьшить глубину деструкцирования поверхностного

118

слоя изделия, скорость резания быстрорежущих сверл берется максимально допустимой режущими свойства­ ми инструмента, а твердосплавных — в пределах 50— 70 м/мин. Если глубина сверления больше двух с. поло­ виной диаметров, то скорость резания быстрорежущими сверлами не должна быть выше, чем 30—35 м/мин, а сверлами, оснащенными твердым сплавом, не выше 40—45 м/мин, так как твердые сплавы однокарбидной группы обладают примерно в 2 раза большей, чем быстрорежущие стали, теплопроводностью. Это снижает температуру в зоне резания, а следовательно, и глубину проникновения деструкции. Скорость резания в зависи­ мости от глубины сверления и чистоты обработки слои­ стых пластиков ориентировочно можно выбирать по табл. 27. При этом сверла должны иметь оптимальные геометрические параметры режущей части (см. § 11) и подточенную цилиндрическую ленточку.

Рассчитывать скорость резания при сверлении гетинакса стандартными винтовыми сверлами из быстро­

Если скорость резания ограничивается качеством обработки отверстия, то ее следует уменьшить, исходя из рекомендаций, приведенных выше. Поправочные коэффициенты на скорость для измененных условий резания (инструментальный материал, задний угол и угол в плане) приводятся в табл. 28.

Скорость резания при сверлении гетинакса сверла­ ми, оснащенными пластинками из твердых сплавов (ВК8) следует рассчитывать по формуле

119