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

талей из твердой электроизоляцйи назначать большое число зубьев фрез нет смысла.

На рис. 45 показаны упрощенные фрезерные станки [Л. 34], предназначенные для обработки деталей из пласт­ масс в условиях серийного производства. Такие станки оснащаются специальными зажимными (обычно быстро­ действующими) приспособлениями и стандартными или специальными фрезами. ,Они обычно имеют упрощенный механизм только продольной подачи. Но чаще всего у них ручная подача. Применение таких станков как сугу­ бо операционных считается целесообразным в условиях крупносерийного производства при частой смене объекта производства. Их преимуществом является конструктив­ ная простота, они в меньшей мере, чем универсальные станки, боятся износа трущихся поверхностей от попа­ дающей пыли и стружки.

Полуавтоматическая линия для обработки клиньев пазовой электроизоляции конструкции харьковского за­ вода «Электротяжмаш» им. В. И: Ленина показана на рис. 46. Разрезаемый лист 1 из слоистого пластика укла­ дывается па стол и подается под ролики 3 подачи. (п=

метром 200 мм (п=2850 об/мин), делает наклонный

(60°) разрез листа. Отрезанная полоса захватывается роликами подачи и подается к комплекту двухугловых твердосплавных фрез 4, расстояние между '.которыми ре­ гулируется кольцом 8. После получения фрезерованием точного профиля и размера клин подается роликами к упору 6. Отрезает нужную длину дисковая твердо­ сплавная фреза 5, периодически поступательно переме­

щая ось. При изготовлении клиньев из стеклотекстолита вместо отрезных твердосплавных фрез используются крупнозернистые алмазные (АСБ) круги. Вертикальное смещение клина ограничивает планка 7. Она является и размерной базой. Производительность полуавтомати­ ческой линии боле 500 м клиньев в пас.

У эксплуатирующихся специальных станков и автома­ тических или полуавтоматических линий для обработки деталей из твердой электроизоляции подачи в 5—12 раз больше, чем верхние пределы диапазона минутных подач у универсальных металлорежущих фрезерных станков. Это подтверждает правильность положения {Л. 7] о не-

целесообразности применения на таких станках много­ зубых фрез.

Строгальные и долбежные металлорежущие станки универсального назначения для обработки деталей из электроизоляционных материалов применяются сравни­ тельно редко. На продольно-строгальных станках иногда разрезают длинные листы и плиты заготовок или произ­ водят их строгание. Универсальные поперечно-строгаль­ ные станки используются для обработки коротких плос­ костей и фасонных поверхностей небольших партий дета­ лей.

Рис. 47. Схема станка-автомата для строжки клиньев пазовой электронзоляции малых размеров.

В электротехнической промышленности широко ис­ пользуются специализированные строгальные станки для обработки деталей типа коротких стержней, имеющих фасонный, профиль. Например, специализированный ста­ нок-автомат для строгания закруглений или скосов мел­ ких клиньев пазовой электроизоляции.

Схема такого станка показана на рис. 47. Заготовка клина 3 определенной длины направляется в приемник /, зажимается рифленым захватом 6 . и со скоростью 8—14 м/мин протягивается между двумя резцами 2, рас­ стояние между которыми (глубина резания) регулирует­ ся винтами 7. В момент разжатия захвата автоматически подводятся вилки 5, закрепленные на поворотной скалке 4 сбрасывателя. Резцы для этого станка в зависимости от обрабатываемого материала делают из быстрорежу-

щей стали или оснащают пластинками из твердого спла­ ва. Производительность станка определяется длиной об­ рабатываемого клина. Станок прост по конструкции, на­ дежен и удобен в эксплуатации.

Самыми распространенными станками при механичес­ кой обработке деталей из электроизоляционных мате­ риалов являются разрезные так называемые циркульные пилы по типу применяемых в деревообработке. Кон­ струкция станков усовершенствована и они успешно экс­ плуатируются на харьковских заводах «Электротяжмаш». им. В. И. Ленина, «Электромашина», ХЭМЗ, а так­ же на других заводах страны.

Шпиндель станка, на котором закрепляется дисковая отрезная фреза из быстрорежущей стали или фреза, ос­ нащенная твердым сплавом, абразивный или алмазный круг, через сменные шкивы получает вращение от элект­ родвигателя. Верхняя плита («зеркало») стола может установочно поворачиваться на горизонтальных петлях у рабочего места. Этим осуществляется регулировка вы­ лета круга относительно зеркала стола, т. е. устанавли­ вается глубина резания. Плита стола поворачивается рукояткой привода и закрепляется в требуемом положе­ нии путем затяжки винтов. Параллельно плоскости вра­ щения абразивного круга или дисковой фрезы устанав­ ливается линейка бокового упора заготовки, регулирую­ щая ширину отрезаемой части листа или плиты. Стружка и пыль улавливаются приемником и транспортируются цеховой вентиляционно-транспортирующей системой. Станок допускает работу с применением СОЖ.

Крупные листы абразивных электроизоляционных ма­ териалов, в частности асбестоцемента, можно эффектив­ но разрезать на портальном двухшпиндельном станке с гидравлической подачей [Л. 29]. На поперечине портала закреплены и могут перемещаться по направляющим две фрезерных головки с твердосплавными дисковыми фре­ зами. Обрабатываемый листовой или плиточный мате­ риал укладывается на столе станка и ориентируется по продольному и боковому упорам. Разрезаемая заготовка надежно и равномерно (по их длине) зажимается двумя планками. Эти планки полые. Из каждой выступает по 1'2 подвижных плунжеров, на которые воздействует гид­

164

гидростанция). Станок снабжен системой СОЖ и отса­ сывающими стружко-пылеприемннками, монтируемыми

укаждой .фрезы.

24.ОСНАСТКА

Технологическая оснастка, применяемая при механической обработке резанием электроизоляционных материалов на станках, принципиально мало чем отли­ чается от оснастки, используемой при обработке' метал­ лов. Некоторые особенности ее применения при резании твердой электроизоляции описываются ниже.

При токарной обработке особых приспособлений обычно не применяют. Однако при обточке с закрепле­ нием обрабатываемой детали следует исключить возмож­ ность возникновения на изделиях вмятин от кулачков патрона. Для исключения этого нежелательного, а иног­ да недопустимого явления кулачки оснащают чаще всего привинчиваемыми текстолитовыми накладками. После привинчивания к кулачкам их следует расточить для обеспечения концентричности. Если концентричность об­ работки не имеет решающего значения, привинчивание накладок к кулачкам заменяют свободным наложением.

Наружную обточку типа колец из листовых материа­ лов, например из слоистых пластиков, осуществляют на специальных токарных оправках. Оправка — это сталь­ ной закаленный' (ЯДс=40ч-45) стержень с буртом для упора обрабатываемых колец с одной стороны и резьбой с шайбой и гайкой для зажима — с другой. Одним (ле­ вым) свободным концом оправка центрируется и зажи­ мается в трехкулачковом патроне станка, вторым (пра­ вым) ■—для повышения жесткости поджимается задним центром. Примерно таким же образом наружную поверх­ ность колец из электроизоляционных материалов и осо­ бенно из слоистых пластиков, слюдинитов, листового асбеста и других подобных материалов обтачивают на вышеописанной оправке. Если длина набранного пакета больше двух-трех наружных диаметров, то посередине или равномерно в двух-трех местах проставляют про­ кладки— такие же кольца, но из более плотного мате­ риала. Эти простановочные кольца обтачиваются совме­ стно с кольцами из основного материала. Расточку паке­ тов обычно ведут в специальных приспособлениях с ба­ зированием по наружному диаметру. Зажимают пакет

165

со стороны наружного кольца гайкой, которая имеет на­ ружную резьбу с малым шагом и торцовые отверстия для рожкового ключа или выступающие шипы. Растачи­ вают центральные отверстия у деталей типа колец, ба­ зируя их по двум специально просверленным технологи­ ческим отверстиям. Для этого на планшайбе должно быть два точных базировочных штыря.

Наружные резьбы у деталей из твердой электроизоляцпи на токарно-винторезном станке следует нарезать не плашкой, а резцом. Однониточный инструмент — резь­ бовой резец обеспечивает получение более качественной резьбы, а самбе главное, при этом значительно уменьша­ ется вероятность срыва ниток нарезки. Нарезание резьб в два-три прохода рекомендуется использовать при об­ работке деталей из материала со слоистой и крупново­ локнистой структурой.

Сверление отверстий у деталей из электроизоляцион­ ных материалов выполняют, закрепляя их в зависимости от конфигурации в тисках, в кондукторе прихватами, удерживая в руках, а иногда приклеивая к какой-либо опоре.

Наиболее часто встречающимися дефектами при свер­ лении на проход являются сколы и отслаивания при вы­ ходе инструмента из отверстия. Если такие мероприятия, как применение сверл с двойной заточкой или сверл с подрезающими кромками, сверл с подточенной сердцеви­ ной, не исключают сколов и отслаивания, то обычно свер­ ление осуществляют с подкладкой из того же или дру­ гого достаточно плотного и твердого материала. Хоро­ шие результаты обеспечивает применение прижимного кондуктора с кондукторными втулками на входе и выхо­ де сверла. При этом у кондукторной втулки навыходе сверла делать фаски и округления нельзя. Торец этой втулки должен быть шлифован. Сверление слоистых пластмасс, материалов из слюды, пакетов из тонких лис­ тов, когда ось сверла параллельна их слоям, допускает­ ся только при надежном их сжатии в тисках или. в при­ способлении. При сверлении отверстий в пластмассах следует помнить, что они всегда «усаживаются» от не­ скольких сотых до нескольких десятых долей миллимет­ ра. С «усадкой» борются двумя приемами. Во-первых, подбирают сверло соответственно большего диаметра и, во-вторых, при его заточке специально одну режущую кромку делают длиннее •второй, а иногда на длине 1 —

166

2,5 мм специально сошлифовывают одну цилиндричес­ кую ленточку. Заточенное таким образом сверло разби­ вает обрабатываемое отверстие. Ее величину устанавли­ вают опытным путем. Это трудоемкий процесс. С доста­ точной точностью. усадку отверстий у деталей из слоистых пластмасс в этом случае , можно определить по формуле (39).

При зубофрезеровании тонкие зубчатые колеса об­ рабатывают пакетами. Для исключения отслаивания нижних слоев чаще всего используют подкладочный материал. Его обычно выбирают таким Же или более твердым. Применение металлических подкладок по фор­ ме нарезаемых зубьев (подкладочных шаблонов) требу­ ет тщательной их установки относительно инструмента, чтобы исключить врезание фрезы или долбяка. Резьбообрабатывающие станки почти никогда не применяются для нарезания ни наружных, ни внутренних резьб у деталей из электроизоляционных материалов из-за опасности того, что многониточное резьбонарезание почти всегда сопряжено с риском срыва ниток нарезки.

При цилиндрическом фрезеровании в качестве зажим­ ных приспособлений в основном используют стандартные станочные (фрезерные) тиски, а при серийных работах — специальные зажимные приспособления. Цилиндрически­ ми фрезами часто обрабатывают скосы у листов и плит из твердой электроизоляции. Для этого тиски делают поворотными или со сменными угольниками. Наружные листы пакетов предохраняют от сколов и расслоения подкладками из того же или аналогичного по твердости и обрабатываемости материала.

При дисковом фрезеровании сквозных пазов из оснастки применяется чаще всего металлическая под­ кладка с пазом несколько шире (0,3—0,5 мм), чем фреза. Эта подкладка предотвращает сколы и расслоения мате­ риала при выходе фрезы. Определенные затруднения вызывает закрепление на столе станка большеформат­ ных толстых деформированных листов и плит. Обычно это делают с помощью длинных и жестких планок, при­ хватываемых винтами в Т-образных пазах стола. Эту рейку снабжают по длине несколькими винтами, при вы­ винчивании которых равномерно прижимается заготовка. В серийном производстве вместо винтов рейку снабжа­ ют плунжерами, приводимыми в действие пневмоили гидроприводом [Л. 6].

167

Торцовое фрезерование плоскостей осуществляют с использованием универсальных или специальных при­ способлений, аналогичных применяемым при цилиндри­ ческом фрезеровании. При этом следует выбирать более падежные, чем при цилиндрическом фрезеровании сред­ ства, предотвращающие сколы и отслаивания материала на выходе зубьев инструмента.

Долбежные и строгальные операции обычно выполня­ ют, используя ■оснастку, применяемую при обработке металлов. Долбление слоистых пластиков перпендику­ лярно слоям наполнителя сопровождается расслаивани­ ем и сколами. Это вызывается затуплением режущей части долбежного резца и отсутствием подкладочного материала или подкладочного шаблона. Если резцом, например, долбят шпоночный паз, то у него обязательно должны быть достаточно большие вспомогательные зад­ ние углы и вспомогательные углы в плане. При долбле­ нии внутреннего фасонного контура не следует стре­ миться к совпадению профиля резца и изделия на боль­ шой длине. Это приводит к росту оилы резания и повыше­ нию вероятности возникновения сколов и расслаиваний на выходе инструмента.

При разрезке листов и плит на станках с ручной подачей заготовки (циркульных пилах) желательно иметь небольшой наклон зеркала стола, направленный в сторону рабочего места, во избежание самоскольжения разрезаемого листа или плиты на .инструмент и его по­ ломки. Если разрезку нужно вести с применением сма­ зочно-охлаждающей жидкости, то она должна по­ даваться на инструмент снизу, а не сверху или сбоку.

25. БЕЗОПАСНОСТЬ М ГИГИЕНА ТРУДА

Механическая обработка электроизоляционных материалов резанием всегда ведется со значительно большими, чем при обработке черных металлов, скоро­ стями резания и минутными подачами. При этом образу­ ется много стружки, а при обработке хрупких диэлект­ риков и термореактивных пластмасс — пыли. Высокие скорости создают большую, чем при резании металлов, опасность травмирования, пыль — неблагоприятные гиги­ еническиеусловия труда.

Из-за большой скорости движения режущих кромок инструмента и, что особенно опасно, из-за большой

168

этому их 'следует подавать с помощью толкателей, уголь­ ников и упоров.

Для уменьшения травматизма целесообразно при­ менение безопасных фрез (рис. 48). На этом рисунке показаны четыре конструкции фрезы фирмы Вальтер (ФРГ) [Л. 35], которые имеют перед каждым первым режущим зубом «отбойник», который при вращении от­ брасывает руку, попавшую на инструмент. Чем больше частота вращения фрезы, чем сильнее будет отброшена рука, тем меньше вероятность пореза. Удар, наносимый «отбойником», ощутим, но это быстрозалечиваемая травма.

Применение алмазных (А и АСБ) кругов для резки листов и плит-электроизоляции с точки зрения безопас­ ности труда имеет три преимущества: во-первых, почти полностью исключаются вибрации заготовки в процессе резания от ударов зубьевфрезы, воспринимаемых рука­ ми рабочего; во-вторых резка алмазным кругом не ведет к серьезным травмам, которые бывают при фрезерова­ нии; в-третьих, образуется значительно меньше пыли и, что самое главное, она меньше рассеивается по простран­ ству цехового помещения.

Многие электроизоляционные материалы при раз­ дроблении, что всегда бывает в результате образования стружки, и при сильном разогреве в зоне резания стано­ вятся токсичными. Сама по себе пыль может вредно воз­ действовать на дыхательные органы, на слизистую оболочку глаз, на складки кожи рук, лица и шеи. Эпоксидные смолы при нагреве более 60 °С выделяют летучие вещества; вызывающие раздражающее и слабое общетоксическое действие. Феполоформальдегндная смо­ ла при раздроблении п испарении'приводит к вредному воздействию на поверхностный покров, вызывает шелу­ шение кожи. При попадании в больших количествах на внутренние органы вызывает слабое отравление организ-' ма, раздражение дыхательного тракта, головные боли. Одной из действенных мер по уменьшению пылеобразования при обработке резанием электроизоляционных, материалов является недопущение большого износа и своевременная перезаточка режущих инструментов. Так, например, при увеличении износа зуба фрезы от 0,05 до 0,15 мм количество пыли увеличивается почти в 2 раза.

Помещение, в котором ведется обработка резанием твердой изоляции, должно иметь эффективно работаю-

170