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

Данные для расчёта по формулам (36) —(38) приве­ дены в табл. 10.

Большое влияние на стойкость иструмента оказывает скорость резания при обработке всех электроизоляцион­ ных материалов, существенно меньше —подача, еще меньше — глубина резания.

При цилиндрическом фрезеровании глубина фрезе­ рования влияет на стойкость инструмента больше, чем подача. Это объясняется тем, что при росте глубины фрезерования увеличивается длина среза, т. е. растет

среза. При точении гетинакса и других мягких неабразивиых электроизоляционных материалов глубина реза­ ния меньше воздействует на стойкость инструмента при прямом (ширина среза больше его толщины) срезе.

Показатель относительной стойкости т характери­ зует «чувствительность» инструментального материала к изменению -скорости резания. При этом чем больше его величина, тем меньше влияние скорости резания на стойкость.

менее напряженными являются условия резания, тем больше его величина и, наоборот, при тяжелых условиях процесса резания он мал.

Так, для coinоставимых условий резания у твердо­ сплавного инструмента показатель степени больше, чем у быстрорежущего.

Очень сильно влияет на стойкость инструмента обра­ батываемый материал, причем его влияние больше ска­ зывается на мало- и среднетеплостойкие инструменталь­ ные материалы, в меньшей мере — на вьюокотеплостоймие. Это не относится к инструментальным сверхтвер­

41

Б табл. 12 дается сравнительная стойкость Цилиндрйческой фрезы из быстрорежущей стала Р 18 при обра­ ботке различных электроизоляционных материалов при

Из рассмотрения этой таблицы можно сделать вы­ вод о том, что плохо обрабатываются реза.нием очень твердые абразивные материалы — фарфор и стекло, асбестоцементы. Интенсивно изнашивают быстрорежу­ щие фрезы обрабатываемые материалы с компонентами из слюды, асбеста, стекловолокна. Удовлетворительно поддаются обработке неабразивные пластики, легко фрезеруются термопласты.

6. КАЧЕСТВО ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Качество поверхностного слоя изделия во мно­ гом определяет его механические [Л. 12], физические [Л. 9], диэлектрические и другие эксплуатационные пока­ затели.

Шероховатость обработанной поверхности оказывает заметное влияние на механические и диэлектрические свойства изделий из электроизоляционных материалов.

Как отмечалось в § 1 и'2, на характер образования стружки и па состояние поверхностного слоя пластмассы влияет длина контакта главных и вспомогательных зад-

них 'поверхностен режущего инструмента с поверхностью ре-зання н обработанной поверхностью изделия.

Чем больше длина контакта задних поверхностей инструмента с обработанной поверхностью изделия, тем больше сила трения, а следовательно, выше темпе­ ратура и сила резания. Если у диэлектриков с высокой теплостойкостью (асбест, слюда,' керамика) длина кон­ такта мало влияет на качество поверхностного слоя, то у низкотеплостойких, особенно органического строения, она оказывает решающее влияние на его формирование. Для уменьшения этого воздействия задние углы ннстру-

Рис. 14. Расчетная схема для определения величины упругого восстановления б поверхностного слоя при обработке резанием.

мента стремятся делать максимальными. Было установ­ лено [Л. 7], что существует некоторая связь между ве­ личиной задних углов, длиной контакта и точностью об­ работки для многих полимерных материалов.

Упругое 'восстановление поверхностных слоев ди­ электриков затрудняет точную обработку замкнутых (отверстий) и полузамкнутых (пазов) поверхностей. Известно из практики, .например, что после сверления отверстий в пластмассах происходит так называемая их «усадка». Нередко просверленное отверстие бывает меньше диаметра сверла, а ширина обработанного диско­ вой фрезой паза становится уже инструмента. Чтобы исключить или. сократить опытный подбор номинального размера режущего инструмента, нами был предложен метод его расчета. Исходя из экспериментов, считаем, что длина контакта обработанной поверхности с задней поверхностью инструмента зависит главным образом от геометрических параметров режущей части инструмента: радиуса округления режущей кромки р, размера цилин­ дрической ленточки у многозубого инструмента— тела вращения или плоской -фаски у многокромочч-юго плоско­ го инструмента, от главного а или вспомогательного ui задних углов (рис. 14).

43

Формула для расчета упругого восстановления имеет вид:

такта обработанной поверхности с задней поверхностью инструмента, определяемая экспериментально, мм; р — радиус округления режущей кромки инструмента, рас­ считываемый по формуле (31), мм; р —- угол заострения режущего клина, град.

Формула (39) позволяет рассчитывать «усадку» об­ рабатываемых отверстии, канавок, пазов и др. Знание величины упругого восстановления дает возможность выбирать размеры инструмента. В табл. 13 сопоставля­ ются расчетные и опытные результаты упругого восста­ новления при прорезке канавок и фрезеровании пазов у гетинакса III твердосплавными (ВК4), отрезными рез­ цами и однозубой фрезой с отрезным (пазовым) ножом.

По мере изнашивания инструмента увеличивается радиус округления режущей кромки (увеличиваются от­ рицательные прикромочные углы), повышается сила от­ жима инструмента и уменьшается величина упругого восстановления.

На основании сопоставления результатов измерения действительной ширины пазов и размеров неизношен­ ных и изношенны* инструментов была получена зависи­ мость упругого восстановления поверхностного слоя слоистого пластика от износа режущей части 'Инстру­ мента

поверхности инструмента (не более 0,3 мм), мм. Формула '(40) позволяет уточнить величину техноло­

гического критерия затупления инструмента, выбранно­ го, например, .по шероховатости, деструкции поверхност­ ного слоя или сколам'кромок обработанной поверхности. Она поможет рассчитать номинальный размер инстру­ мента, обеспечивающего требуемую точность обработки канавок, пазов, отверстий у изделии из полимерных ма­ териалов с углами заострения у режущих инструментов, близких 60—65° при заднем угле в пределах 15—25°.

44

Т а б л и ц а 13

Опытные и расчетные данные величины упругого восстановления поверхностного слоя при обработке гетинакса

Деструкция 'поверхностного слоя обрабатываемого материала протекает при одновременном воздействии механического, теплового и химического, главным обра­ зом, окислительного процессов.

Режущий нлин дробит зерна, уплотняет, деформирует поверхностный слой, разрывает связи длинных молеку­ лярных цепей полимеров. При этом ц\шкронеровностй задней поверхности инструмента также дробят, разры­ вают, срезают и уплотняют микровыступы обработанной

45

'а рис. 16 лсжазамы поверхности просверленного от­ верстия в гетннаксе III сверлом из быстрорежущей ста­ ли Р18 с износом /г3=0,05 мм, (рис. 16,а) и начальной стадией деструкцировапия (глубина деструкции ц= = 0,02 -=-0,04 мм) и при износе того же сверла /?3=0,5лш (рис. 16,6) при переходе прнжога в выгорание и при глубине проникновения деструкции ц = 0,45ч-0,70 мм.

При резании термопластичных пластмасс изношен­ ным инструментом из-за значительного тепловыделения и высокой температуры тонкие слои обработанной по­ верхности размягчаются и оплавляются. При ухудше­ нии условий резания наступают прнжог и даже выгора­ ние поверхностного слоя.

Высокое качество обработанного слоя у диэлектри­ ков с органической основой или органическими состав­ ляющими обеспечивается при работе инструментом с малым износом.

Многие важные эксплуатационные показатели изде­ лия зависят от шероховатости обработанной поверхно­ сти и состояния поверхностного слоя.

На чистоту обработанной поверхности обрабатывае­ могоматериала главным образом оказывают влияние его структура и физико-механические характеристики. Сильно воздействует на формирование микропрофиля качество главной режущей кромки при свободном реза­ нии и калибрующего, участка, например радиуса сопря­ жения режущих кромок у инструментов при несвобод­ ном и стесненном резании.

В. Г. Пищулнп 1 получил формулы для расчета высо­ ты микронеровностей Rz (в микрометрах) при тонком точении резцами из твердого сплава ВКв термопластов и реактопластов соответственно

1 Пищулин В. Г. Исследование обрабатываемости чистовым то­ чением некоторых видов пластмасс. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, 1971 (РИСМ).

Т а б л и ц а i о

Коэффициенты для расчета но формулам (42), (43) высоты микронеровностей при чистовом точении пластмасс резцом ВК8

Значения коэффициентов С, Сь х, у, q, р, z приведе­ ны в табл. 15.

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) при обра­ ботке пластмасс применяются в исключительных слу­ чаях, так как они изменяют физико-механические и, главным образом, электроизоляционные свойства боль­ шинства диэлектриков, особенно гигроскопичных. Если не учитывать эксплуатационные свойства иеметалличе-

Рис. 17. Схема образования дефектов при фрезеровании слоистых пластмасс.

а — цилиндрическое фрезерование; б — разрезка вдоль слоев пластика; в — разрезка перпендикулярно слоям пластика (/ — заусенец; // — скол).

ских изделий, обработанных с использованием СОЖ, то можно отметить, что при обработке пластмасс, керами­ ки, слюдяных композиций, фибры и некоторых других чистота обработки улучшается. При точении термопла­ стичных пластмасс типа капрона с СОЖ! микронеровиости уменьшаются на 15—20% [Л. 16].

В процессе резания обрабатываемых материалов и затупления режущей части инструмента изменяются

50