книги из ГПНТБ / Кобаяши А. Обработка пластмасс резанием

кругом на бакелитовой связке при работе без охлаждения при­ мерно в 15 раз больше, чем круга на вулканитовой связке.

Качество поверхностей, полученных кругами на бакелитовой и вулканитовой связках, мало различается. Однако во втором

(минутной подачей) при обработке пластмасс абразивными кругами на бакелитовой (О) и вулканитовой связке ( ф ) :

а — слоистый фенопласт на бумажной основе; б — слоистый полиэфир на основе стеклоткани; в — полиметилметакрилат

случае образуется больше тепла, чем в первом, в результате чего наблюдается некоторая деструкция и оплавление обрабаты­ ваемого материала или появление на нем прижогов. Потребная мощность и износ круга меньше, а качество обработанных поверх­ ностей лучше в случае работы

кругами на бакелитовой связке. Поэтому их рекомендуется приме­ нять для резки пластмасс, особенно для работы без охлаждения.

Влияние вида абразивного материала показано на рис. 143. При резке слоистого фенопласта лучшие результаты получают

в случае, когда применяют абразивные зерна из карбида крем­ ния. Проводились эксперименты, в которых для резки слоистых фенопластов использовали круги твердости N из карбида крем­ ния с различными номерами зернистости. Как показали экспе­ рименты обрабатываемость улучшается по мере увеличения круп­ ности зерен. Абразивные материалы зернистостью N 36 или 46 меш (N 50 или 40 в метрической системе) подходят для резки реактопластов (в частности, слоистых фенопластов). С увеличением размеров зерен абразива увеличивается и шероховатость поверх­ ностей реза, однако шероховатость, достигаемая при резке кру­ гами зернистостью N 36 всегда меньше, чем при резке дисковыми пилами. Экспериментально установлено, что для резки термо­ реактивных пластмасс надо применять круги твердости от К до N. Для резки реактопластов наиболее пригодны круги типов С36 (—46) К (—N) на бакелитовой связке.

Специальная конструкция абразивного круга

Существующие конструкции абразивных кругов для резки листовых пластмасс широко изучались при разработке новых ти­ пов отрезных кругов, с помощью которых можно было бы пре­ одолеть трудности, возникающие при эксплуатации имеющихся кругов. Последние обычно работают без охлаждения, и при непрерывной резке под влиянием тепла трения образуется нарост.

5

Рис. 144. Схематичное изображение отрезного абразивно­ го круга новой конструкции для резки пластмасс:

1 —■абразивные зерна и связка; 2 — металлическая фольга с сетчатым рельефом

При создании новой конструкции круга было намечено пол­ ностью устранить или существенно снизить боковое трение кру­ га, чтобы уменьшить тепловой нарост. Было также желательно избежать применения охлаждения при выполнении отрезных операций, которое усложняет процесс обработки из-за необхо­ димости подвода и отвода жидкости, а также вследствие опасности загрязнения обрабатываемого материала. В случае использования щелочных растворов увеличивается износ кругов на бакелитовой связке и уменьшается их производительность.

132

нгс

Рис. 145. Зависимость силы реза­ ния от скорости резки при обра­ ботке слоистого фенопласта на бу­ мажной основе толщиной 10 мм кругами различных конструкций (диаметр 300 мм, толщина 3 мм):

Скорость резки

Отрезной абразивный круг новой конструкции, который после многих испытаний различных конструкций показал себя

Рис. 146. Поверхности резов, полученные при резке слои­ стого фенопласта на бумажной основе абразивными кругами G, N и SC (обозначения кругов см. рис. 145):

О — очень хорошего качества без повреждений; Д — сред­ него качества с малыми прижогами; х — низкого качества с сильными прижогами

состоит из средней части, представляющей собой обычную смесь из абразивного материала и связующего вещества, заключенную между двумя боковыми стенками из фольги. На металлических стенках выштампован и одновре­ менно отпечатан на средней части круга сетчатый (вафельный) рельеф.

Благодаря этому уменьшается тре­ ние между торцами круга и поверх­ ностями реза. Установлено, кроме того, что слой металла на боковых поверхностях круга эффективно от­ водит тепло из зоны реза и способ­ ствует рассеянию его при вращении с высокой скоростью. Круг такого типа позволяет вести резку с более низкой рабочей температурой, по­ этому оплавление поверхностей об­ рабатываемых пластмасс и прижоги на них фактически устраняются и

качество поверхностей реза значительно улучшается. Круг имеет очевидное преимущество в процессах резки пластмасс, у которых очень низкая объемная удельная теплоемкость и теплопровод­ ность. Этот абразивный круг широко применяется для резки мно-

133

ГЛАВА 6

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СВЕРЛЕНИИ ПЛАСТМАСС

Параметры процессов сверления и основные типы сверл

Сверление широко применяется при обработке пластмассовых деталей — прессованных или выполненных из слоистых материа­ лов. Однако нелегко избежать повреждений обрабатываемого материала: оплавления, прижогов на стенках просверленных отверстий, трещин вокруг кромок отверстий и др.

Диаметр

сверла

Угол при вершине

Рис. 148. Основные типы сверл, применяемых при сверлении пластмасс:

Основные типы сверл, применяемых для сверления пластмасс, показаны на рис. 148, а параметры, влияющие на качество про­ сверленных отверстий, приведены в табл. 19.

135

Т а б л'и ц а 19

Параметры процессов сверления пластмасс

Параметры конструкции сверла 1 Параметры режима сверления 2

также на крутящий момент и усилие подачи при сверлении, степень растрескивания вокруг кромок отверстия, оплавление или появление прижогов, шероховатость поверх­ ности и точность отверстия, а также на тип образующейся стружки.

3 Подача зависит от того, является ли постоянной скорость или усилие подачи; подача определяет толщину срезаемого слоя материала, приходящегося на одну режущую кромку сверла.

4 Режимы сверления зависят от вида отверстия (сквозное или глухое).

Основные явления при сверлении

В сплошном материале отверстия обычно сверлят сверлом с двумя режущими кромками. Между стенкой отверстия и наруж­ ными поверхностями сверла возникает трение. Из-за плотного контакта между поверхностями отверстия и сверла затруднен выход стружки из отверстия, по мере того как отверстие стано­ вится глубже. Вследствие малой теплопроводности, большого коэффициента термического расширения, низкой температуры размягчения и высоких значений упругого восстановления пласт­ масс поверхности отверстий имеют тенденцию к усадке в процессе сверления, увеличивающей трение между сверлом и стенкой отверстия. Эти явления влияют на внешний вид отверстия, осевую силу и крутящий момент и на образующуюся стружку. На внеш­ ний вид отверстия влияет также форма сверла.

На рис. 149 показан внешний вид стенок отверстий, просвер­ ленных в литом полиэфире несколькими спиральными сверлами с различным углом наклона винтовой канавки со при одном режиме сверления. Диаметр сверла 8,1 мм, угол при вершине 100°, зад­ ний угол 15°, п = 2000 об/мин, s = 0,05 мм/об. На верхних половинах фотографий показаны кромки отверстий при входе сверла в материал, а на нижних — при выходе. Трещины вокруг кромок отверстий увеличиваются с возрастанием угла со, так как при этом увеличивается и передний угол сверла. Оплавление внутренней поверхности отверстия наиболее интенсивно при использовании сверла с малым углом наклона винтовой канавки,

136

ками и стенкой отверстия. Поскольку поперечная кромка сверла выходит из контакта с обрабатываемым материалом, момент

ю

I *

6)

ного упругим восстановлением и термическим расширением обрабатываемого материала. Этот остаточный момент влияет на рост температуры поверхности отверстия.

п= 465 об/мин;

а— слоистый фенопласт на основе бумаги; б — жесткий поливинилхлорид

(Tsueda с сотрудниками)

Осевая сила быстро увеличивается, пока поперечная кромка сверла не достигнет поверхности обрабатываемого мтериала. С этого момента осевая сила остается постоянной или несколько уменьшается с углублением отверстия. При сверлении более

140