26 Обработка резанием. Общие положения
Обработка резанием слоистых пластичных масс имеет свои особенности, определяемые в первую очередь физико-механическими свойствами этих материалов.
При обработке слоистых пластических масс в связи с их низким сопротивлением сжатию и срезу сила резания по сравнению с обработкой металлов невелика, что позволяет работать с большими сечениями среза.
Однако с увеличением скорости резания приходится считаться со значительным выделением тепла в зоне резания. Последнее связано с тем, что при обработке слоистых пластмасс основная доля работы резания затрачивается на работу трения и диспергирование снимаемого слоя.
При механической обработке резанием необходимо учитывать, что пластмассы обладают очень низкой теплопроводностью; это вызывает быстрый нагрев инструмента, отпуск его и затупление, поэтому при обработке резанием следует принимать меры к быстрому отводу тепла из зоны резания. Охлаждение водой или охлаждающей жидкостью в данном случае неприменимо, так как жидкость вызывает скольжение инструмента по поверхности, а образующаяся пыль налипает на инструмент, что затрудняет обработку. Лишь при нарезании резьбы для охлаждения применяют воду или скипидар. Охлаждать инструмент надо обдувкой сжатым воздухом или, в особо трудных условиях, сжатой (твёрдой) углекислотой.
В большинстве случаев пластмассы обрабатываются при больших скоростях резания и малых подачах. Пределом здесь является "подгорание " обрабатываемой детали из реактопластов или оплавление из термопластов. Из-за высокой упругости и малой твёрдости большинства пластиков применяют более острый режущий инструмент, чем для обработки металлов. Износ металлорежущего инструмента во многих случаях повышенный, так как в пластмассах широко используются наполнители, обладающие абразивными свойствами (кварц, стекловолокно, известняк). Притупление инструмента приводит к браку, например на обрабатываемых сверлением деталях из порошкообразных пластмасс появляются трещины, а на деталях из волокнитых и слоистых пластмасс бахрома и вспучивание.
27 Обработка резанием. Инструмент и оборудование
Для обработке полимерных материалов резанием могут быть использованы инструменты из быстрорежущей стали, твёрдых сплавов (металлокерамические сплавы карбидов железа), алмазов и корунда (карборунда). Инструменты должны быть хорошо заточены.
Наиболее часто встречающимися операциями обработки полимеров на металлорежущих станках являются распиловка, сверление, точение, нарезание внутренних резьб и фрезерование.
Распиловку блоков, плит и толстых листов пластмасс производят с помощью круглых, ленточных и лобзиковых пил. Их изготавливают из быстрорежущей стали или применяют пилы с пластинами из твёрдого сплава ВК-3 и ВК-8.
Сверление. Наиболее эффективными и экономичными при сверлении всех термореактивных пластмасс являются свёрла с пластинкой из твёрдого сплава. При пользовании свёрлами из быстрорежущей стали на них делают специальную подточку, облегчающую выход стружки, уменьшая ширину ленточки на 50%. Свёрла предназначенные для обработки порошкообразных пластмасс, затачивают с плавным переходом с конуса на цилиндр, а для волокнистых и слоистых заточку производят без скругления.
Точение. При обработке пластмасс на токарных станках пользуются резцами с увеличенными углами резания: передний угол от 5 до 250, задний угол от 8 до 240. Резцы изготавливают из быстрорежущих и высоколегированных сталей. Для обработки пластмасс с такими наполнителями, как стекло, слюда и асбест применяют твёрдосплавный режущий инструмент. При точении стеклопластиков наблюдается усиленный износ задней грани инструмента. Поэтому рекомендуется применять чашечные вращающиеся резцы.
Нарезание резьбы. При нарезании наружной резьбы используют плашки, фрезы, резцы, а при нарезании внутренней резьбы - азотированные или хромированные метчики. У резца должен быть большой задний и отрицательный (-5...-100) передний углы. Диаметр метчиков должен быть больше диаметра требуемой резьбы, поскольку при её нарезании происходит усадка отверстий.
Фрезерование. На фрезерных станках в основном обрабатывают детали из текстолита, гетинакса и стеклотекстолита. Обработку производят фрезами из быстрорежущей стали. В настоящее время для фрезерования пластмасс начали применять применять абразивы из твёрдого сплава и алмазы, стойкость которых выше, чем у нормального режущего инструмента.
Шлифование. Шлифование поверхности изделий из пластмасс производят с помощью абразивных материалов с использованием ленточных и дисковых инструментов. Наиболее удобны высокопористые карборундовые круги средней твёрдости.