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

электроизоляционных материалов. При этом он подвер­ гается сильной температурной деформации (коробле­ нию). Это нежелательное явление в достаточной мере уменьшают три центральных радиальных разреза кор­ пуса (рис. 39,а) или несколько периферийных (рис. 39,6). Пазы, уменьшающие температурную деформацию, потре­ бителю приходится делать самостоятельно, так как ин­ струментальные заводы выпускают круги с неразрезан­ ными дисками (рис. 38,а).

Для разрезки материалов в настоящее время приме­ няются отрезные круги с алмазоносным слоем из при­ родных (А), синтетических (СА), чаще всего АСВ, АСК и САМ, а также из дробленых синтетических поликристаллических алмазов типа «'баллас» (АСБ).

У алмазных отрезных кругов на металлической связ­ ке, которая не имеет пор для размещения и транспорти­ рования стружки и пыли обрабатываемого материала,

родных алмазов дефицитны и дороги, 'крупные зерна син­ тетических алмазов хотя и не дефицитны, но значительно дороже природных. В нашей стране успешно освоен про­ мышленный синтез алмазов крупных размеров с поликристаллическим строением—алмазных балласов (АСБ). Замена крупнозернистых природных алмазов для шли­ фовальных кругов дроблеными синтетическими полиристаллическимн алмазами предполагает большой эко­ номический эффект в масштабах страны. В ближайшее время следует ожидать почта полную замену природных алмазов крупных фракций, идущих для изготовления шлифовальных кругов, крупнозернистыми синтетически­ ми алмазами и особенно алмазами поликристаллического строения. Применение последних, как показал опыт [Л. 4, 29], является весьма эффективным.

Очень твердые хрупкие электроизоляционные мате­ риалы успешно обрабатываются и мелкозернистыми ал­ мазными кругами с применением смазочно-охлаждаю­ щих жидкостей или без них. Обычно их обрабатывают периферией или торцом алмазного шлифовального кру­

91

«баллас» (АСБ) зернистостью 2оО—200 мкм, йа Металлической меД- но-оловянистой связке Mil с 100%-ной концентрацией алмазов условно обозначается: А'ОК 250X2X5X32—АСБ 250/200—M l—100%.

Из-за малой жесткости корпуса — диска отрезного круга его приходится зажимать на оправке между двумя шайбами. Наруж­ ный диаметр шайб должен быть «меньше внутреннего на три-четыре толщины разрезаемого листа пли плиты.

После напрессовання алмазоносного слоя на корпус АОК ал­ мазные зерна, как правило, почти не выступают за профиль связ­ ки. Такие крути в период 'приработки плохо режут. Новый круг луч­ ше «вскрыть». Для этого его следует править бруском из зеленого или черного карбида кремния. Более равномерное вскрытие зерен алмаза достигается травлением в азотной или серной кислоте, в которую погружается только алмазоносный слой. ’При этом круг должен медленно и равномерно .поворачиваться. После кислотного травления круг нужно обязательно промыть в .проточной воде.'

Для уменьшения налипания стружки л пыли на торцовые по­ верхности круга на периферии и на торцах алмазоносного слоя делают круглым надфилем диаметром 3—6 мм радиусные стружеч­ ные канавки глубиной 0,5—0,7 мм их равномерно с шагом примерно 70—120 мм в шахматном порядке располагают по алмазоносному слою.

13. ЗУБОРЕЗНЫЕ И РЕЗЬБОНАРЕЗНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Зубчатые колеса из электроизоляционных ма­ териалов применяется в электротехнике сравнительно редко. Обычно их изготовляют из конструкционных текстолитов, древесно-слоистых пластиков, капрона, полиа­ мидов и др.

Технологический процесс получения зубчатых колес больших партий пз литьевых и прессовочных материалов основывается на применении методов без снятия стружки. Небольшие партии колеь из литьевых и прессовочных .пластмасс обычно более экономично изготовлять путем обработки резанием на универсальных зуборез­ ных металлорежущих станках. Колеса из листовых и плиточных ма­ териалов получают только механической обработкой. Зубчатые колеса средней и высокой точности .могут быть получены только пу­ тем обработки резанием. При этом почти всегда применяют стан­ дартный зуборезный инструмент, предназначенный для нарезания металлических колес. Однако точность обработки всегда на одну, а то и на две-три степени ниже. Это объясняется особыми физико­ механическими свойствами пластмасс и других неметаллических ма­ териалов, ;в частности их склонностью к релаксации и другим явле­ ниям, вызывающим искажение формы и изменение размеров из­ делия.

Цилиндрические прямозубые колеса (внешнего за­ цепления) с эвольвентным профилем зубьев нарезают стандартными дисковыми (ОСТ 20181-40) или пальцевы­ ми зуборезными фрезами по методу копирования и пря-

92

Мбго Деления, дисковыми прямозубными Долбякамй (ГОСТ 9323-60), червячными зуборезными фрезами (ГОСТ 9324-60), зуборезными гребенками (ГОСТ 4336-48). В большинстве случаев геометрические пара­ метры режущей части перечисленных инструментов оставляют такими же, какими они назначаются при ме­ таллообработке. Если обрабатывается большая партия колес и потребитель самостоятельно изготовляет зубо­ резный инструмент, то с целью повышения точности нарезания, улучшения чистоты обработки и уменьше­ ния интенсивности износа режущей части инструмента следует задать увеличенные (до 15—25°) задние углы, оставляя стандартные значения передних углов.

Зуборезные инструменты, как правило, перезатачиваются только по передней поверхности, так как они почти всегда имеют затылованные зубья. Доводка передней по­ верхности почти не уменьшает интенсивности износа, но почти на один класс улучшает чистоту обработи. Приме­ нение твердосплавных зуборезных инструментов дает значительно больший эффект.

Наружные резьбы у деталей из электроизоляцион­ ных материалов (главным образом, пластмассы) наре­ зать следует «однониточным» (однокромочным, однозу­ бым) инструментом. Из-за сильного упругого последей­ ствия поверхностных слоев пластмасс и многих других неметаллов на задних поверхностях возникают большие контактные площадки (поверхности трения), создающие значительные силы резания и трения, которые могут превысить прочность материала и сорвать одну или не­ сколько ниток резьбы. Наиболее часто наружную резьбу нарезают резцами {Л. 27, 33]. Стандартные металлоре­ жущие резцы из быстрорежущей стали (МИ 672-60) или резцы, оснащенные пластинками из твердого сплава (МН .623-60), перед передачей на рабочее место должны быть непременно перезаточены. У них увеличивают в 2— 2,5 раза задние углы и тщательно доводят для уменьше­ ния трения и налипания прикромочные участки. При на­ резании ответственных резьб рекомендуется стальные резьбовые резцы хромировать. Нарезание наружных резьб у деталей из слоистых пластиков (перпендикуляр­ но слоям) протекает лучше, если передний угол резца уменьшен до отрицательного значения (—5ч— 10°). При этом снижается вероятность расслаивания и уменьша­ ются сколы.

93

Нарезать резьбы фрезерованием целесообразно толь­ ко на деталях из жестких материалов с обязательным применением парафиновой или водной смазки.

Более широко распространено нарезание наружных резьб плашками. Стандартные металлорежущие плашки нужно перезатачивать, уменьшая до нуля и даже до —20ч— 15° передние углы, полировать заборный конус и прикромочные участки, если нарезаются резьбы на де­ талях из слоистых пластиков или материала, адгезирующего с инструментальным. Хорошие результаты дают «укороченные» плашки. У них.вдвое укорачивается ка­ либрующая часть. Этим уменьшается трение, улучшается чистота нарезаемой резьбы. При нарезании наружных резьб плашками следует учитывать упругое восстанов­ ление пластмасс. Резьбовые шлифовальные круги могут применяться для нарезания наружных резьб у деталей из стеклопластиков. Так, круг из зеленого карбида крем­ ния К36СМ1 нарезает с применением СОЖ за один про­ ход метрические резьбы с шагом 0,5—2 мм при 7-м клас­ се чистоты профиля резьбы и до 2-го класса точности,

Внутренние резьбы у деталей в подавляющем боль­ шинстве случаев нарезают машинными и ручными мет­ чиками и редко — резьбовыми резцами на токарных и специальных станках, если у обрабатываемых деталей есть надежные базы центрирования, обеспечивающие со­ осность предварительно полученных отверстий под наре­ зание.

Стандартные металлорежущие метчики (ГОСТ 3266-60) со шлифованным профилем должны быть перезаточены: во-первых, уменьшен передний угол для 'ис­ ключения «закусывания» при вывинчивании; во-вторых, увеличен объем (площадь поперечного сечения) стру­ жечных канавок; в-третьих, отполированы стружечные канавки. При изготовлении метчиков для нарезания резьб в отверстиях у деталей из пластмасс, склонных к «усадке», их средний диаметр следует увеличить на 0,04—0,07 мм. Цельные и составные твердосплавные метчики благодаря большей, чем у стальных, теплопро­ водности и меньшего коэффициента трения, а также меньшего износа создают меньшую силу резания (кру­ тящий момент) и более благоприятные условия формиро­ вания нарезаемого профиля резьбы. На рис. 40 показа­ ны твердосплавные метчики [Л. 1] для нарезания вну­ тренних резьб.

94

Число перьев метчиков должно быть минимальным для уменьшения поверхности трения и для увеличения стружечного пространства. Внутренние резьбы малого размера на станках лучше нарезать двухперыми метчи­ ками с применением СОЖ (парафино-керосиновая смесь или обычная эмульсия), если изделие водостойко. При

рующей части инструмента, увеличить объем стружеч­ ных канавок. Это значительно улучшит условия резания, повысит стойкость метчика, обеспечит резьбу более вы­ сокого качества. Кроме этого, необходимо предусмотреть доводку прикромочных участков режущей части инстру­ мента и полирование стружечных канавок.

Применение двухкомплектных метчиков уменьшает площадь среза каждым зубом (пером) и снижает силу резания. Это благоприятно сказывается на процессе ре­ зания и качестве обработки. Но при входе второго мет­ чика иногда происходит срыв одной-двух ниток. Это ухудшает качество нарезаемой резьбы на -входе.

Метчики с винтовыми стружечными канавками значи­ тельно облегчают транспортирование стружки, делают редкими случаи ее спрессовывания. Более благоприятно

правое направление подъема стружечной канавки для правоходового метчика. Метчики с замкнутыми стружеч­ ными канавками, так называемые «бесканавочные», мо­ гут применяться только при нарезании коротких резьб из-за недостаточного объема стружечных канавок.

При нарезании резьбы у изделий с малым модулем упругости учитывают их склонность к «усадке». В резуль­ тате этого уменьшается на 1—6% средний диаметр резь­ бы. Так, при ручном резьбонар'езании отверстий в тек­ столите ПТ метчиком М8 средний диаметр резьбы умень­ шается на 0,040—0,055 мм, а при тех же условиях резьбонарезания в гетинаксе. III— до 0,05—0,07 мм. Сверле­ ние отверстий под резьбу выполнялось по нормам резьбонарезания чугуна. Диаметр отверстий для нарезания резьбы был близок к верхнему предельному размеру.

Средний диаметр метчиков для нарезания резьбы должен быть больше номинального значения примерно на 0,03—0,07 мм. Задние поверхности режущей и особен­ но калибрующей .части инструмента должны быть шли­ фованы н иметь в 2—3 раза большие задние углы по сравнению с углами, применяемыми при обработке ме­ таллов.

Хорошие результаты резьбонарезания дают метчики, покрытые хромом, так как уменьшается крутящий мо­ мент, почти полностью исключается срыв вершин резьбы. Но при этом даже небольшой износ вершин зубьев мет­

бивания стружкой и пылыо почти не применяются. Сбор­ ные нерегулируемые метчики целесообразно использо­ вать при нарезании резьб большого диаметра в мате­ риалах с абразивными свойствами, когда инструмент быстро изнашивается и целесообразно восстанавливать изменение размера путем замены гребенок.

Лабораторией алмазных инструментов ХПИ им. В. И. Ленина получены хорошие результаты нарезания внутренних резьб боль­ шого диаметра на деталях из стеклопластиков резцами из син­ тетических поликрнсталлических алмазов типа «баллас» (АСБ). Стойкость такого резца в несколько десятков раз больше стойкости твердосплавного. Меньший по сравнению с твердосплавными и бы­ строрежущими резцами коэффициент трения резцов АСБ, малый радиус округления кромки и незначительный их износ существен­ но повышают качество -резьбы и ее точность.

ном корпусе 1 сделаны два сквозных прямоугольных

•паза, в которых базируются два призматических ножа 2. Пазы ограничены угольниками 3, закрепляемыми на кор­ пусе винтами 7 и штифтами 8. В них сделаны отверстия для закрепляющего винта 6 и регулирующего винта 4. Последний обеспечивает регулировку вылета режущей части ножа относительно оси вращения фрезы. Регули­ рующий винт стопорится винтом 5. Каждый нож прижи-

Рис. 41. Универсальная фреза конструкции ХПИ с плавнорегулируе­ мыми ножами.

мается ко дну паза корпуса своей полукрышкой 10 со сферической пятой 9 и. четырьмя винтами //. Фреза мо­ жет работать как цилиндрическая I, фасонная II (на рис. 41 показан радиусный вогнутый профиль, он может быть любым), дисковая III и угловая IV. Ее диаметр может быть 100—300 мм за счет регулирования вылета режущей части ножа (на сторону до 50 мм). Наиболь­ шая ширина при цилиндрическом фрезеровании высоко-, прочных электроизоляционных материалов, например слоистых пластиков, 70 мм. Ширина фрезерования мо­ жет быть увеличена до 120—150 мм при обработке ме­ нее прочных диэлектриков,

98

У цилиндрических фрез из быстрорежущей стали и твердых сплавов главный задний угол делают в преде­ лах 16—25°. В общем случае можнб рекомендовать его величину 18°. При фрезеровании термопластичных пласт­ масс и диэлектриков на основе резины передний угол у цилиндрических фрез должен быть близким 10°, при обработке термореактивных пластических масс, хрупких и твердых электроизоляционных материалов передний угол рекомендуется назначать 0—5°. Цилиндрические ленточки должны быть сведены «на нет» или не превы­ шать 0,05 мм. Прикромочные участки, особенно V задних поверхностей зуба, нужно непременно1 доводить до 9— 10-го класса чистоты. Это позволяет повысить стойкость цилиндрических фрез из быстрорежущей стали на 40— 50%, твердосплавных — на' 15—20%.

На электромашиностроительных заводах находит применение фрезерование широких плоскостей комплектами цилиндрических впнтозубых фрез' с взаимным перекрытием зубьев на торцах. Не­ пременным условием заточки и перезаточки комплектных фрез яв­ ляется их совместное шлифование на фрезерной оправке технологи­ ческой цилиндрической ленточки на периферии и задней поверхно­ сти. Это особенно важно при обработке поверхностей, к которым предъявляются высокие требования .плоскостности и класса чистоты. Так на Харьковском заводе «Электромашина» комплектом вннтрзубых цилиндрических фрез из быстрорежущей стали успешно обра­ батывают плоскости шириной 872 мм деталей из асбестоцемента.

Из стандартных винтовых пластинок из твердых спла­ вов формы № 36 по ГОСТ 2209-66 можно набирать комп­ лекты винтозубых и цилиндрических фрез нужной длины L, показанной на рис. 42. Конструктивные параметры фрезы приводятся в табл. 22 (линейные размеры даны в миллиметрах).

Дисковые фрезы широко применяются при разрезке листовых, плиточных и блочных электроизоляционных материалов.

Нормали машиностроения МН 3638-62—МН 3644-62 регламентируют конструкции, геометрические парамет­ ры режущей части дисковых отрезных фрез для порез­ ки листовых, плиточных и других форм заготовок из пла­ стических масс. Термопластические' пластмассы и дру­ гие неабразивные листовые материалы можно экономно (малая ширина распила) обрабатывать быстрорежущи­ ми дисковыми отрезными фрезами. Разрезать листы и плиты из абразивных етеклопластмасс, асбестоцемента из-за малой стойкости зубьев фрез из быстрорежущей