- •С.Н. Григорьев, а.Г. Схиртладзе, в.А. Скрябин, в.З. Зверовщиков, и.И. Воячек, а.Н.Машков резание материалов Учебник
- •Пенза 2012
- •Оглавление
- •Глава 1. Современные инструментальные материалы 12
- •Введение
- •Глава 1. Современные инструментальные материалы
- •1.1 Эксплуатационные свойства инструментальных материалов
- •1.2 Характеристика и область применения инструментальных материалов
- •1.3. Зарубежные марки быстрорежущих сталей и твердых сплавов
- •1.4. Минералокерамические и сверхтвёрдые инструментальные материалы
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 2. Элементы процесса резания и режущей части инструмента
- •2.1. Кинематические элементы и характеристики резания
- •2.2. Элементы лезвия инструмента и системы координатных плоскостей
- •2.3. Геометрические параметры инструмента
- •2.4. Элементы режима резания
- •2.5. Элементы срезаемого слоя и стружки
- •2.6. Свободное и несвободное резание
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 3. Процесс образования стружки при резании
- •3.1. Пластические деформации материалов при резании
- •3.2. Классификация стружек. Методы исследования процесса стружкообразования
- •3.3. Механизм образования сливной стружки
- •3.4. Наростобразование при резании металлов
- •3.5. Усадка стружки
- •Относительный сдвиг и коэффициент усадки стружки
- •Зависимость усадки стружки от различных факторов
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 4. Напряжённо-деформированное состояние материала и силы при резании
- •4.1. Напряжённо-деформированное состояние материала в зоне резания. Система сил
- •4.2. Факторы, влияющие на касательные напряжения, углы трения и сдвига
- •4.3. Силы на задней поверхности инструмента
- •4.4. Система сил, действующих на резец и заготовку
- •4.5. Факторы, влияющие на силы резания при точении
- •4.6. Расчёт сил резания при точении
- •4.7. Измерение сил резания
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 5. Теплообразование и температура в зоне резания
- •5.1. Образование и распределение тепла при резании. Температура в зоне резания
- •5.2. Факторы, влияющие на температуру в зоне резания. Оптимальная температура резания
- •5.3. Экспериментальное исследование тепловых процессов при резании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 6. Износ и стойкость режущих инструментов
- •6.1. Виды и причины износа режущих инструментов
- •6.2. Износ лезвийных инструментов
- •6.3. Критерии износа и затупления режущих инструментов
- •6.4. Стойкость инструментов. Допускаемая скорость резания
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 7. Влияние свойств материалов на обрабатываемость резанием
- •7.1. Характеристики и оценка обрабатываемости материалов
- •7.2. Обрабатываемость конструкционных материалов
- •7.3. Методы повышения обрабатываемости материалов
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 8. Формирование геометрических и физико-механических параметров поверхности при резании
- •8.1. Понятие качества поверхностей деталей
- •8.2. Механизм образования шероховатости
- •8.3. Физико-механические свойства поверхностного слоя материала
- •8.4. Обеспечение эксплуатационных свойств поверхностей деталей при резании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 9. Процессы сверления, зенкерования и развертывания
- •9.1. Особенности процесса резания при сверлении, зенкеровании и развертывании
- •9.2. Геометрические параметры спирального сверла
- •9.3. Элементы режима и силы резания при сверлении
- •9.4. Силы резания при сверлении
- •9.4. Методика расчета режима резания при сверлении
- •9.5. Процессы зенкерования и развертывания отверстий
- •9.6. Элементы режима и силы резания при зенкеровании и развертывании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 10. Процесс фрезерования
- •10.1. Кинематические особенности процесса фрезерования
- •10.2. Геометрические элементы режущей части фрезы
- •10.3. Элементы режима резания и срезаемого слоя при фрезеровании
- •10.4. Сила резания и мощность фрезерования
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 11. Процесс шлифования
- •11.1. Особенности процесса резания при шлифовании
- •11.2. Шлифовальные материалы
- •11.3. Элементы режима резания при шлифовании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 12. Процесс резания несвязанным шлифовальным материалом
- •12.1. Классификация и характеристики методов обработки несвязанным шлифовальным материалом
- •Вибрационный метод обработки деталей
- •Турбоабразивная обработка поверхностей деталей
- •Магнитно-абразивная обработка поверхностей деталей
- •Финишная обработка деталей уплотненным шлифовальным материалом
- •Полирование деталей в среде шлифовального материала
- •12. 2. Особенности процесса резания несвяэанным абразивным материалом
- •12.3. Силы и мощность резания при шпиндельной абразивной обработке
- •Интенсивность съема металла
- •Силы и мощность резания
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 13. Особенности обработки пластмасс резанием
- •13.1. Физические основы процесса резания пластмасс
- •13.2. Обрабатываемость пластмасс некоторыми способами лезвийной обработки
- •13.3. Особенности обработки пластмасс на отделочных операциях
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 14. Оптимизация режима резания при обработке деталей
- •14.1. Графоаналитический метод оптимизации режима резания
- •2. Выбрать материал и геометрические параметры режущего клина резца.
- •3. Оптимизировать подачу – s.
- •4. Рассчитать скорость резания Vр.
- •5. Рассчитать частоту вращения шпинделя станка и уточнить скорость резания.
- •7. Скорректировать подачу в зависимости от допустимых режущих свойств инструмента – Sр.
- •8. Проверить выбранный режим резания по мощности станка.
- •14.2. Оптимизация режима резания при одноинструментальной обработке на токарном станке с чпу модели 16к20ф3с32
- •14.3 Оптимизация режима резания при торцовом фрезеровании
- •14.4. Оптимизация обработки отверстий развертками
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Заключение
- •Список литературы
13.3. Особенности обработки пластмасс на отделочных операциях
Многие литые или механически обработанные детали из пластмасс необходимо дополнительно отделывать. Для отделочных операций применяют напильники и абразивы. Последние используются в свободном (при галтовке, отделочной обработке обдувкой, полировании) и в связанном (для шлифования кругами и ленточного шлифования) состояниях.
Опиливание производится специальными напильниками, так как применение напильников, предназначенных для обработки металла, неэффективно ввиду их быстрого засаливания стружкой пластмассы. Обработку термопластов выполняют остроносыми личными напильниками с глубокой одинарной насечкой и дугообразными зубьями с крупным шагом, подобными напильникам, предназначенным для опиливания алюминия, магния и других мягких металлов. Периодически во время работы напильники очищают от стружки проволочной или фибровой щеткой. Производительность опиливания растет с увеличением скорости опиливания и давления на напильник. Однако при обработке реактопластов напильники быстро изнашиваются.
Изделия из пластмасс могут шлифоваться на плоско- и бесцентрово-шлифовальных станках, предназначенных для металлических изделий. В качестве режущих инструментов рекомендуется использовать шлифовальные круги с открытой структурой низкой твердости. Зернистость круга должна соответствовать требуемому качеству шлифованной поверхности. Чтобы уменьшить перегрев и засаливание кругов, необходимо работать с обильным охлаждением.
Ленточное шлифование применяется для удаления следов от резцов, срезающих литники или грат, оставшихся по линиям разъема пресс-форм. Такое шлифование ведут в два прохода: с использованием крупнозернистых лент (черновой проход) и более мелких абразивов ленты (чистовой). После чистового шлифования деталь может полироваться.
Абразивные мелкозернистые ленты чаще употребляются для шлифования термопластов, чем реактопластов. При ленточном шлифовании необходимо работать с обильным охлаждением и малой подачей, что уменьшает тепловыделение и предохраняет ленту от забивания стружкой. СОЖ перед работой должна тщательно фильтроваться. Производительность ленточного шлифования растет с увеличением скорости резания и давления на ленту, но в такой же степени повышается засаливание ленты.
Галтовка деталей из пластмасс применяется для притупления кромок деталей, удаления заусенцев, грата и ножек литников, для скругления углов, а также для полирования поверхностей. Это самый дешевый вид обработки, так как работа заключается лишь в загрузке и выгрузке деталей из вращающегося барабана, содержащего галтовочную смесь.
В качестве галтовочной смеси используют древесные опилки, минеральные масла и частицы абразива, а галтовочной средой служат деревянные кленовые чурки, войлочные обрезки и т.п. Галтовке подвергаются детали из реактопластов и термопластов. Галтовка включает три действия:
1) рубку или срезание;
2) шлифование и полирование;
3) глянцевание.
Режимы галтовки (скорость вращения барабана, время выдержки) рекомендуется определять экспериментально, поскольку действительный механизм галтовки еще не выяснен.
Дробеструйная обработка заключается в обдувке формовочных деталей шариками из неабразивных материалов двумя способами. Один из них основан на использовании сжатого воздуха для приведения дробинок в движение. По другому способу для метания дробинок применяют центробежную силу быстро вращающегося колеса. Наилучшие результаты достигаются при скорости обдувки 50...70 м/с с использованием пластиковых шариков и дробленой ореховой скорлупы или фруктовых косточек. Чем выше скорость обдувки, тем более грубой получается поверхность и тем больше износ шариков. Легче всего удаляется грат (излишки материала, остающиеся на кромках изделий после какого- либо процесса обработки)у реактопластов.
Обдувка абразивными зернами с жидкостью также эффективна при обработке пластмасс и обеспечивает получение деталей высокого качества.
Полирование включает три операции: предварительное (декоративное шлифование), окончательное и протирка (глянцевание). Предварительное полирование производится кругом открытой конструкции, набранным из чередующихся дисков миткаля диаметром 460 и 200 мм. Ширина круга около 100...125 мм. На периферийную часть круга наносится покрытие из пастообразной смеси пемзы и воды. Прижим детали к кругу постоянный, но сильный. Деталь должна быть все время в движении, чтобы обеспечить равномерность полирования и не допустить прижогов. Чтобы смесь пемзы и воды удерживалась на круге, он должен вращаться медленно.
Окончательное полирование вместе с протиркой осуществляется таким же методом, как и предварительное полирование. Отличие состоит лишь в том, что при окончательном полировании круг работает всухую. Полировальная паста наносится только на одну сторону поверхности круга, другая остается непокрытой. Деталь полируется частью круга пастой, а непокрытая часть круга стирает с поверхности детали следы полировального состава. Заметим, что все станки, на которых производится полирование всухую, должны снабжаться мощной вытяжной вентиляцией.
Режимы резания при обработке деталей из пластмасс на отделочных операциях изменяются в следующем диапазоне: t = = 0,07...0,2 мм,S= 3...4 мм/об,V = 20...25 м/с, квалитет обработкиIT9...12.
