Способ токарной обработки заготовок из пластмасс

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и качества обработки заготовки, а также физико-механических свойств изделий. Согласно способу токарной обработки заготовок из пластмасс, заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно. Заготовку подвергают предварительной обработке путем ее скручивания бандажом, образованным из двух хомутов, соединенных стяжными шпильками до величины касательных напряжений не более 0,6÷0,8 предела прочности материала заготовки. 1 ил.

 

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс.

Известен способ механической обработки, например токарной, заготовок из пластмасс, для осуществления которого применяют специальный режущий инструмент, оснащенный твердыми сплавами (В.Н. Подураев. Резание труднообрабатываемых материалов: Учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1974, с. 574).

Однако реализация такого способа не обеспечивает повышение получение качественной поверхности после обработки ввиду наличия существенных отличий в физико-химических свойствах металлов и пластмасс. При этом образуется значительная шероховатость поверхности, элементы которой создают концентраторы напряжений, негативно влияющие на прочностные характеристики готовой детали в целом.

Ближайшим аналогом является способ обработки заготовок из капролона, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно (патент РФ №2317196, В29С 37/00, БИ №6, 2008).

Однако известный способ не позволяет обеспечивать высокие физико-механические характеристики готового изделия, так как предварительной обработке подвергается весь объем материала заготовки, что является причиной образования многочисленных внутренних дефектов (разрывов полимерных цепей, суб- и микротрещин), которые остаются и после токарной обработки.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и качества обработки заготовки, а также физико-механических свойств изделий.

Указанная задача решается тем, что в способе, включающем обработку заготовок из пластмассы, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно, при этом заготовку подвергают предварительной обработке, согласно изобретению, предварительную обработку заготовки из пластмассы производят путем ее скручивания. Кроме того, предварительное скручивание заготовки производят до величины касательных напряжений не более 0,6÷0,8 предела прочности σпр материала заготовки. Кроме того, предварительное скручивание производят бандажом, образованным двумя хомутами, соединенными стяжными шпильками.

При скручивании заготовки ее материал подвергается сдвиговой деформации, в результате которой в сечении заготовки возникают касательные напряжения, максимальное значение которых находится у края сечения (Зозуля В.В., Мартыненко А.В., Лукин А.Н. Механика материалов. - Харьков: Изд-во Национ. ун-та внутр. дел, 2001. С. 268), то есть в поверхностном слое заготовки. При этом, величина создаваемых предварительных касательных напряжений должна быть не более 0,6÷0,8 предела прочности σпр материала заготовки, так как только при соблюдении данного соотношения обеспечивается стабильность размеров и формы заготовки при деформировании. При этом, применяемый для скручивания заготовки бандаж, состоящий из двух хомутов, соединенных стяжными шпильками, является очень простым приспособлением, требующим минимум временных затрат на проведение операции предварительного скручивания.

Пример реализации способа.

Заготовку 1 из пласмассы, например капролона, закрепляют в патроне 2 токарного станка известным способом. Затем на заготовку 1 устанавливают хомуты 3 и стягивают их стяжными шпильками 4, после производят предварительную обработку заготовки путем ее скручивания за счет проворачивания хомутов 3 относительно продольной оси заготовки 1. Между внутренней поверхностью хомутов 3 и внешней поверхностью заготовки 1 возникает фрикционное взаимодействие, в результате которого материал заготовки 1 испытывает сдвиговые деформации, что является причиной возникновения в сечении заготовки касательных напряжений, максимальное значение которых находится у края сечения, то есть в поверхностном слое заготовки 1.

При этом образуется такая структура материала, в которой часть связей разрушена, а часть напряжена и имеет низкую энергию активации связей, что способствует разрыву части возбужденных связей в полимерных цепях тепловыми флуктуациями. Так как максимальные значения касательных напряжений находятся в поверхностном слое заготовки 1, то и наиболее технологически разупрочненный материал так же находится именно в поверхностном слое. Затем производят точение заготовки 1 режущим инструментом. При взаимодействии поверхностного слоя заготовки с режущим клином инструмента облегчается процесс деформирования срезаемого слоя за счет образования зоны предразрушения. Магистральная трещина приобретает более устойчивое направление развития вдоль линии среза, что является предпосылкой повышения качественных показателей обработанной поверхности, так как снижается вероятность образования вырывов, сколов и подобных дефектов обрабатываемого резанием материала заготовки 1. Качество обработанной поверхности значительно улучшается, кроме того, обеспечиваются высокие физико-механические свойства изделий (прочность при растяжении, твердость, прочность при статическом изгибе), которые зафиксированы и подтверждены длительными эксплуатационными испытаниями.

При этом величина предварительных касательных напряжений τ, диаметр d обрабатываемой заготовки 1 и крутящий момент Мкр, прикладываемый к хомутам 3 для скручивания, связаны между собой соотношением:

Соблюдение условия не превышения предварительными касательными напряжениями τ величины 0,6÷0,8 предела прочности σпр материала заготовки гарантирует стабильность размеров и формы заготовки 1 при ее деформировании, так как такой режим нагружения соответствует области упругой деформации, т.е. до развития явления вынужденной эластичности или момента образования на заготовке 1 участка с измененным поперечным сечением.

При этом применение для предварительного скручивания заготовки 1 хомутов 3 со стяжными шпильками является очень простым и экономичным конструктивным решением, для реализации которого требуется минимум материальных, трудовых и временных затрат.

В отличие от аналогов предлагаемый способ обеспечивает повышение производительности и качество обработки, а также прочности, жесткости, модуля упругости изделий на основе пластмасс в процессе эксплуатации за счет технологического разупрочнения поверхностного слоя обрабатываемой заготовки из пластмассы путем предварительного ее скручивания.

Способ токарной обработки заготовок из пластмасс, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно, при этом заготовку подвергают предварительной обработке, отличающийся тем, что предварительную обработку заготовки из пластмассы производят путем ее скручивания бандажом, образованным из двух хомутов, соединенных стяжными шпильками до величины касательных напряжений не более 0,6÷0,8 предела прочности материала заготовки.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности обработки заготовки и физико-механических свойств изделий.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона.

Изобретение относится к устройству для резки взаимосвязанных пластиковых изделий для применения в медицинской области, размещенных в непрерывной ленте из пластика.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона.

Изобретение относится к способу лазерной резки пластиковых изделий для применения в медицинской области, размещенных в непрерывной ленте. Предварительно определяют позиционные параметры взаимосвязанных пластиковых изделий, встроенных в непрерывную ленту из пластика, с помощью оптического устройства для сбора данных и рассчитывают схему резки.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона.
Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из полимерных материалов. Согласно способу производят обработку заготовок из полимерных материалов химическим реагентом.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона.
Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона. Согласно способу обработки заготовок из капролона заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно. Предварительную обработку заготовки из капролона производят путем выполнения в поверхностном слое заготовки микроповреждений в виде глухих отверстий диаметром 3 мм, глубиной от 1 до 3 мм и расположенных с шагом 9 мм. Обработка проводится при глубине резания от 1 до 3 мм, продольной подаче 0,16 мм/об, скорости резания 150 м/мин. Кроме того, токарную обработку проводят при глубине резания, величина которой составляет 1,1-1,3 от глубины микроповреждений. Изобретение обеспечивает повышение производительности обработки заготовки и физико-механических свойств изделий.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение качества обработанной точением поверхности капролона. Указанная задача решается тем, что в способе, включающем токарную обработку заготовок из капролона, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно, при этом заготовку из капролона подвергают предварительной обработке, предварительную обработку заготовки из капролона производят путем нагрева до температуры 150°С со скоростью нагрева 60°С/час, последующей выдержки при данной температуре в течение 20 минут и охлаждения со скоростью 30°С/час до температуры 20°С. 2 ил.

Изобретение относится к устройству, структурированному для контакта с внешней тканью, например кожей пользователя, и к способу его изготовления. Устройство содержит эластомерный контактный участок, который структурирован для непосредственного зацепления с внешней тканью. Контактный участок имеет рабочую поверхность, которая содержит множество неслучайных, предварительно изготовленных элементов поверхности, изготовленных с возможностью снижения трения и повышения комфорта для пользователя. В одном варианте осуществления шаг между каждой непосредственно смежной парой элементов поверхности меньше или равен заданному максимальному значению шага и высота каждого из элементов поверхности меньше или равна заданному максимальному значению высоты. Изобретение обеспечивает снижение трения между изделием и кожей человека. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 20 ил., 1 табл.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из полимерных композиционных материалов, преимущественно из углепластика. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности обработки заготовки и качества обработанной поверхности. Способ включает токарную обработку заготовок из углепластика, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно. Предварительную обработку заготовки из углепластика производят поверхностным деформированием путем ударного воздействия шариком. Частота ударных воздействий шариком превышает частоту вращения заготовки на величину, равную 1,0-1,2 отношения длины окружности заготовки к диаметру шарика в плоскости, проходящей через пятно контакта шарика и детали перпендикулярно оси шарика. 1 табл.

Изобретение относится к токарной обработке материалов и может быть использовано при механической обработке заготовок из полимерных композиционных материалов, преимущественно из углепластика. Техническим результатом является повышение производительности обработки заготовки и качества обработанной поверхности. Технический результат достигается способом токарной обработки заготовок из углепластика, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно. При этом заготовку из углепластика подвергают предварительной обработке. Причем предварительная обработка заготовки из углепластика производится поверхностным деформированием путем ударного воздействия шариком. Последующую токарную обработку производят при глубине резания, величина которой равна глубине распространения деформации по сечению заготовки.

Заявленная группа изобретений относится к способу уменьшения пористости детали из композиционного полимера. Техническим результатом является снижение или устранение пористости детали со стороны рабочего приспособления. Технический результат достигается способом уменьшения пористости детали из композиционного полимера, который включает размещение выкладки детали из неотвержденного композита на поверхности рабочего приспособления и притягивание молекул, находящихся в выкладке детали из неотвержденного композита, к поверхности рабочего приспособления. Причем притягивание молекул включает создание электрического заряда на рабочем приспособлении. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к способу, а также устройству для нанесения и закрепления пленки на поверхности применяемого для изготовления волокнистого композиционного конструктивного элемента рабочего органа или применяемого для образования волокнистого композиционного конструктивного элемента компонента посредством выкладывания пленки на поверхности и закрепления выложенной пленки на поверхности. Для упрощения или же повышения качества способа согласно изобретению предусмотрено, закрепление осуществляют посредством электростатической зарядки пленки. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс. В способе токарной обработки заготовок из пластмассы заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно. При этом предварительную обработку заготовки из пластмассы производят путем ее скручивания до величины касательных напряжений не более 0,8 предела прочности материала заготовки. Скручивание заготовки производят в направлении, противоположном направлению вращения заготовки во время токарной обработки. Технический результат, достигаемый способом по изобретению, обеспечивает повышение производительности и качества обработки заготовки, а также получение заданных физико-механических свойств изделий.

Изобретение относится к области обработки пенопластов, полимерных и композитных материалов резанием. Может быть использовано при обработке древесины и мягких металлов. Технический результат предлагаемого изобретения достигается за счет использования скользящего резания и состоит в обеспечении качественной обработки деталей при сохранении высокой стойкости инструмента и простой технологии переточки при его затуплении. Инструмент для механической обработки материалов состоит из спирального режущего лезвия (1), цилиндрического корпуса (2) с винтовой профилированной канавкой для режущего лезвия, вала фрезы (3) с фланцем, прижимного кольца (4) и гайки (6). Спиральное режущее лезвие представляет собой цилиндрическую спираль, навитую из плоской профилированной пластины, в последующем термически обработанной на требуемую твердость. Технический результат изобретения достигается тем, что с целью облегчения переточки при затуплении, повышения стойкости и долговечности инструмента его режущее лезвие выполнено съемным и представляет собой спираль, изготовленную из плоской профилированной пластины, навинченной до упора по винтовой нарезке цилиндрического корпуса и закрепленной в таком положении. 4 ил.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и качества обработки заготовки, а также физико-механических свойств изделий. Согласно способу токарной обработки заготовок из пластмасс, заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно. Заготовку подвергают предварительной обработке путем ее скручивания бандажом, образованным из двух хомутов, соединенных стяжными шпильками до величины касательных напряжений не более 0,6÷0,8 предела прочности материала заготовки. 1 ил.

Наверх