способ обработки заготовок из пластмасс

Формула изобретения

Способ обработки заготовок из пластмасс, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, подачу осуществляют дискретно и производят обработку поверхности химическими реагентами, отличающийся тем, что перед обработкой поверхности детали химическими реагентами осуществляют механическое воздействие на обрабатываемую заготовку, затем производят механическую обработку поверхности заготовки режущим инструментом.

Описание изобретения к патенту

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

Известен способ механической обработки деталей из пластмасс, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, подачу детали осуществляют дискретно и производят обработку поверхности детали химическими реагентами (В.Н.Подураев. Резание труднообрабатываемых материалов. Учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1974, с.9, 12, 13, 165, 416, 475, 574).

Реализация данного способа обеспечивает высокую производительность процесса механической обработки за счет повышения стойкости режущего инструмента, однако она вызывает термическое разложение поверхностного слоя пластмассовой детали вследствие одновременного действия высоких температур, окислительных процессов и динамических нагрузок, что резко снижает эксплуатационные свойства обработанной поверхности.

Известен способ механической обработки деталей из пластмасс, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, подачу детали осуществляют дискретно и производят предварительную обработку поверхности заготовки химическими реагентами (Патент России №2203183 от 27.04.03. Способ обработки деталей из пластмасс/Еренков О.Ю.).

Однако реализация данного способа не обеспечивает равномерного проникновения химических агентов по сечению заготовки в результате наличия в материале микротрещин, обусловленных технологией получения полимеров.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение технологических возможностей обработки заготовок из пластмасс, повышение производительности механической обработки и снижение шероховатости обработанной поверхности.

Поставленная задача достигается применением способа обработки деталей из пластмасс, в котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, подачу детали осуществляют дискретно и производят предварительную обработку поверхности заготовки химическими реагентами, перед обработкой поверхности детали химическими реагентами осуществляют механическое воздействие на обрабатываемую заготовку. Затем осуществляют механическую обработку поверхности заготовки режущим инструментом.

Пример реализации способа.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан участок поверхности заготовки из пластмассы, например из капролона, на котором нанесены микроповреждения в виде глухих конических отверстий с параметрами: h - глубина нанесения микроповреждений, мм, d - диаметр отверстия, мм, t ₀ - шаг отверстий, мм. Размеры этих величин определяются параметрами предстоящей механической обработки заготовки. При этом глубина нанесения микроповреждений не должна превышать величину снимаемого припуска при резании, а шаг отверстий, определяемый по типу используемого химического агента и плотности материала заготовки, должен быть постоянным на всей длине обрабатываемой поверхности, а также должен обеспечивать перекрытие зон действия химического агента (зона h_д×l на чертеже).

Затем поверхность детали обрабатывают химическим агентом - растворителем, например диметилформамидом, этиленгликолем или гидроокисью калия. Обработка поверхности детали химическими реагентами обеспечивает расклинивание макромолекул полимера, снижение энергии межмолекулярного взаимодействия, что в свою очередь приводит к охрупчиванию поверхностного слоя на определенную глубину.

При последующей механической обработке детали режущим инструментом благодаря предварительному механохимическому воздействию на заготовку происходит такой процесс разрушения, при котором за счет совместного эффекта от произведенных воздействий обеспечивается, наряду со значительным снижением прочности обрабатываемого слоя, разрыв химических связей между волокнами и отдельными цепями полимера в результате действия химических агентов.

Благодаря организованному нанесению микроповреждений обеспечивается равномерность распределения химических агентов по сечению детали, в результате чего при дальнейшей механической обработке заготовки распространение магистральной трещины происходит вдоль линии среза без существенных отклонений в глубь материала, следовательно, предотвращается образование дефектов (вырывов, сколов) на обрабатываемой поверхности, что является предпосылкой для снижения шероховатости поверхности обработанной детали и повышения производительности процесса механической обработки.