Верстати з програмним керуванням

1. Загальні відомості.Суть системи програмного керування металорі­зальними верстатами полягає в тому, що механічні системи керування рухомими вузлами верстата замінюють електромеханічними. Керують

цими системами дистанційно за допомогою команд у вигляді електрич­них сигналів, які видає спеціальний пристрій у певній послідовності (за певною програмою). Верстати з програмним керуванням працюють за автоматичним або напівавтоматичним циклом.

Переналагодження верстатів з програмним керуванням потребує знач­но менше часу, ніж переналагодження автомата з керуванням робочими органами за допомогою кулачків. Тому ці верстати дають змогу автома­тизувати обробку малих партій деталей і навіть одиничних заготовок.

За конструкцією системи керування верстати з програмним керуванням поділяють на верстати з цикловим (ЦПК) і числовим (ЧПК) керуванням.

Система ЦПК забезпечує програмування послідовності і швидкості переміщення рухомих органів верстата. Програма задається певним на­бором комутаційних елементів (штекерів, перемикачів) на панелі упорів, які відключають подачу супорта, стола, повзуна. Такі системи викорис­товують, наприклад, для обробки деталей типу ступінчастих валів. Вони вмонтовуються у верстат, досить прості й відносно дешеві. Однак нала­годження верстата з ЦПК досить тривале. Тому використовувати їх раціо­нально лише при значних партіях оброблюваних деталей.

Для розширення технологічних можливостей верстатів на сучасному етапі частіше використовують системи з ЧПК, які здійснюють програму­вання циклу, режимів обробки і шляхів переміщення робочих органів вер­стата.

2. Класифікація систем ЧПК. Системи ЧПК поділяють за рядом ознак, з яких найважливіші такі:

а) за функціональними можливостями можна виділити системи, в яких програма задається на перфострічці в алфавітно-цифровому коді (NC), і системи з ручним заданням програми з пульта керування - оперативні системи керування (HNC);

б) за різновидом руху виконавчих можливостей верстата системи ЧПК поділяють на позиційні, які забезпечують установлення робочого органа верстата в певній позиції (використовуються для свердлильно-розточу­вальних верстатів); контурні, які забезпечують автоматичне переміщен­ня робочого органа верстата по заданій програмою траєкторії (найбільш поширені в токарних, фрезерних верстатах при обробці складних за про­філем деталей); комбіновані (застосовують в багатоопераційних верста­тах); централізовані (це системи групового керування автоматизованим дільницями);

в) за кількістю потоків інформації системи ЧПК поділяють на розімкне-ні, замкнені, самонастроювальні (адаптивні). В розімкнених системах один потік інформації - від програми до робочого органа, переміщення якого не контролюється, тобто немає зворотного зв'язку. У замкнених систе­мах крім інформації від програми керування є ще потік інформації від давачів зворотного зв'язку, що забезпечує вищу точність обробки.

3. Приводи подач верстатів з ЧПК є одним з основних вузлів, які визна­чають продуктивність і точність цих верстатів. Приводи подач верстатів

з ЧПК поділяють на крокові і слідкуючі. Кроковий привід є найпрості­шим варіантом привода подач в розімкнених системах ЧПК.

У крокових приводах найважливішими системами є кроковий електродви­гун і гідравлічний підсилювач. У такому приводі імпульси програми пода­ються на вхід електронного комутатора 1 (рис. VI.67). Комутатор змінює свій стан при подачі кожного імпульсу, а ця зміна спричинює (через підсилювач потужності 2) переключення фаз крокового електродвигуна 3 і поворот його на кутовий крок, який становить 1,5...3°. Кроковий двигун приводить у рух вхідний вал гідропідсилювача 4, який підсилює обертовий момент і передає його гідродвигуну 5, що зв'язаний з вхідним валом гідропідсилювача 4 лан­кою механічного зворотного зв'язку 6. Кількість імпульсів, підведених до привода, визначає величину переміщень, а їх частота - швидкість руху.

У верстатах з ЧПК привід приводить у рух робочі органи верстата через передачу гвинт - гайка кочення. У цих передачах профіль ходового гвинта і гайки напівкруглий, кілька витків канавок гвинта і гайки щільно запов­нені кульками. В процесі роботи такої пари здійснюється тертя кочення, а не ковзання, як у звичайних гвинтових парах. Вони відрізняються високою точністю, великим ККД за рахунок зменшення сил тертя і плавною ходою.

У замкнених системах ЧПК застосовують слідкуючий привід, який вико­нують за схемою тиристорний перетворювач - двигун постійного струму.

4. Задання програмиу верстатах з ЧПК ґрунтується на методах опрацю­вання числової інформації, яка характеризує всі параметри процесу обробки.

Обробка деталі певного контуру здійснюється за рахунок взаємного переміщення інструмента і заготовки (рис. VI.68). Керуюча програма мі­стить числову інформацію про всі переміщення робочих органів верста­та, яка за допомогою пристрою ЧПК 1 передається за певними адресами. У верстата 16К20ФЗ частота обертання заготовки 5 задається за адреса­ми S і М. Закодовані у програмі у вигляді чисел переміщення інструмента перетворюються пристроєм ЧПК у послідовність імпульсів потрібної час­тоти, які подаються на крокові приводи 2 і 3 відповідно поздовжнього Z і поперечного X переміщень супора 4 з шестипозиційним револьверним різцетримачем (у верстаті 16К20ФЗ). Команда на зміну інструмента по­дається за адресою Т.

Інформація про переміщення інструмента задається у вигляді коорди­нат так званих опорних точок траєкторії, які можуть бути задані в абсо­лютній системі, зв'язаній з нульовою точкою верстата.

У верстаті 16К20ФЗ використаний пристрій ЧПК моделі Н221М, що означає: Н - безперервна (контурна) система; 2 - число координат, що

Рис. VI.67. Схема крокового привода

Рис. VI.68. Схема обробки деталі на верстаті 16К20ФЗ з ЧПК

управляються одночасно; 1 - кроковий привід; М - мікроелектронна еле­ментна база.

5. Запис програми для пристроїв ЧПК.Керуюча програма (КП) - сукуп­ність програм на мові програмування, яка відповідає заданому алгорит­му обробки деталі, складається з кадрів КП. Кадр КП - складова части­на КП, яка містить не менше однієї команди, складається зі слів, що від­повідають різним командам. Слово містить конкретну інформацію з ви­конання команди керування і складається з адреси і даних. Приклади слів: М)10 - номер кадру; X + 007580 - параметр переміщення по осі X в імпульсах (дискретах), що при ціні імпульсу по осі X 0,005 мм становити­ме 37,9 мм.

Програма обробки записується на спеціальному бланку для програ­мування, в кожному рядку якого розміщується інформація одного кад­ру. Формат кадру для пристрою Н221М має такий вигляд: N3, G2, Х4,2; Z + 4,2; F5; S3; T3; М3; L2, де N - номер кадру; G - підготовча функція (наприклад, G01 - лінійна інтерполяція; G25 - повернення в нуль верста­та); X, Z - переміщення по відповідних осях; F - швидкість подачі; S -швидкість головного руху; Т- номер інструмента; М - допоміжна функ­ція (наприклад, М05 - зупинка шпинделя); L - номер корекції, що врахо­вує спрацювання інструмента, відхилення при його зміні. При записі про­грами параметри X, Z задаються в абсолютних значеннях координат, а команди М, S, Т – у двійково-десятковому коді.

Складена програма у кодовому вигляді записується на перфострічці завширшки 25,4 мм у 7-бітному коді.

6. Оперативна система керування(ОСК) є новим різновидом систем ЧПК, яка об'єднує традиційні функції систем ЧПК (введення і корекція програми, керування верстатом) з функціями розрахунку програми без­посередньо на робочому місці і забезпечує виконання їх в режимі діалогу

оператора з пристроєм ЧПК. При цьому відпадає потреба в розробці керуючих програм в обчислюваль­них центрах. Найбільш поширені мікропроцесорні пристрої ЧПК з ручним введенням програми на осно­ві мікро-ЕОМ "Електроніка НЦ-31". Цей пристрій має цифрову індика­цію і забезпечує оперативне введен­ня, розрахунок, редагування про­грами, автоматичне виконання ке­руючих програм обробки і керуван­ня верстатом'за допомогою клавіа­тури. З пульта керування оператор може ввести програму місткістю до 250 кадрів і більше. Верстати з такими пристроями найбільш перспектив­ні при обробці деталей малих серій і одиничних деталей.

8. Багатоопераційні верстати(обробні центри). Обробка різноманітних деталей складається з ряду послідовних операцій, виконання яких пов'я­зане з установленням і зміною заготовок, транспортуванням їх від вер­стата до верстата, тобто потребує значних витрат часу. Намагання об'єд­нати кілька операцій в одну, які б виконувались при незмінному закріп­ленні заготовки, привело до створення багатоопераційних верстатів з ЧПК або обробних центрів.

Багатоопераційні верстати відзначаються наявністю накопичувачів (магазинів), в яких може розміщуватись від 6 до 150 інструментів і при­строїв для автоматичної їх зміни.

На рис. VI.69 наведено схему такого верстата з горизонтальною віссю шпинделя. Зміна інструментів 2 здійснюється за допомогою автоопера­тора 3. При повороті він захоплює одночасно інструменти, які містяться в шпинделі 5 і в магазині 1, виводить їх з гнізд, а потім, після повороту на 180°, знову вводить їх у гнізда. В автооператорі інструменти утримують­ся за допомогою пружинного затискача 4. На таких верстатах раціональ­но обробляти складні корпусні деталі, які потребують значної кількості фрезерних, свердлильних, розточувальних та інших операцій. Продуктив­ність обробки на них у 4... 10 разів перевищує продуктивність обробки на універсальних верстатах.

Запитання і завдання для самоконтролю

1. Які основні напрями автоматизації процесів механічної обробки?

2. Наведіть класифікацію систем ЧПК верстатами.

3. Дайте характеристику оперативної системи ЧПК.

4. Які особливості обробки деталей на багатоопераційних верстатах?

Розділ VIIНЕМЕТАЛЕВІ МАТЕРІАЛИ

Глава 1. ВИРОБНИЦТВО ДЕТАЛЕЙ ІЗ ПЛАСТМАС

1. Загальні відомості

1. Пластмасаминазивають матеріали на основі природних або синте­тичних полімерів (смол), які на стадії виробництва або переробки мають високу пластичність.

Більшість полімерів перебуває в аморфному стані. Такі полімери нази­вають смолами. У виробництві пластмас використовують в основному синтетичні смоли.

Синтетичні смоли одержують полімеризацією або поліконденсацією простих речовин - мономерів (наприклад, етилену С₂Н₄). У високомолекулярних сполуках (полімерах) молекулярна вага може досягати десятків і сотень тисяч. Збільшення молекулярної ваги сполук одного ряду підви­щує їхню температуру плавлення, зменшує розчинність і леткість.

За формою макромолекул полімери поділяють на лінійні, розгалужені та сітчасті (рис. VII. 1).

Більшість полімерів перебуває в аморфному (склоподібному) стані, але не виключена в них і кристалічна фаза. У лінійних і слабкорозгалужених полімерів кристалізація звичайно не перевищує 50 % і рідко досягає 80...90 %. Кристалічна фаза підвищує міцність, жорсткість і теплостійкість полімеру. Полімери з розвиненою сітчастою структурою практично не кристалізуються.

Аморфні полімери (рис. VII.2, крива 1) при температурі склування t_с, а кристалічні (крива 2) при температурі кристалізації t_K переходять у високоеластичний стан, що характеризується значними (сотні процентів) обо­ротними деформаціями. При температурі t_т виникає пластична деформа­ція - полімери переходять у в'язкотекучий стан. Він подібний до рідкого, але відрізняється дуже великою в'язкістю.

Рис. VII. 1. Схеми будови макромолекул полімерів:

а - лінійна; б - розгалужена; в - сітчаста

Рис. VII.2. Термомеханічні криві поліме­рів:

1- аморфного; 2 - кристалічного; 3 - сіт­частого; І...ІП - зони відповідно склопо­дібного, високоеластичного і в'язкотекучого стану

Полімери з сітчастою структу­рою (типу гуми) мають термомеха­нічну криву 3. З підвищенням тем­ператури в'язкотекучого стану в них не наступає, і зона високоелас­тичного стану поширюється до тем­ператури хімічного розкладання полімеру t_х.

Температури t_c і t_т є одними з основних технологічних характеристик полімерів.

Щоб надати пластмасам певних властивостей, до їхнього складу вво­дять різні компоненти: наповнювачі, пластифікатори та інші добавки.

Наповнювачами можуть бути органічні або неорганічні речовини у вигля­ді порошків (деревне або кварцове борошно, графіт), волокон (паперових, бавовняних, азбестових, скляних) або листів (тканина, папір, деревний шпон). Наповнювачі підвищують міцність, зносостійкість, теплостійкість та інші властивості пластмас, їхня частка у пластмасі може досягати 40...80 %.

Пластифікаторами називають малолеткі речовини (гліцерин, касто­рове або парафінове масло), які вводять у склад пластмас для підвищення їх пластичності та еластичності.

Добавками можуть бути:

• стабілізатори - речовини, які уповільнюють руйнування пластмаси під впливом дії теплоти, світла та інших факторів (сажа, сірчані сполуки, феноли);.

• мастила - речовини, які полегшують процес пресування пластмас (віск, стеарин, олеїнова кислота);

• барвники - охра, крон, родамін та ін.

Для виготовлення газонаповнених пластмас (піно- і поропластів) до смоли добавляють пірофори - газоутворювальні речовини, які при нагрі­ванні виділяють велику кількість газів й спінюють смолу.

Поширенню пластмас і КДПМ* (рис. VII.3) сприяють їхні специфічні властивості: мала густина (для більшості з них - 0,9...1,8, а для газонапов­нених - 0,02...0,30 г/см³), що дає змогу значно зменшувати масу деталей та обладнання в цілому; висока корозійна стійкість, великий діапазон твердості й еластичності; добрі антифрикційні властивості багатьох пласт­мас дають можливість з успіхом застосовувати їх для виготовлення під­шипників ковзання; високий коефіцієнт тертя деяких пластмас дає змогу

* КДПМ - композиційні деревні полімерні матеріали з деревними наповнювачами у вигляді тирси, стружки, шпону тощо.

Рис. VII.3. Динаміка світового виробництва:

1 - сталі; 2 - пластмас; 3 – КДПМ

застосовувати їх для виготовлення деталей гальмівних пристроїв; високі електроізоляційні характеристики; велика прозорість та інші оптичні влас­тивості деяких пластмас; можливість переробки у вироби найбільш про­дуктивними способами - литтям, видавлюванням тощо з коефіцієнтом використання матеріалу 0,9...0,95.

Водночас, вибираючи пластмаси для виготовлення різних деталей, слід враховувати, що вони мають низькі міцність, твердість і жорсткість; вели­ку повзучість, особливо у термопластів; низьку теплостійкість (більшість пластмас має робочу температуру -60...+200 °С, деякі пластмаси можуть працювати при 300...400 °С); низьку теплопровідність (в 500...600 разів мен­шу, ніж у металів); здатність старіти - втрачати властивості під впливом теплоти, світла, води та інших факторів. При старінні зменшується елас­тичність і міцність пластмас, збільшується їх жорсткість і крихкість.

2. Класифікація пластмас

Залежно від стану при нагріванні пластмаси поділяють на термоплас­тичні і термореактивні.

Основою термопластичних пластмас є смоли лінійної або розгалуже­ної структури. Здебільшого такі пластмаси становлять чистий полімер,

іноді з деякими добавками. Під час нагрівання вони розм'якшуються, пе­реходять у в'язкотекучий стан, а при охолодженні затвердівають. Біль­шість з них має обмежену робочу температуру (60...90 °С).

Термореактивні пластмаси (реактопласти) виготовляють на основі термореактивних смол. Ці смоли, нагріваючись, спочатку розм'якшують­ся, а потім, при певній температурі, переходять у твердий, нетопкий і не­розчинний стан, тому повторно переробляти їх неможливо. Теплостій­кість їх становить 150...200 °С, а деяких - 260...370 °С.

Термореактивні пластмаси виготовляють в основному з наповнювача­ми, тому основою для них звичайно є смоли з високими адгезійними вла­стивостями і достатньою теплостійкістю. До них належать фенолоформальдегідні, силіцієорганічні, епоксидні та інші смоли.

Найбільш поширені фенолоформальдегідні смоли. Залежно від хімічно­го складу вони можуть бути термопластичними або термореактивними.

Термопластичні (новолачні) смоли добувають поліконденсацією формаль­дегіду НСНО з надлишком фенолу С₆Н₅ОН за наявності мінеральних кис­лот. Смоли мають лінійну будову. При нагріванні до 100...120 °С вони плавляться, а при охолодженні - тверднуть. Вони розчиняються в спирті, ацетоні та інших органічних розчинниках.

Термореактивні (резольні) смоли добувають поліконденсацією фенолу з надлишком формальдегіду за наявності лугів. При нагріванні термореак­тивні смоли проходять три характерні стадії: 1) стадію А (резол), в якій смола, нагріваючись, переходить у рідкий стан, маючи розчинність в орга­нічних розчинниках (ацетоні, спирті та ін.); 2) В (резитол), коли смола при нагріванні стає еластичною, маючи часткову розчинність у розчин­никах; 3) С (резит), при якій смола переходить у твердий стан і стає не­плавкою, ненабухаючою та нерозчинною. Зміна властивостей смоли по­в'язана з переходом лінійної структури макромолекул у сітчасту.

Резит має достатню механічну міцність, електроізоляційні властиво­сті, хімічну стійкість, теплостійкість та ін. Резити стійкі до водних і слабо-кислих середовищ, бензину, масел, органічних розчинників. При темпе­ратурі близько 300 °С відбувається термічна деструкція резиту з виділен­ням води і фенолу. При більш високих температурах утворюється кокс.

Для виготовлення виробів з пластмас на основі новолачних смол такі смоли переводять у резольні (термореактивні), добавляючи в склад поро­шків, що пресуються, формальдегід у кількості, якої не вистачає (наприк­лад, 10... 15 % уротропіну), а потім нагріваючи. Внаслідок цього дістають резит.

Як конструкційний матеріал пластмаси звичайно класифікують за ви­дом наповнювачів. За цією ознакою їх поділяють на пластмаси без напов­нювачів, з наповнювачами (порошковими, волокнистими, шаруватими) і газонаповнені.

1. Пластмаси без наповнювачів- це здебільшого термопластичні по­лімери. Іноді до складу цих пластмас вводять невеликі кількості наповню­вачів, щоб надати їм спеціальних фізичних або механічних властивостей.

Поліетилен (-СН₂-СН₂-) дістають полімеризацією етилену С₂Н₄. Це твердий, ледь прозорий, жирний на дотик матеріал густиною 0,92...0,96 г/см³. Розрізняють поліетилен високого тиску з масовою часткою 55...65 % крис­талічної фази і низького тиску з кристалічністю 75...95 %. Зі збільшенням кристалічності підвищується міцність, теплостійкість (60...100 °С), моро­зостійкість до мінус 60 °С. Поліетилен стійкий в лугах, розчинах солей та сильних кислотах малої концентрації.

З поліетилену виготовляють деталі арматури і сантехніки, труби діа­метром до 150 мм, стрижні, листи, плівку, посудини (пляшки, балони), використовують його також як електроізоляційний матеріал.

Поліпропілен - продукт полімеризації пропілену СН₃-СН-СН₃. Він має більш високі міцність і теплостійкість (до 140 °С), ніж поліетилен, проте його морозостійкість нижча (-5...-15 °С). Поліпропілен є добрим діелек­триком. Це водостійкий і хімічно стійкий матеріал. З нього виготовляють плівки, листи, труби для гарячої води, ємкості для зберігання агресивних рідин, волокна тощо.

Полівінілхлорид (ПВХ) - полімер хлористого вінілу СН₂-СНС1. Не-пластифікований ПВХ називають вініпластом. Це відносно твердий (НВ 10... 16) матеріал білого або жовтуватого кольору. З нього виготов­ляють труби і листовий матеріал, литі вироби. Пластифікований ПВХ за­стосовують для виготовлення плівки, штучної шкіри, прокладок, ізоляції проводів і кабелю, липкої ізоляційної стрічки тощо.

Поліформальдегід - це білий непрозорий матеріал. Добувають його з альдегіду мурашиної кислоти - формальдегіду НСНО. Кристалічність до 75 % надає йому механічної міцності, жорсткості, високої ударної в'язко­сті та зносостійкості. Його робоча температура становить -60...+ 120 °С. Поліформальдегід стійкий до дії багатьох хімічних речовин, має високі діелектричні властивості. З нього виготовляють водопровідну арматуру, деталі з різьбою, малі шестерні, листи, труби та ін.

Поліаміди - це група пластмас, у складі молекул яких є амідна (-NH-CO-) і метиленова (-СН₂-) групи. До поліамідних смол належать капрон, ней­лон, енант та ін.

Властивості різних поліамідів досить близькі. При нагріванні вони ма­ють добру рідкотекучість, а при кімнатній температурі - достатню міц­ність та зносостійкість, малий коефіцієнт тертя (<0,05), здатні поглинати вібрацію. Вони стійкі до бензину, лугів. Недоліками поліамідів є гігро­скопічність і окислюваність їх під час переробки, що спричинює їхнє ста­ріння.

З поліамідів виготовляють волокна, корди, а також втулки, підшипни­ки, шестерні та ін.

Фторопласти - похідні етилену, де атоми водню заміщені атомами фтору.

Фторопласт-3 [-CF₂-CFCl-]_n - напівпрозорий рогоподібний матеріал. Він набухає в рідкому хлорі, бромі та "царській водці", розчиняється при нагріванні в бензолі й толуолі. Проте його стійкість вища за стійкість

інших полімерів. Температура плавлення фторопласту-3 становить 210 °С. При нагріванні вище 70 °С підвищується його крихкість. Із фторопласту-3 виготовляють деталі насосів, арматуру, клапани, мембрани, діафрагми, а також електроізоляційні деталі.

Фторопласт-4 (-CF₂-CF₂-)_n - пухкий порошок, при холодному пресу­ванні перетворюється в таблетки, з яких одержують різні вироби. Фторо­пласт-4 стійкий до концентрованих кислот і лугів. За хімічною стійкістю в ряді середовищ не поступається перед золотом і платиною. Під час нагрі­вання він не плавиться, а тільки пом'якшується, може працювати в інтер­валі температур -190...+250 °С, не горить, негігроскопічний, має низький коефіцієнт тертя і малу твердість, добрі діелектричні властивості.

З фторопласту-4 виготовляють труби хімічної апаратури, крани, мем­брани, фільтри, плівки, прокладки, волокна.

На основі фторопластів виготовляють антифрикційні композиції з гра­фітом, дисульфідом молібдену, порошком олов'янофосфористої бронзи. Фторопласти застосовують також для виготовлення деталей антифрик­ційного призначення (підшипники, поршневі кільця, сепаратори підшип­ників, сальникові кільця ущільнень та інші деталі тертя).

Поліакрилати добувають на основі похідних акрилової і метакрилової кислот. Залежно від вихідних мономерів поліакрилати мають різні влас­тивості. Більшість з них мають малу термостійкість, а при низьких темпе­ратурах стають крихкими. Для підвищення стійкості при низьких темпе­ратурах у смоли вводять пластифікатори.

З твердих поліакрилатів найбільше значення має поліметилметакрилат - органічне скло. Воно легше і прозоріше за силікатне, масло-, бензо- і водостійке, стійке до розведених лугів, кислот, солей, проте розчиняється у вуглеводнях, набухає в спиртах, має недостатню термостійкість (до 80 °С) та твердість (НВ 6... 10), внаслідок чого легко пошкоджується від механіч­ної дії.

Органічне скло використовують для скління транспортних засобів, освітлення, в годинниковій промисловості, світлотехніці. З нього виготов­ляють предмети побуту.

Полістирол [-СН₂-СН(С₆Н₅-)]_n - пластик з високими діелектричними властивостями, стійкий до дії мінеральних кислот, лугів, спиртів. До його недоліків належать горючість, невисока теплостійкість (до 90 °С), порів­няно велика крихкість і схильність до старіння. З полістиролу виготов­ляють деталі засобів зв'язку, радіоапаратури, плівку, труби, побутові ви­роби.

2. Пластмаси з порошковими наповнювачамив основному термореак­тивні. Як наповнювачі в них застосовують органічні (деревні) та мінераль­ні (молотий кварц, азбест, слюда, графіт тощо) порошки. Більшість та­ких пластмас виготовляють на основі новолачної або резольної феноло-формальдегідної смоли з різними добавками, їх ще називають феноплас-тами. Пластмаси з порошковими наповнювами поділяють на електроізо­ляційні, вологохімостійкі, удароміцні, жаростійкі, загального призначен-

ня. Поставляють їх у вигляді прес-порошків і переробляють у вироби га­рячим пресуванням.

Пластмаси з порошковими наповнювачами одержують також на ос­нові силіцієорганічної, епоксидної та інших смол.

3. Пластмаси з волокнистими наповнювачами.Наповнювачами в цих пластмасах є азбестові й скляні волокна, бавовняні пачоси. Сполучника­ми є термореактивні смоли. Цей вид пластмас використовують для виго­товлення деталей машин та інших виробів пресуванням.

Волокніт - пластмаса на основі феноло-формальдегідної смоли з напов­нювачем із бавовняної целюлози. Застосовують його для виготовлення шківів, роликів конвеєрів, різьбових пробок, шестерень тощо.

Скловолокніт - пластик на основі феноло-формальдегідної, силіціє­органічної, епоксидної та інших термореактивних смол з наповнювачем -скловолокном або склодрібняком. Скловолокніт переробляють гарячим пресуванням. Границя міцності скловолокніту становить 250...270 МПа. Використовують його для виготовлення виробів, які повинні бути міцни­ми, водостійкими, а також мати високі вогнестійкі, електроізоляційні і фрикційні властивості.

Скловолокнистий анізотропний матеріал (СВАМ) дістають з орієнто­ваних довгих скляних волокон, зв'язуючи їх рідкими смолами. Із отри­маного скляного шпона склеюванням під пресом виготовляють скло-фанеру - матеріал з однаковими властивостями як у поздовжньому, так і у поперечному напрямі. Його міцність досягає міцності вуглецевої сталі й становить 480...560 МПа. СВАМ застосовують для виготовлення хі­мічно стійких труб та резервуарів, деталей катерів, човнів, електроапа­ратури.

Азбоволокніт складається з азбестового волокна і деяких добавок, зв'я­заних термореактивною смолою. Він водо- і теплостійкий, має добрі електроізоляційні властивості. Тривала робоча температура азбоволок­ніту становить 200...300 °С, а тимчасове перегрівання допускається до 600 °С. Азбоволокніт з волокнистим азбестом і тальком лугостійкий і дуго­гасний. З нього виготовляють електроізоляційні деталі, а також деталі, які мають протистояти дії електричної дуги.

4. Пластмаси із шаруватими наповнювачамивиготовляють гарячим пре­суванням попередньо просочених смолами та укладених шарами полотен тканини, паперу або деревного шпона, внаслідок чого дістають листи і тов­сті плити. Вироби з них виготовляють обробкою різанням або тиском.

Текстоліт. Наповнювачем в ньому є бавовняна тканина - бязь, міт­каль, штапельне волокно, батист, шифон. Основою може бути феноло- та крезоло-формальдегідна смола. Випускають текстоліт у вигляді листів, плит, стрижнів діаметром до 60 мм, труб. Він буває кількох видів: ви­робний, антифрикційний, електротехнічний, прокладний. Теплостійкість текстоліту 60...150 °С. З нього виготовляють шестерні, вкладиші підшип­ників, поршневі кільця, електроізоляційні деталі, прокладки тощо. Міц­ність текстоліту становить близько 650 МПа.

Склотекстоліт. Наповнювачем у цьому пластику є склотканина з різ­ним переплетенням, сполучниками - феноло-формальдегідна, силіціє-органічна, епоксидна, поліефірна та інші смоли. Склотекстоліт випуска­ють у вигляді листів і плит завтовшки до 30 мм. Він міцніший за тексто­літ, стійкий до ударних навантажень, менш гігроскопічний, більш стій­кий хімічно і теплостійкий до 200 °С. Його використовують як конструк­ційний і електроізоляційний матеріал.

Азбестотекстоліт - пластик на основі феноло-формальдегідної смо­ли і наповнювача - азбестової тканини або азбокартону. Азбестотексто­літ випускають у вигляді листів і плит завтовшки до 60 мм. З нього виго­товляють деталі гальмівних пристроїв, фрикційні диски, деталі механіз­мів зчеплення, прокладки з робочою температурою до 250 °С.

Гетинакс - це аркуші спеціального паперу, просочені резольними смо­лами і спресовані при температурі 150...160 °С та тиску_и!0...15 МПа. Ге­тинакс може працювати при температурі -60...+70 °С. Його випускають у вигляді листів, плит, стрижнів і трубок. Використовують гетинакс в ос­новному як електроізоляційний матеріал.

Деревношаруваті пластики (ДСП) виготовляють з тонких листів луще­ної деревини (шпону), просочених і склеєних між собою резольними фе-ноло-формальдегідними смолами при температурі 150 °С і тиску 5 МПа. Випускають ДСП у вигляді листів і плит завтовшки 1 ...60 мм.

Розрізняють пластики: ДСП-А - з поздовжнім спрямуванням волокон у листах шпону; ДСП-Б - 5... 10 шарів шпону з поздовжнім спрямуванням волокон і 1 шар - з поперечним; ДСП-В - з перехресним спрямуванням волокон; ДСП-Г - із зіркоподібним спрямуванням волокон (напрям кож­ного наступного листа повернуто на 45 °).

ДСП використовують для виготовлення деталей машин (підшипники, втулки, шестерні), електротехнічних деталей.

5. Газонаповнені полімерні матеріали- це пластмаси з об'ємною масою 0,03...0,30 г/см³. їхня мала маса пояснюється великою кількістю пор, за­повнених газом (повітрям, азотом, вуглекислим газом). Ці матеріали по­діляють на дві групи: пінопласти - матеріали з ізольованими порами і поропласти (губки) - матеріали із сполученими порами.

Як вихідні речовини для виготовлення легковагих пластмас викорис­товують полівінілхлорид, полістирол, ефіри целюлози, амінопласти, полі-метилметакрилат тощо. У склад композиції, яка містить один з цих тер­мопластичних полімерів, як газоутворювачі вводять вуглекислий амоній, бікарбонат натрію (соду) тощо. З них під час нагрівання і виділяються гази (наприклад, з вуглекислого амонію - вуглекислий газ).

Поро- і пінопласти використовують для звукоізоляції, плавучих засо­бів, м'яких меблів, як теплоізоляційний матеріал тощо.

До комбінованих газонаповнених пластмас належать сотопласти. Ви­готовляють їх із стрічок різних тканин, просочених сполучником (формаль­дегідами, поліамідами та ін.). Після надання форми гофра стрічки склею­ють так, що утворюються пустоти у вигляді бджолиних стільників.

Сотопласти використовують як заповнювачі в тришарових панелях, які складаються з сотопласта і приклеєних до нього з двох сторін листів несівної обшивки. Така конструкція забезпечує високу жорсткість і запо­бігає втраті її стійкості. Панелі бувають також багатошаровими. Вико­ристовують їх як ефективний тепло- і звукоізоляційний матеріал.

Залежно від фізичного стану основи, температури, а також агрегат­ного складу пластмаси переробляють у вироби у в'язкотекучому, високо-еластичному, рідкому та твердому станах, а також зварюють і склею­ють їх.

3. Переробка пластмас у в'язкотекучому стані

У в'язкотекучому стані пластмаси переробляють у вироби литтям під тиском, видавлюванням, гарячим пресуванням, пресуванням листів та плит.

1. Лиття під тиском виконується на спеціальних автоматичних ливар­них машинах та застосовується переважно для переробки термопластів: поліетилену, вініпласту, полістиролу, поліамідів та ін.

Схему лиття під тиском показано на рис. VII.4. Перероблюваний термопласт у вигляді гранул або порошку із бункера 7 подається дозатором 8 у циліндр 5 з електронагрівником 4. При переміщенні плунжера 6 доза матеріалу переміщується в зону нагрівання, плавиться і крізь сопло 3 над­ходить у порожнину 2 прес-форми 1. Після витримування кількох секунд для затвердівання матеріалу (цьому сприяє охолодження прес-форми во­дою) плунжер 6 повертається у вихідне положення, форма розкривається і виріб за допомогою виштовхувача видаляється.

Лиття під тиском характеризується високою продуктивністю: процес виготовлення виробів триває 5...20 с. Вони мають чисту поверхню, точні розміри і не потребують додаткової механічної обробки. Завдяки високій текучості нагрітого до температури 150...300 °С пластика і тиску 10...200 МПа литтям під тиском одержують вироби складної форми з різною товщи­ною стінок, глибокими отворами з різьбою, ребрами жорсткості масою від кількох грамів до кілограмів.

2. Видавлювання, або екструзію, застосовують для виробництва труб, прутків та профілів різноманітного перерізу, плівок, стрічок, нанесення ізоляції на дріт тощо.

Рис.VII.4. Схема лиття під тиском Рис.VII.5. Схема безперервного видавлю­вання

Рис. VII.6. Схема виготовлення плівки роздуван­ням:

1 - екструдер; 2 - головка екструдера; 3 - охолоджу­вальне обладнання; 4 - рукав; 5 - напрямні валки; 6-захоплювальні валки; 7-барабан

Видавлювання виконують на спеціаль­них черв'ячних машинах - екструдерах (рис. VII.5). Гранульований або порошкопо­дібний термопласт із бункера 1 надходить у ро­бочий циліндр 3, переміщується черв'яком 2 в зону нагрівника 4, переходить у в'язкотекучий стан і потім безперервно видавлюєть­ся крізь калібрований отвір у головці 6. Для утворення отвору призначена оправка 5. Ви­ріб проходить водяну ванну, потім залежно від форми і розмірів перерізу змотується або ріжеться на куски певної довжини. Різнови­дом екструзії є видавлювання листів і плівки.

Для виготовлення листового матеріалу застосовують щілинну головку завдовжки до 1,5 м. Полотно, що виходить із головки, проходить між валками гладильного і тяго­вого пристроїв і потім змотується в рулони.

При виробництві плівок труба роздувається стисненим повітрям у вигля­ді рукава 4 (рис. VII.6) визначеного розміру і після обтискування валками 5 намотується у вигляді подвійної стрічки на барабан 7. Товщина плівки ви­значається ступенем роздуття та витягання рукава і регулюється частотою обертання валків 6. Цим способом дістають плівку завтовшки 40 мкм.

Рис. VII.7. Схема роздування порожнистих виробів:

а - форма розімкнута і подана заготовка; 6 - форма зімкнута і підведене стиснене повітря;

в - форма розімкнута з готовим виробом; 1 - трубчаста заготовка; 2 - півформа;

3 - канали для охолодження півформи; 4 - головка екструдера; 5 - виріб

Метод роздування використовують також для виготовлення порожнис­тих виробів (пляшок, фляг, каністр). При цьому заготовка 1 (рис. VII.7) із термопласта видавлюється у вигляді труби крізь головку екструдера 4. До заготовки підводять і змикають дві водоохолоджувані півформи 2 і крізь горловину виробу подають стиснене повітря, яке й роздуває заготов­ку відповідно до конфігурації форми. Існуючі автомати за 1 год виготов­ляють таким методом до 600 пляшок об'ємом 500 см³.

3. Гаряче пресуваннязастосовують для виготовлення деталей з термо­реактивних пластмас з порошковими або волокнистими наповнювача­ми. У вихідному стані такі пластмаси (прес-матеріали) мають вигляд поро­шку, волокон, гранул або таблеток. Для гарячого пресування необхідне нагрівання прес-форм для переведення прес-матеріалу спочатку у в'язкотекучий стан і подальшого його тверднення (полімеризації). Гаряче пресування буває прямим і ливарним.

Пряме пресування здійснюється в закритих прес-формах на гідропре­сах; тиск на розміщений у матриці 1 (рис. VII.8, а) прес-матеріал 2 переда­ється пуансоном 3. При цьому здійснюється власне процес пресування і тверднення пластмаси. Потім пуансон 3 піднімається у вихідне положен­ня, прес-форма розкривається і готова деталь 4 виймається за допомогою виштовхувача 5.

Для ливарного пресування прес-матеріал 4 (рис. VII.8, б) завантажують у підігріту камеру 3, де він переходить у в'язкотекучий стан, і потім під тиском

пуансона 5 перетікає крізь пуансон 2 у матрицю 7 прес-форми. Після витриму­вання протягом часу, потріб­ного для тверднення прес-ма­теріалу, прес-форма розкрива­ється при піднятті пуансона 5 завантажувальної камери 3 і пуансона 2, а деталь 6 виво­диться із форми за допомогою виштовхувача 7.

Ливарним пресуванням мож­на виготовляти складні за фор­мою деталі, з глибокими отво­рами та різьбою, складною ме­талевою арматурою.

Ливарне пресування здійс­нюється при температурі прес-

Рис.VII.8. Схеми прямого (а) і ли­варного (б) пресування:

1 - завантаження прес-матеріалу; II-пресування; ІІІ- виймання деталі

матеріалу 140...190 °С, тиску 50...70 МПа і витримуванні в такому стані 0,5...! хв на 1 мм товщини деталі.

4. Пресування листів та плитпроводять на гідравлічних пресах між плитами, які обігріваються парою і охолоджуються водою. Вихідним ма­теріалом є листовий наповнювач, просочений частіше феноло-формальдегідною смолою. Товщина листа (плити) визначається кількістю листів наповнювача. Так отримують гетинакс, текстоліт, азбестотекстоліт, деревношаруватий пластик, які потім переробляють на деталі обробкою рі­занням.

4. Переробка пластмас у високоеластичному стані

У високоеластичному стані переробляють листові термопласти (целу­лоїд, оргскло, вініпласт та ін.) способом формування. Цим способом ви­готовляють вироби великих розмірів.

1. Пневматичне формування.Листову заготовку 3 (рис. VII.9, а) за до­помогою опорного 2 і притискного 4 кілець з гумовими прокладками за­кріплюють на матриці 1 і нагрівають спеціальним нагрівником до потріб­ної температури. Потім опускають колектор 5, подають в нього стиснене до 1,0...2,5 МПа повітря, яке й формує виріб, притискуючи заготовку 3 до поверхні порожнини матриці 1.

Пневматичне формування застосовують також для виготовлення по­рожнистих виробів (банок, бутлів, баків) видуванням із трубчастих заго­товок.

2. Вакуумне формуваннязастосовують для виготовлення виробів у ви­гляді тіл обертання малої глибини (з відношенням глибини до діаметра 0,4...0,8). У цьому процесі (рис. VII.9, б) виріб формується атмосферним тиском завдяки розрідженню в порожнині 6 при відкачуванні з неї повіт­ря. Вакуумне формування відрізняється простотою обладнання, але неве­ликий перепад тиску обмежує застосування цього способу для одержан­ня виробів простої форми з листової заготовки завтовшки до 2 мм.

3. Штампування- це формування виробів з нагрітих листових термопластів у формах-штампах з двостороннім контактуванням матеріалу з

Рис. VII.9. Схеми пневма­тичного (а) та вакуумного (б) формування

Рис. VII.10. Схеми штампування пуансо­нами:

а - жорстким; б - елас­тичним;

1 - матриця; 2 - заготовка; 3 - притиск­не кільце; 4 - жорсткий пуансон; 5 - обойма; 6 - еластичний (гумовий) пуансон

формою, тобто з пуансоном і матрицею. Цей спосіб переробки пластмас застосовують для одержання козирків, стекол освітлювальних пристро­їв, обтічників тощо.

Тиск при штампуванні листових пластиків не перевищує 0,05... 1,00 МПа. Тому деталі штампів можна виготовляти не тільки з металів, а й з немета­лів (текстоліту, деревношаруватих пластиків, деревини).

Штампують термопласти в штампах з жорстким або еластичним пуан­соном (рис. VII. 10).

5. Виробництво деталей з рідких полімерів

Розглянуті способи переробки пластмас потребують для їх здійснення нагрівання і зовнішнього тиску. Це значно обмежує розміри та форму виготовлюваних деталей розмірами форм та потужністю пресів.

Можливості застосування пластмас були набагато розширені після синтезу так званих самотверднучих смол. При звичайній температурі вони перебувають у рідкому стані і тверднуть при добавці отверджувача при незначному тиску або навіть без тиску. З таких смол найбільш поширені епоксидні та поліефірні смоли. Вони добре суміщаються з скловолокном (склотканиною), що сприяло створенню нової групи пластмас - склоплас­тиків.

Деталі з склопластиків виготовляють контактним формуванням, вих­ровим напиленням, відцентровим литтям, намотуванням, пултрузією, про­катуванням, литтям без тиску.

1. Контактне формуванняздійснюють за допомогою дерев'яних, гіпсо­вих, цементних, металевих форм. Така форма є негативною, тобто її ро­бочі поверхні відповідають зовнішній поверхні виробу.

На робочу поверхню форми спочатку наносять роздільний шар (нітро­лак, полівініловий спирт), а потім шар сполучника, частіше поліефірної смо­ли з добавкою отверджувача, які в результаті утворюють поліровану поверх­ню виробу. Після деякого витримування на цей шар укладають і прикочу­ють гумовим валиком шар наповнювача (склотканини або скловати). Пе­ред укладанням наступних шарів наповнювача нанесення сполучника пов­торюють. Кількість шарів наповнювача визначається потрібною товщиною готової деталі. Після витримування протягом 10. ..12 год при кімнатній тем­пературі сполучник затвердіває і виріб знімають з форми.

Для виготовлення серії вели­ких виробів із склопластиків та інших волокнистих матеріалів застосовують автоклавне форму­вання в спеціальному резервуа­рі - автоклаві.

Як приклад на рис. VII. 11 пока­зано формування корпусу шлюп­ки. На форму 6 з каналами для відсмоктування повітря, виготов­лену з деревини або іншого ма­теріалу, укладають шари наповнювача, просочені сполучником - смолою (поліефірною, епоксидною, формальдегідною). Пластик 5 вкривають цулагою 4 (тонкою металевою оболонкою) з електрообігрі -

вом. Зверху наки­дають гумовий чохол 3, закріплюють його струбцинами 7 і по трубі 8 від­смоктують з-під нього повітря, внаслідок чого він обтискує заготовку. Щоб підвищити тиск формування, форму на візку 9 вкочують в автоклав 2, куди по трубі 1 нагнітають нагріте повітря, пару або воду під тиском 1...2 МПа. Після відповідного витримування візок викочують назовні і затверділий виріб знімають з форми.

2. Вихровим напиленнямскловолокно рубається спеціальним пристроєм і потоком повітря подається шлангом на поверхню перфорованої форми. Одночасно пульверизатором наноситься сполучник - поліефірна смола з добавкою отверджувача. Сполучник та наповнювач змішуються на по­верхні форми та частково перед нею в повітрі. Після відповідного витри­мування затверділий виріб знімають з форми.

3. Відцентровим литтямодержують порожнисті вироби у вигляді тіл обер­тання завтовшки до 15 мм, діаметром до 1 м, заввишки 3 м, а також труби з товщиною стінки 5...7 мм, діаметром 75...120 мм і завдовжки 6 м. Для цього в циліндричну обертову форму завантажують скловолокнистий на­повнювач та сполучник. Форма має нагрівальні пристрої. Одержувані цим способом вироби мають гладенькі зовнішні та внутрішні поверхні.

4. Намотуваннямодержують склопластикові труби, баки, навіть неве­ликі цистерни. Намотування буває мокре і сухе. При мокрому намотуванні (рис. VII. 12) склоджгут змотується з бобін 1, просочується сполучником у ванні 2, проходить між відтискними валиками 3 і намотується на оправ­ку 4. При сухому намотуванні тиск просочується під тиском після намо­тування.

Існують різні схеми намотування. Найбільш поширені - спіральна і по­здовжньо-поперечна. Спіральна здійснюється при обертанні оправки і зво­ротно-поступальному русі каретки. При поздовжньо-поперечному намоту­ванні склоджгут за допомогою спеціального пристрою укладається на оправ-

ці по твірній циліндра і по кіль­цю. Таке намотування забезпечує максимальну міцність виробу.

5. Пултрузія.На відміну від екструзії в процесі пултрузії ма­теріал для виготовлення конструкційних елементів певного профілю не видавлюється, а витягується під дією зовнішнього зусилля. Таким спосо­бом одержують різні профілі, прутки, труби з полімерів з волокнистими наповнювачами. Схему установки для виготовлення таких елементів по­казано на рис. VII. 13.

Наповнювач у вигляді джгута, полотна або тканої стрічки 1 послідов­но проходить крізь ванну 2 з рідким полімерним зв'язувальним матеріа­лом, просочується, обтискується напрямними роликами 3, далі попадає в матрицю попереднього формування 4, а потім в нагріту прес-форму 5, де фіксується потрібна конфігурація і затвердіває зв'язувальний полімер. Для завершення затвердівання виготовлений елемент після формування до­датково термообробляють в печі 6.

Матеріал протягується по всьому тракту установки за допомогою тя­гового пристрою 7. Виготовлений елемент ріжеться на заготовки певної довжини.

6. Прокатуваннямвиготовляють плоскі та гофровані листи склоплас-тика. Скломат або склотканину просочують у ванні зі смолою, потім від­тискними валиками видавлюють лишки смоли. Просочені листи покри­вають целофаном і пропускають між нагрітими валками, де вони спресо­вуються і затвердівають.

7. Лиття без тискуздійснюється залиттям смол, що твердіють при кім­натній температурі або наступному нагріванні, в холодні або гарячі фор­ми. Таким способом дістають деталі технологічної оснастки, наприклад шаблони, пуансони та матриці прес-форм із поліефірних та епоксидних смол, стиракрильних композицій.

8. Виготовлення виробів із газонаповнених пластмас.Вироби з піно- і поропластів дістають такими способами:

1) гарячим твердінням у закритих формах термореактивних компаун­дів на основі феноло-формальдегідної смоли з добавкою порофорів (пінопласти ФФ, ФК-20);

2) спіканням у формах термопластичних мастик на основі полістиролу або полівінілхлориду з добавкою порофорів (пінопласти ПС, ПВХ);

3) спіканням у закритих формах порошків або гранул пластмас, наси­чених чи змішаних з порофорами;

4) самоспінюванням піноуретанів у відкритих формах у процесі реакції рідкої композиції ізоціанат-поліефір-активатор (пінополіуретан ППУ).

6. Виготовлення деталей з пластмас у твердому стані

Велику кількість деталей виготовляють із пластмас у твердому стані (листи, плити, труби, профілі різного перерізу) листовим штампуванням та обробкою різанням.

1. Листове штампуванняскладається з таких операцій: вирубування і пробивання, згинання та витягання.

Вирубування і пробивання застосовують при виготовленні деталей з ша­руватих пластиків. Текстоліт, склотекстоліт штампуються досить легко, деякі труднощі виникають при штампуванні гетинаксу. Для прискорення штампування і поліпшення якості виробів пластики завтовшки понад 3 мм перед поданням у штамп доцільно нагрівати: термопласти до температу­ри 90...120 °С, реактопласти - до 120...140 °С.

Згинання та витягання здійснюють з нагріванням листового матеріалу. Витягання порожнистих виробів пуансоном крізь матрицю аналогічне витяганню з листового металу.

2. Обробка різанням.Пластмаси піддаються всім видам обробки різан­ням, яку виконують на звичайних металорізальних або деревообробних верстатах. Однак особливості будови та фізико-механічні властивості пластмас потребують дотримання деяких вимог до технології їх обробки та конструкції різального інструмента.

Низька теплопровідність пластмас сприяє концентрації теплоти в зоні різання, що веде до значного нагрівання інструмента, оплавленню термо-пластів і припіканню або обвугленню реактопластів. Під дією теплоти смолисті складові пластмас налипають на робочі поверхні інструмента. Тому його слід ретельно заточувати, передні та задні поверхні полірува­ти, а іноді й хромувати та доводити пастами.

При обробці пластмас з абразивними наповнювачами (кварцом, азбес­том, скловолокном та ін.) інструмент має низьку стійкість до спрацюван­ня, тому для обробки таких пластмас застосовують інструмент із твердих сплавів або швидкорізальної сталі.

При обробці реактопластів із волокнистими та шаруватими напов­нювачами можливе їх вологонасичення та набухання, тому охолодження рідини при обробці з цих пластмас, як правило, не застосовується.

Під час обробки пластмас утворюється багато пилу, виділяються шкід­ливі гази, тому верстати мають бути обладнані місцевою вентиляцією.

Для поліпшення умов різання і підвищення стійкості інструмента пе­редній та задній кути вибирають дещо більшими, ніж при обробці ме­талів.

Листові пластмаси завтовшки до 3 мм розрізають гільйотинними, па­ралельними або дисковими ножицями.

Матеріали, товщі за 3 мм, розрізають стрічковими та дисковими пил­ками з швидкорізальної сталі, твердосплавними фрезами або обрізними алмазними кругами. Стрічкові пилки краще проводять теплоту, тому вони більше придатні для розрізання товстих плит; вузькі полотна застосовують для фігурного різання, широкі - для прямого. Різання стрічковими пил­ками виконують зі швидкістю 250...1200 м/хв, дисковими - 250...3000 м/хв. Охолодження здійснюють стисненим повітрям.

Точінням обробляють пластмаси на звичайних металорізальних вер­статах. Для обробки термопластів застосовують різці з інструменталь­ної вуглецевої та швидкорізальної сталей з кутами: α = 20°, γ = 15...20°, φ = 45° та λ = 0.

Термопласти (оргскло, вініпласт, поліаміди) обробляють зі швидкістю рі­зання 200...100 м/хв, глибиною різання 0,5... З мм та подачею 0,1...0,2 мм/об, фенопласти з різними наповнювачами мають відповідно 170... 180 м/хв, 1,5...2,5 мм та 0,1...0,2 мм/об.

Точіння термопластів виконують з охолодженням емульсією або во­дою, точіння реактопластів (гетинаксу, текстоліту, волокніту) - стисне­ним повітрям.

Фрезерування виконують на фрезерних металообробних верстатах. Термопласти фрезерують фрезами зі швидкорізальної сталі з кутами за­точування α = 10...15° і γ ≤20° при швидкості різання 200...250 м/хв та подачі 0,1...0,4 мм/об.

Реактопласти обробляють фрезами, оснащеними пластинками з твердих сплавів з кутами α = 10...25° і γ=10...15° при швидкості різання 125...200 м/хв та подачі 0,1...0,3 мм/об.

Фрезеруючи пластмаси, слід: деталь жорстко закріплювати на верста­ті або в пристрої; для підвищення плавності в роботі та поліпшення відве­дення стружки застосовувати фрези з гвинтовими зубцями з кутом нахи­лу 20...55°; для пластмас з шаруватими наповнювачами застосовувати попутне фрезерування; для охолодження інструмента застосовувати стис­нене повітря.

Свердління отворів, особливо глибоких, в пластмасових деталях пов'я­зане з деякими труднощами, тому цю операцію бажано виключати з тех­нологічного процесу. У разі необхідності виконання свердління потрібно правильно вибирати конструкцію свердла, його матеріал та геометричні

параметри, режими обробки, мащення та охолодження зони різання. Важ­ливими умовами якісного свердління є: велика швидкість різання, неве­лика подача і часте виведення свердла з отвору для видалення стружки. Підвищенню якості обробки сприяє застосування спіральних свердел з широкою, добре полірованою канавкою. Охолодження забезпечується стисненим повітрям, а при свердлінні фенопластів та склопластиків мож­на застосовувати водяний розчин емульсолу.

Для свердління отворів в термопластах застосовують спіральні сверд­ла з кутом при вершині 2φ≈ 70°, заднім кутом α = 4...8° та кутом нахилу канавки ω = 15...17°.

Отвори в реактопластах та листових пластиках виконують свердлами з швидкорізальних сталей або твердих сплавів з такими параметрами: 2φ = 50...60⁰, α = 14...16° та ω = 10°.

Крім спіральних свердел для свердління отворів у пластмасах застосо­вують перові свердла, циркульні різці, трубчасті свердла, алмазні сверд­ла - коронки.

Нарізування різьби на пластмасових деталях є порівняно важко вико­нуваною операцією і тому потребує точного дотримання режимів різан­ня, охолодження, вибору інструмента.

Зовнішню різьбу нарізають різцями, плашками, внутрішню - азотова­ними або хромованими мітчиками.

Різьбу великого діаметра нарізають на токарно-гвинторізних вер­статах при швидкості різання близько 100 м/хв та глибині різання не біль­ше ніж 0,1...0,2 мм із застосуванням мастильно-охолодних рідин із суміші парафінового масла і гасу.

Невеликі зовнішні та внутрішні різьби нарізають плашками та мітчи­ками з швидкорізальної сталі при швидкостях різання 12...20 м/хв і зма­щуванні маслом або мильним розчином. У мітчиків передній кут має бути від'ємним (-5...-10°), а канавки - хромованими і полірованими.

Різьбу на деталях із пластмас з шаровими наповнювачами (гетинакс, текстоліт) слід нарізати тільки перпендикулярно до шарів наповнювача, в протилежному випадку можливе їх розшарування.

Шліфують деталі з термопластів суконними та фланельними кругами з пастою з відмуленої пемзи з водою або наждачним папером з абрази-вом зернистістю 150...250.

Термореактивні пластмаси шліфують абразивними кругами з м'якою зв'язкою, наждачним полотном або папером.

Шліфування здійснюють з великими швидкостями (20...40 м/с) при ко­роткотривалому контакті (1,0...1,5 с) деталі з кругом та зусиллям притис­ку близько 0,05...0,15 МПа.

Полірування пластмас виконують на полірувальних верстатах фе­тровими, повстяними, сукняними та бавовняними кругами діаметром 200...400 мм та завтовшки 60...100 мм з нанесеними на них пастами (ГОЙ, ВИАМ-2 та ін.) при швидкості 15...35 м/с, а остаточне - сухими бавовня­ними кругами без паст.

Дрібні деталі полірують в галтувальних барабанах. При сухому спосо­бі полірувальним матеріалом є суміш пемзи або тирси з крейдою та ма­шинним або вазеліновим маслом, а при мокрому беруть 100 г пемзи м'я­кого помелу на 10 л води.