Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ КАПРОЛОНА

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

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 получения 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, B29C 37/00, БИ №6, 2008).

Однако известный способ не позволяет обеспечивать высокую производительность и получать высокое качество обработанной поверхности, так как капролон имеет низкую теплопроводность, а это приводит к концентрации теплоты, образующейся в зоне резания. В результате этого происходят интенсивный нагрев и соответственно износ рабочих граней режущего инструмента, размягчение, оплавление и образование различных поверхностных дефектов на поверхности капролона в зоне резания.

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

Указанная задача решается тем, что в способе, включающем обработку заготовок из капролона, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно, согласно изобретению, одновременно с резанием производят подачу потока эмульсии гидрофобизатора в зону резания.

При этом одновременная обработка заготовки резанием и подача потока эмульсии гидрофобизатора в зону резания позволит снизить температуру нагревания поверхностного слоя заготовки, образующейся стружки и рабочих кромок режущего инструмента. В результате снижается степень износа режущего инструмента, повышается качество обработанной поверхности, а также точность обработки за счет снижения показателя поглощения влаги капролоном из эмульсии и окружающего воздуха благодаря наличию в эмульсии гидрофобизирующего компонента.

Пример реализации способа. Заготовку из капролона закрепляют в токарном станке известным способом. Затем производят токарную обработку заготовки режущим инструментом с одновременной подачей в зону резания потока эмульсии гидрофобизатора, в качестве которой могут использоваться, например, следующие эмульсии: кремнийорганическая жидкость, водная эмульсия парафина, водоуглеводородная эмульсия на основе асфальтенов, водные эмульсии микровоска, водные эмульсии натриевых и калиевых солей жирных кислот и др.

При точении капролона работа резания превращается в тепловую энергию, значительная часть которой поглощается режущими кромками инструмента, что приводит к их интенсивному нагреву, и впоследствии к износу. Износ режущих кромок приводит к увеличению шероховатости и образованию различных поверхностных дефектов на обработанной поверхности капролона. При этом одновременная обработка заготовки резанием и подача потока эмульсии гидрофобизатора в зону резания позволит снизить температуру нагревания поверхностного слоя заготовки, образующейся стружки и рабочих кромок режущего инструмента. В результате снижается степень износа режущего инструмента, повышается качество обработанной поверхности.

Наличие в эмульсии добавок гидрофобизатора обеспечивает гидрофобность обрабатываемой поверхности капролона, что не позволяет капролону поглощать влагу из эмульсии и из окружающего зону резания воздуха и тем самым обеспечивает стабильность физико-механических характеристик, точность линейных размеров изделия и устраняет причину образования дефектов в виде поверхностных и внутренних трещин.

В отличие от аналогов предлагаемый способ позволяет повысить стойкость режущего инструмента за счет подачи потока эмульсии в зону резания, а также повысить точность обработки благодаря находящимся в эмульсии гидрофобизирующих добавок, наличие которых не позволяет проявиться эффекту поглощения влаги из эмульсии и окружающего воздуха или «разбухания» капролона.