УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ композиционных полимерных материалов

 

Калита Г.А., Калита Е.Г., Еренков С.О. (ТОГУ, г. Хабаровск, РФ)

 

The method and device of preliminary mechanical destruction a surface layer of polymeric materials processing by cutting is suggested. Results of experimental researches of Teflon turning processing in view of preliminary influence, according to the offered method are submitted. The analysis of the received results confirms expediency of application of the given method and the decrease in size of parameter of a roughness of the processed surface of Teflon is testifies about it.

 

Производство и совершенствование современного станкостроения невозможно без применения новых конструкционных композиционных древесных  и синтетических полимерных материалов. При получении деталей из этих материалов решающим фактором является качество обработанной поверхности, так как именно от него в большей степени зависят надежность, долговечность и точность работы узлов и механизмов деревообрабатывающего оборудования.

Существующие способы обработки этих материалов без снятия стружки (прессование, вакуумное прессование и др.) не обеспечивает достаточно высокой точности и качества  обработанной поверхности деталей. Дальнейшая  обработка резанием сопровождается рядом специфичных явлений отличающихся от процессов протекающих в процессе резания металлов, поэтому, для получения заданной шероховатости поверхности применяют предварительную обработку поверхности заготовки.

Один из существующих методов предварительной обработки наружных поверхностей цилиндрических заготовок – метод предварительной деструкции поверхностного слоя обрабатываемых заготовок заключается в нанесении ориентированных дефектов в поверхностном слое заготовки в виде микротрещин.

Во время дальнейшей обработки резанием эти микротрещины играют роль концентраторов напряжений при образовании опережающей трещины, что в конечном итоге приводит повышению качества поверхности заготовок.

Данное устройство предназначено для предварительной  обработки заготовок, за счет нанесения рифлений с заданным шагом на внутренней поверхности втулок также на внутренней и внешней  поверхности втулок одновременно.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для предварительной обработки заготовок, содержащем расположенный на основании корпус с установленным в нем механизмом нанесения на обрабатываемую поверхность заготовки рифлений, с зубчатыми валиками на рабочей поверхности, которых выполнены выступы, расположенные с заданным шагом, установленными в корпусе параллельно оси обрабатываемой заготовки, отличающееся тем, что валики установлены консольно, причем нижний приводной валик установлен неподвижно, а верхний неприводной валик установлен на суппорте  с возможностью вертикального перемещения, и тем, что кронштейн дополнительной опоры устанавливается с противоположной стороны вальцов, причем опора верхнего неприводного вальца установлена подвижно с возможностью вертикального перемещения.

На рисунке 1 представлена схема устройства для предварительной обработки заготовок.

Рисунок 1 – Устройство для предварительной обработки заготовок из композиционных полимерных материалов

 

 

Устройство для предварительной обработки заготовок состоит из корпуса 1, в котором консольно установлены неподвижный валик 2 и подвижный валик 3, на рабочей поверхности, которых выполнены выступы, расположенные с заданным шагом  и кронштейна дополнительной опоры 7 установленного в направляющих корпуса. Нижний приводной валик 2 приводится во вращение при помощи маховика 4. Верхний неприводной валик 3 установлен на суппорте 5 с возможностью вертикального перемещения при помощи маховика 6. Кронштейн дополнительной опоры 7 устанавливается с противоположной стороны вальцов 2 и 3, причем опора 8 верхнего неприводного вальца  установлена подвижно с возможностью вертикального перемещения при помощи маховика 9.

Устройство работает следующим образом.

Перед установкой обрабатываемой заготовки кронштейн дополнительной опоры 7 снимается с посадочной поверхности  валиков 2 и 3 и отводится в сторону освобождая, место для установки заготовки на рабочие поверхности валиков.

Вращением маховика 6 выставляется требуемое расстояние между неподвижным валиком 2 и подвижным валиком 3. Обрабатываемая заготовка устанавливается внутренней поверхностью на нижний приводной валик 2 и при обратном вращении маховика 6 подвижный валик 3 прижимает заготовку к валику 2. При взаимодействии заготовки с валиками 2 и 3 происходит внедрение выступов в поверхностный слой материала заготовки.  При вращении маховика 4 происходит перекатывание зубчатых валиков по поверхности втулки, что приводит к образованию местных микроповреждений на внутренней и внешней  поверхности втулок одновременно.

Наличие микроповреждений заданной формы и размеров, расположенных в требуемом порядке приводит к разрушению структуры поверхностного слоя заготовки, что является предпосылкой к ее последующей эффективной механической обработки.

Количество, глубина и форма микроповреждений структуры слоя заготовки определяется геометрией и формой рабочих поверхностей валиков, которые в свою очередь зависят от свойств материала заготовки.  

Использование устройства позволит обеспечить более качественную, с точки зрения чистоты поверхности и точности размеров, дальнейшую механическую обработку заготовок из конструкционных композиционных древесных  и синтетических полимерных материалов, снизить трудоемкость и повысить производительность процесса обработки. Конструкция устройства защищена патентом на изобретение.