Способ механической обработки отвержденных изделий из композиционных материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1224153 (5в 4 В 29 С 37 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ась,, 4р

5я7/7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3762363/23-05 (22) 10.07.84 (46) 15.04.86. Бюл. № 14 (72) С. П. Гурьева, А. А. Давыдов, М. В. Рыжий и В. Л. Кожевников (53) 678.059.3(088.8) (56) Цыплаков О. Г. Научные основы технологии композиционно-волокнистых материалов. Ч. 1. Пермское книжное издательство, 1974, с. 220 — 223. (54) (57) СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ОТВ ЕР)КДЕ ННЫХ И ЗДЕЛ И Й

ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, при котором к вращающемуся изделию подводят лезвийный инструмент и обрабатывают изделие в окончательный размер с локальной подачей в зону обработки смазочно-охлаждающей жидкости, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет обеспечения герметичности обрабатываемой поверхности при проникновении в ее поры жидкости, после получения окончательного размера изделие вращают в противоположном направлении без отвода лезвийного инструмента с постепенным уменьшением скорости вращения до остывания зоны обработки до температуры не менее 100 С, а в качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют связующее на эпоксидной основе.

1224153

50

Изобретение относится к механической обработке изделий, полимерных изделий из композиционных материалов, например корпусов высокого давления.

Целью изобретения является повышение качества обработки за счет обеспечения герметичности обрабатываемой поверхности при проникновении в ее поры жидкости.

На фиг. 1 показан процесс обработки инструментом; на фиг. 2 — обработка при вращении изделия в противоположную сторону без подачи инструмента на глубину.

Пример. При работе канавочный твердосплавный резец 1 закреплен в резцедержателе 2 токарного станка режущей гранью

3 вниз для создания гидравлического клина.

Пластиковую оболочку 4 вращают против часовой стрелки со скоростью Vi.

Подают резец на врезание в наружную поверхность 5 оболочки с подачей Snon до требуемой глубины. В процессе обработки со стороны задней режущей грани 6 резца образуется новая поверхность 7 изделия требуемого диаметра и боковые поверхности

8, а на грани 3 — пылевидная стружка 9

Одновременно через трубопровод 10, отверстие-накопитель 11 и отверстие-жиклер 12 (диаметром 1,5 мм) из бачка 13 подают в зону 14, которая образуется непосредственно за резцом, жидкость под давлением

0,5 — 1,2 атм.

В качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют связующее на эпоксидной основе марки ЗДТ вЂ” 10. В процессе удаления стружки на поверхности 7 в зоне

14 вскрываются поры, образованные при полимеризации оболочки в пределах 3 — 6% и более объема пластика (лучшие отечественные и зарубежные образцы изделий имеют пористость не менее 2,5%).

Благодаря большой окружной скорости изделия Vi, при обработке, для пластика в пределах 200 — 600 м/мин поры вскрываются мгновенно, в них за порогом режущей кромки 15 резца образуется разрежение. Жидкость в этой зоне под действием разрежения втягивается в поры пластика по поверхности 7 и 8. Таким образом, подсос воздуха из производственного помещения во вскрытые резцом поры, содержащего влагу и другие вредные для пластика вещества, полностью исключается.

В процессе обработки резец нагревается до 400 †5 С, жидкость, накапливаясь в отверстии-накопителе 11, нагревается от стенки отверстия, в нагретом состоянии подается через жиклер 12 в зону 14, при этом вязкость жидкости снижается, а проникающая способность повышается. Жидкость, попавшая в поры пластика, на следующих оборотах оболочки переносится на грань 3 резца вместе с удаляемым матеS

З0

35 риалом, смазывает ее, улучшая условия резания, а затем удаляется со стружкой.

Стойкость резца и точность обработки повышается.

При достижении окончательного размера подачи резца Ьпол отключают, но резец от изделия не отводят, включают вращение оболочки 4 в обратную сторону со скоростью V>, которая в начальный момент равна V и которую постепенно снижают до остывания резца и зоны обработки до температуры не менее 100 С, ниже которой проникающая способность связующего уменьшается, а вязкость увеличивается настолько, что возможна поломка, выкрашивания резца.

В период остывания резца варьируют величину скорости 1, уменьшая ее до 50—

70% от 1 ь

Подают жидкость в зону 14 самотеком из бачка 13, для чего отключают подачу сжатого воздуха. Одновременно фиксируют высоту столба жидкости в бачке 13. При этом резец трется о поверхность 7. Жидкость стягивается в образовавшийся гидравлический клин зоны 14, ограниченный вертикальной стенкой оболочки этой зоны гранью

6 резца под углом 8 — 12 и боковыми стенками 8. В результате на поверхности 7 и 8 оболочки под кромкой 15 создается большое гидравлическое давление, например до

10,0 атм. Под действием этого давления жидкость по мере вращения оболочки внедряется в пластик на несколько миллиметров и герметизирует его поры. Вращение оболочки проводят в период времени до момента остывания резца и зоны обработки.

Исходя из расхода жидкости Q из бачка 13, площади обработки F, пористости пластика E в подкорковой зоне (5 — 6%) а также потери жидкости Q от ее натекания по необработанной и обработанной поверхности, определяют глубину ее проникновения Н в материал оболочки. Удовлетворительной считается проникновение жидкости на глубину в пределах 2 — 5 мм. Величину Qa определяют путем сбора жидкости с поверхности изделия пробирочным материалом, например олегнином, и взвешиванием его. Например, при Qi = 500 см, Qz = 450 см", F =

=- 3000 см, Е = 6% (диаметр оболочки

3000 мм) глубину Н определяют из соотношения

500 †4

Н вЂ” — — 0,5 см (5 мм).

3000.0,06

Применение предлагаемого способа позволяет повысить качество обработки за счет герметичности зоны резания в окончательный размер, улучшить условия резания труднообрабатываемого материала изделия в отвержденном состоянии. Обработка пластика в отвержденном состоянии повышает технологические возможности изготовления

1224153

Составитель Е. Михайлова

Редактор А. Гулько Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 1875/16 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сложных изделий, так как размерная механическая обработка качественно осуществима только на заключительной стадии изготовления сборных корпусов высокого давления по их фактическим размерам, полученных на предыдущих операциях.