Влияние состава и структуры стеклопластиков на их обрабатываемость

2.2  Влияние состава и структуры стеклопластиков на их обрабатываемость

Для установления влияния состава и структуры на обрабатываемость стеклопластиков были сопоставлены коэффициенты обрабатываемости стеклопластиков по различным видам классификации.

Таблица 2.2 – Коэффициенты обрабатываемости стеклопластиков:

На обрабатываемость стеклопластиков оказывает влияние стекловолокно. Так, коэффициент обрабатываемости стеклопластиков на основе кремнезёмного волокна (наиболее труднообрабатываемые стеклопластики) в 2,5 – 3 раза ниже коэффициента обрабатываемости стеклопластиков с алюмоборосиликатным волокном (СК-9Ф, ЭФ-32-301). Такого существенного различия в обрабатываемости не наблюдается при анализе влияния типа связующего. Стеклопластикам на основе кремнийорганических, фенолформальдегидных и эпоксидных связующих свойственны как большие, так и малые значения коэффициентов обрабатываемости, разница значений которых в пределах каждой группы достигает от 3 до 10 раз (Таблица 2.3).

Таблица 2.3 – Влияние типа связующего на обрабатываемость стеклопластиков:

Коэффициент обрабатываемости стеклопластика на полиэфирном связующем незначительно отличается от средних значений коэффициентов обрабатываемости стеклопластиков на основе фенолформальдегидных и эпоксидных смол.

Следовательно, не связующее, а наполнитель, являясь причиной износа режущего инструмента, определяет обрабатываемость композиционного материала.

При исследовании влияния ориентации стекловолокна на обрабатываемость пластиков не выявлено четкой зависимости. Коэффициент обрабатываемостистеклопластиков с неориентированным и ориентированным взаимоперпендикулярным расположением волокон лежит практически в одном интервале значений (Таблица 2.4). При точении стеклопластиков с однонаправленным расположением волокон режущая кромка не перерезает, а скользит по поверхности волокна в процессе резания.

Таблица 2.4 – Зависимость коэффициента обрабатываемости от ориентации волокна в стеклопластике:

На обрабатываемость стеклопластиков не малое влияние оказывает метод их изготовления. Влияние методов изготовления стеклопластиков на их обрабатываемость объясняется различной степенью плотности волокон в стеклопластике и пористостью, различной адгезией связующего к стекловолокну[10].

Обрабатываемость материалов в значительной степени в значительной степени зависит от теплообразования и теплораспределения, возникающих в процессе резания. Однако такие физические свойства стеклопластиков, как коэффициент, для различных марок стеклопластиков изменяются в незначительных пределах. Анализ свойств более 20 марок стеклопластиков показал, что значения коэффициентов теплоёмкости с и коэффициентов теплопроводности λ колеблются в пределах с=0,84∙10³ – 1,46∙10³ Дж/(кг·К) и λ=0,35 – 0,45 Вт/(м∙К).

Данный анализ позволяет установить те свойства стеклопластиков, которые могут оказать влияние на процесс резания и, следовательно, на обрабатываемость.[10]

2.3 Факторы, вызывающие погрешности элементов резьбы

Источники погрешностей параметров упорной специальной резьбы можно разделить на три группы: технологические, конструктивные и эксплуатационные.

1.  Технологические факторы:

а) заточка режущей части инструмента;

б) установка режущего инструмента относительно оси изделия;

в) износ режущего инструмента;

г) качество материала обрабатываемого изделия;

д) режимы резания;

е) человеческий фактор (в том числе квалификация рабочего).

2.  Конструктивные факторы:

а) Габариты и конфигурация изделия;

б) Номинальные размеры резьбы (d, S, S_B, t, β, γ, L_P);

в) Жесткость детали (толщина ее стенки).

3.  Эксплуатационные факторы:

а) Температура окружающей среды;

в) Изменение физико-механических характеристик и размеров от времени и эксплуатации;

в) Отличие коэффициентов линейного термического расширения соединяемых деталей.

Все эти факторы могут вызвать отклонения элементов резьбы вследствие скрытых дефектов материала (пор, трещин, отслоений и т.д.), температурных деформаций, погрешностей заточки и установки резьбы и др. Рассмотрим наиболее существенные из них.

Влияние конусности детали на величину ширины витка. Конусность, возникающая в результате неточности оборудования или вследствие износа проходного резца. Однако при выходе конусности за верхнюю границу допуска наружного диаметра для обеспечения надёжной свинчмваемости последний необходимо обточить дополнительно с припуском, равным (Рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 – Влияние конусности детали на величину ширины витка резьбы по наружному диаметру

2ab=L_pk = 2L_ptgα (2.1),

где L_p- длина резьбы;

α – половина угла при вершине конуса.

Погрешность ширины витка при этом будет

ΔS_В3=L_ptgα (tgβ + tgγ)  (2.2).

Эту погрешность необходимо учитывать только при нарезании резьб на проход на деталях с отношением L/d > 6.

Отличие коэффициентов линейного расширения материалов соединяемых деталей. Различие указанных коэффициентов может сказаться на погрешности

Δl=αL_PΔT (2.3),

где Δl – приращение длины;

α – коэффициент линейного ьермического расширения;

L_P – длина резьбы;

ΔT – приращение температуры.

Максимальная погрешность при Т=20±10ºС составляет ΔS_{Т max}≤0,03 мм. Температурные деформации узлов станка при нарезании резьбы на точность обработки влияния не оказывают и учёт их не требуется.

Кроме того, соединение (свинчивание) двух труб можно рассматривать как местный процесс сжатия материала. Однако сжимающие напряжения и деформации сами по себе не могут вызвать разрушение. Так как кроме сжимающих имеют место только два вида напряжений - растягивающие и касательные, то при резании стеклопластиков различают два основных типа разрушений: от растягивающих напряжений (путем отрыва) и от касательных напряжений (путём среза).

В резьбовом соединении трубы наиболее часто подвергается поломке конец трубы по первому витку. Переменные нагрузки в сочетании с концентрацией напряжения во впадинах резьбы обусловливают усталостный характер сломов. Разрушению способствуют также неравномерный характер распределения нагрузки по резьбе, отклонения элементов резьбы, связанные с износом инструмента, неравномерностью распределения сил резания [15].

В каждом конкретном случае задачи повышения прочности соединения и точности нарезания резьб должны решаться с учетом специфических особенностей материала деталей, способа изготовления и условий производства. Любое отклонение от оптимальных значений параметров технологического процесса и технологических режимов приводит к ухудшению качества детали, а в дальнейшем к снижению точности при механической обработке.

Похожие работы

Участок по переработке лома твёрдых сплавов способом хлорирования

Скачать

111245

36

19

... источник лома твердых сплавов − это отработавшее горнобуровое оборудование и конструкционные детали, а так же отходы и брак при производстве этой продукции. 3.2. Основные способы переработки твёрдых сплавов. 3.2.1. Хлорирование. 1) Подготовленные отходы хлорируют смесью хлора с диоксидом углерода при 850-900°С. Образовавшиеся хлориды вольфрама (WC16), титана (TiCl4) и кобальта ( ...

Основы стандартизации

Скачать

204056

7

2

... оборудованию; 3 – Стандарты требований безопасности к производственным процессам; 4 - Стандарты требований к средствам защиты работающих. Стандарты группы “0” устанавливают: организационно-методические основы стандартизации в области безопасности труда (цели, задачи и структура, системы, внедрение и контроль за соблюдением стандартов ССБТ, терминология в области безопасности труда, ...

Пути повышения рентабельности на промышленном предприятии (на примере УП "МЭМЗ")

Скачать

154116

37

11

... рыночной экономикой. Она приоритетна, потому, что операции с денежными потоками, обеспечивающие платежеспособность, является существенным признаком состояния предприятия. 1.3 Пути повышения рентабельности   Основными способами повышения рентабельности являются следующие: - увеличение суммы прибыли от реализации продукции; - снижение себестоимости товарной продукции. Способы увеличения ...

Организации выпуска газобетонных блоков

Скачать

60058

12

15

... для размещения производства – 25 тыс. м2, в том числе: производственные здания – 4,5 тыс. м2, склад готовой продукции – 12 тыс. м2, а также дополнительные постройки. Выпускаемая продукция. Предусматривается выпуск газобетонных блоков следующих размеров (возможны другие размеры исходя из теплотехнических расчетов): - длина – (625 ± 1,5) мм; - высота - (250 ± 1,0) мм; - толщина (толщина стены) ...