Сверление, развертывание и зенкерование пластмассовых изделий

→ Перед сверлением пластиков выберите метод, подходящий именно для этого полимерного материала. Это позволит избежать возникновения дефектов. В противном случае, есть опасность разлома, образования трещин, перегрева или отклонений в размерах у изготовленных отверстий.

В индивидуальном производстве сверление производится на быстроходных вертикально-сверлильных станках, предназначенных для обработки металлов, а также на токарных, фрезерных и координатно-расточных станках. В отдельных случаях применяются электрические и пневматические переносные дрели. Для сверления отверстий в изделиях из пластмасс в условиях крупносерийного и массового производства, разработаны специальные сверлильные станки настольного типа, включая и автоматические.

→ Сверление пластмасс является наиболее сложной операцией по сравнению с другими видами механической обработки. Условия работы сверл значительно тяжелее, чем, например, резцов и фрез.

В некоторых случаях, чтобы уменьшить возможность появления сколов, расщепления и других видов характерного для сверления пластмасс брака, под обрабатываемый материал рекомендуется подкладывать ровный кусок дерева, лист пластика или металла. Однако при высокой степени механизации процесса обработки эти меры неприемлемы и предпочтение следует отдавать различного вида зажимным приспособлениям – тискам, самоустанавливающимся кондукторам.

В зависимости от обрабатываемого материала при сверлении пластмасс применяют как стандартные, так и специальные сверла из углеродистой, быстрорежущей сталей и сверла, оснащенные пластинками из твёрдого сплава. Однако стандартные сверла, используемые для обработки пластмасс, следует перетачивать исходя из конкретно заданных условий.

При сверлении пластиков усилия резания невелики, поэтому у специальных сверл для обработки этих материалов можно проектировать сердечник несколько меньшей толщины.

Для уменьшения трения задней поверхности инструмента и увеличения зазора между стенками отверстий и задней поверхностью сверла заточку сверл большого диаметра рекомендуется производить двумя плоскостями, подобно заточке зенковок. Такая заточка уменьшает трение в нижней части отверстия и создаёт дополнительное пространство для стружки и тем самым уменьшает нагрев сверла и увеличивает его стойкость.

Большое теплообразование при сверлении пластмасс происходит не только в результате трения задней кромки сверла, но и за счёт трения направляющих кромок сверла о стенки отверстий.

→ Во время сверления особое внимание должно уделяться изоляционным свойствам пластиков. Они мо- гут быть причиной того, что некоторые пластики (в особенности полукристаллические) быстро накопят тепло во время процесса сверления. Особенно велика вероятность, если глубина сверления более чем в два раза превышает диаметр. Это может привести к "расплыванию" сверла и возрастанию расширения материала внутри, которое, в свою очередь, может привести к сжимающему напряжению в детали (в особенности при сверлении в центре сечения круглых стержней). Уровни напряжения могут быть достаточными, чтобы вызывать высокую деформацию, пространственную неточность или даже трещины, изломы готовой детали или заготовки. Правильная соответствующая обработка может предотвратить эти эффекты.

Во избежание образования трещин сверление отверстий больших диаметров рекомендуется производить в два прохода - предварительный и чистовой.

Инструменты

• Достаточным будет использование хорошо заточенных и коммерчески доступных HSS сверл
• Используйте сверла с узким хвостовиком (синхронное сверление):
  • Снижение трения и накопления тепла

Рекомендации

• Используйте охладитель
• Частое извлечение сверла:
• Удаление стружки
• Дополнительное охлаждение
• Избегайте использования ручной подачи:
  • Убедитесь в том, что сверло не заклинивает
  • Предотвращение растрескивания

Сверление неглубоких отверстий в изделиях из пластмасс выполняется без охлаждения. Сверление глубоких отверстий сопровождается значительным тепловыделением, поэтому необходимо применение охлаждения. Охлаждение осуществляется струёй сжатого воздуха, который, охлаждая сверло и деталь, в то же время очищает отверстие от пылевидной стружки, образующейся при обработке. При сверлении небольших партий деталей сверло можно смазывать, проводя его через кусок мыла после обработки каждых четырех или пяти отверстий.

→ Правильный выбор конструкции и геометрий сверла, режимов резания, способов охлаждения режущего инструмента при сверлении деталей из пластмасс в большой степени зависит от типа обрабатываемого материала. Информацию о рекомендованных параметрах сверления и об инструментах Вы можете найти на стр. 15 брошюры «Рекомендации по обработке технических пластмасс» (раздел «Скачать», «Брошюры и каталоги»).

Развёртывание и зенкирование отверстий в пластмассах

Операция развертывания вводится для повышения точности обработки отверстий, полученных после сверления. При развертывании отверстий в изделиях из пластмасс применяют конические и цилиндрические развертки, при этом необходимо использовать плавающее закрепление разверток в качающихся или самоустанавливающихся державках. Наибольшая точность достигается при работе двумя развертками по кондуктору с применением охлаждения, если позволяет обрабатываемый материал, или смазка канавки развертки машинным маслом.

При развертывании необходим точный и частый контроль размеров отверстия, особенно при обработке стеклонаполненных полимеров, так как абразивы, содержащиеся в обрабатываемом материале, быстро затупляют режущие кромки инструмента, что вызывает заедание.

Важной особенностью геометрии зенкеров для пластмасс является большой передний угол. При проектировании зенкеров для обработки пластмасс следует учитывать некоторые существенные обстоятельства. Во-первых, при обработке отверстий сверлами получается разброс размеров отверстий как в положительную, так и в отрицательную стороны. Во-вторых, минимальный зазор между цапфой и обработанным в пластике отверстием должны быть больше, чем это допустимо для металла. При очень маленьком зазоре трение между материалом и металлом цапфы становится настолько интенсивным, что резко возрастает температура в месте вращения цапфы, в результате чего пластмасса расширяется, отверстие уменьшается, и цапфа заклинивается.