Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ экспериментальных и теоретических исследований процесса лейзвийного резания полимерных материалов 7
1.1 Обзор существующих методов формообразования изделий из пластмасс 7
1.2 Экспериментальные исследования влияния конструктивных и технологических параметров процесса резания полимерных материалов на качество обработанной поверхности 12
1.3 Зависимости для определения параметров процесса резания полимерных материалов 30
1.4 Анализ существующих методов предварительной подготовки обрабатываемых поверхностей к механической обработке 42
1.5 Выводы по главе Постановка задач исследования 45
2. Анализ напряженно-деформированного состояния полимерных материалов с начальными технологическими дефектами при резании 48
2.1 Влияние первоначальных технологических дефектов -микротрещин - на напряженно-деформированное состояние полимерных материалов 48
2.2 Напряженно-деформированное состояние полимерных материалов при резании с учетом взаимодействия трещин 56
2.3 Выводы по главе 2 58
3. Обоснование выбора обрабатываемых полимерных материалов и режущего инструмента для токарной обработки. разработка метода и устройства для предварительной механической обработки 59
3.1 Обоснование выбора экспериментальных образцов 59
3.2 Метод и устройство для предварительной механической обработки образцов из полимерных материалов 64
3.3 Выбор инструментального материала и геометрии режущей части инструмента 68
3.4 Выводы по главе 3 71
4 Экспериментальные исследования качества токарной обработки. разработка рекомендаций по обеспечению заданных значений шероховатости поверхности 73
4.1 Описание методики проведения экспериментальных исследований 73
4.2 Исследование токарной обработки текстолита марки ПТ 77
4.3 Исследование процесса токарной обработки капролона 86
4.4 Исследование токарной обработки фторопласта-4 марки ПН 94
4.5 Исследование токарной обработки оргстекла 102
4.6 Исследование токарной обработки гетинакса марки 1 109
4.7 Выводы по главе 4 118
Заключение 120
Список использованных источников
- Экспериментальные исследования влияния конструктивных и технологических параметров процесса резания полимерных материалов на качество обработанной поверхности
- Напряженно-деформированное состояние полимерных материалов при резании с учетом взаимодействия трещин
- Метод и устройство для предварительной механической обработки образцов из полимерных материалов
- Исследование токарной обработки текстолита марки ПТ
Введение к работе
Актуальность темы. Повышение качества изделий машиностроения существенным образом связано с применением деталей из пластмасс благодаря наличию у этих материалов ряда положительных свойств: небольшой плотности, удовлетворительной прочности, высоких антифрикционных свойств, хороших теплоизоляционных качеств, высоких электроизоляционных, оптических, шумопоглощающих и вибропоглощающих свойств.
Несмотря на многообразие способов получения деталей из пластмасс, обработка резанием является 'необходимой, распространенной и одной из ответственных операций. Эффективность методов обработки резанием в основном зависит от используемого оборудования, инструмента и режимов обработки. Однако режущих инструментов, оборудования и технологических методов, специально предназначенных для пластмасс, недостаточно и они имеют невысокую эффективность. Получаемые при токарной обработке параметры шероховатости поверхности зачастую не соответствуют значениям, установленным в технических требованиях, что приводит к необходимости дополнительной обработки. В связи с этим задача повышения качества токарной обработки полимерных материалов, в том числе с помощью новых технологических решений, является актуальной.
Цель работы: разработка нового подхода к проблеме обеспечения качества обработки резанием полимерных материалов.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
Изучить влияние предварительной механической деструкции поверхностного слоя полимерных материалов на качество токарной обработки;
Предложить методику предварительной механической обработки поверхностного слоя полимерных материалов для улучшения качества поверхности обрабатываемых деталей;
3. Провести экспериментальную проверку влияния предварительной механической обработки на шероховатость поверхности, получаемой при токарной обработке.
Научная новизна сортоит в следующих положениях: обосновано влияние расположения и размеров трещин в полимерных материалах на формирование зоны пластической деформации при обработке резанием; разработан способ повышения качества токарной обработки полимерных материалов за счет нанесения предварительных механических микроповреждений на их поверхности; экспериментально установлены зависимости величины среднего арифметического отклонения профиля поверхности полимерных материалов от механических микроповреждений и режимов последующей токарной обработки.
Практическая значимость работы заключается: в разработке устройства для предварительной механической обработки полимерных материалов, конструкция которого защищена патентом РФ на изобретение; в разработке рекомендаций по повышению качества токарной обработки полимерных материалов путем выбора геометрических параметров предварительных микроповреждений поверхностного слоя и режимов резания.
На защиту выносятся: обоснование влияния предварительной механической деструкции поверхностного слоя полимерных материалов на повышение качества последующей токарной обработки; результаты экспериментальных исследований влияния предварительной механической деструкции поверхностного слоя полимерных материалов, геометрических параметров предварительных повреждений на качество поверхности, получаемой при токарной обработке; рекомендации по повышению качества токарной обработки полимеров на основе выбора параметров предварительной механической обработки.
Личный вклад автора состоит в постановке задач исследования, в исследовании механизма развития опережающей трещины при резании, в непосредственном участии при разработке устройства для предварительной механической обработки полимерных материалов, в проведении экспериментальных исследований и анализе их результатов, в разработке рекомендаций по повышению качества токарной обработки полимеров на основе выбора параметров предварительной механической обработки.
Апробация результатов работы:
Основные результаты диссертации были доложены и обсуждены на межрегиональной научно-практической конференции «Роль науки, новой техники и технологий в экономическом развитии регионов» (г. Хабаровск, ХГТУ, декабрь 2001 г.); на международной научной конференции «Синергетика-2000» (Комсомольск-на-Амуре, сентябрь 2000 г.); на второй международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» (г. Хабаровск, ДВГУПС, апрель 2001 г.); на третьей международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» (г. Хабаровск, ДВГУПС, апрель 2003 г.); на международной научно-технической конференции "Сертификация и управление качеством" (г. Брянск, май 2002 г.); на ТІ Всероссийской научно-практической конференции "Совершенствование управления научно-техническим прогрессом в современных условиях" (г. Пенза, январь 2004 г.); на II международной научно-технической конференции "Материалы и технологии XXI века" (г. Пенза, февраль 2004 г.).
По материалам диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 1 патент на изобретение.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 144 наименований и приложений. Основное содержание работы изложено на 132 страницах машинописного текста, включая 55 рисунков, 31 таблицу.
Экспериментальные исследования влияния конструктивных и технологических параметров процесса резания полимерных материалов на качество обработанной поверхности
Видно (рис. 1.7), что для всех групп пластмасс зависимость чистоты поверхности от скорости резания имеют в основном горбообразный характер с явно выраженным минимумом. Шероховатость поверхности при точении пластмасс с увеличением скорости резания вначале уменьшается, достигает минимума и далее медленно увеличивается. Оптимальное значение скорости резания находится в интервале 40-45 м/мин.
Кроме того, шероховатость обработанной поверхности зависит и от геометрических параметров режущего инструмента. Выявление оптимальных режимов обработки различных полимерных материалов точением, подбор геометрических параметров режущего инструмента рассмотрены в [87]. В результате анализа большого количества частных зависимостей определена оптимальная совокупность геометрических параметров режущего инструмента. При переднем угле резцов более 20 получается стружка надлома, которая способствует образованию вырывов на обработанной поверхности, увеличивает ее шероховатость и ухудшает качество. Применение резцов с отрицательными передними углами более - 5 также способствует образованию стружки надлома и возрастанию шероховатости поверхности. Наименьшая шероховатость поверх ности деталей из пластмасс получается при точении резцами с передними углами от - 5 до +20.
При увеличении заднего угла трение задних поверхностей резца об обрабатываемую поверхность уменьшается; следовательно, шероховатость поверхности также уменьшается. Однако при заднем угле более 30 теплоотводящая способность режущего клина и его прочность снижаются. Оптимальные значения задних углов резцов при точении пластмасс лежат в пределах от 15 до 25.
Главный угол в плане от 30 до 60 обеспечивает получение шероховатости высокого класса. С уменьшением угла в плане (менее 30) увеличивает отжим заготовки, что может привести к нарушению формы профиля, появлению вибрации.
Вспомогательный угол в плане по мере возрастания от 10 до 25 приводит к увеличению высоты неровностей примерно в 1,2+ 1,7 раза. Для получения шероховатости поверхности высокого класса чистоты при тонком точении пластмасс следует работать резцами с фаской f = l + 2мм, параллельной направлению подачи.
По мнению ряда авторов [24, 27, 28, 29, 30, 31, 53, 61, 105, 110, 117, 131] стружкообразование в значительной степени определяет процесс резания в целом и его результаты. От процесса стружкообразования зависят сила резания, расход энергии и количество выделяющейся теплоты, точность и качество обработки, условия работы инструмента и станка.
Следует отметить, что с точки зрения рациональной организации процесса резания при обработке полимерных материалов, наиболее желательно иметь сливную стружку, поскольку она, являясь показателем динамической устойчивости технологической системы обеспечивает высокое качество обработанной поверхности [67,68, 69,70,75,133,139].
Получение высокого качества обработанной поверхности определяется уровнем погрешностей процесса механической обработки, которые условно можно разделить на две группы.
К первой группе относятся погрешности, вызванные воздействием на обрабатываемый материал внешних факторов - неполадки и износ оборудования, применение неправильно подобранного инструмента, несоблюдение техноло гии обработки и др. Вполне очевидно, что влияние внешних факторов реально свести к минимуму путем осуществления известных мероприятий.
Во второй группе объединены погрешности, обусловленные спецификой физико-химических и механических свойств полимерных материалов, что характерно проявляется при обработке пластмасс резанием. Резание пластмасс значительно отличается от резания металлов и сплавов [93], и довольно сложной проблемой является получение точных размеров и требуемого качества производимых изделий. Одним из негативных явлений при резании пластмасс является деструкция поверхностного слоя. Деструкция поверхностного слоя обрабатываемого материала протекает при одновременном воздействии механического, теплового и химического, главным образом, окислительного процессов. Режущий клин дробит зерна, уплотняет, деформирует поверхностный слой, разрывает связи молекулярных цепей полимеров. При этом микронеровности задней поверхности инструмента оказывают аналогичное воздействие на микровыступы обработанной поверхности. Под действием температуры резания происходят структурные превращения поверхностного слоя. Деструкция поверхностных слоев изделий из пластмасс ухудшает их механические характеристики и довольно заметно влияет на водопоглощение обработанных резанием деталей.
Воздействие режущих кромок инструмента на обрабатываемую поверхность вызывает упругую и пластическую деформации материала заготовки, в связи с чем можно считать, что разрушение материала в зоне резания имеет упру го пластический характер [105].
Механизм стружкообразования определяется закономерностями деформации и разрушения. Как при статическом, так и при динамическом деформировании различных полимерных материалов проявляются более 10 реологических свойств (упругость, вязкость, пластичность, ползучесть, релаксация, пред-ддействие, последействие, хрупкость и т. д.) [6, 21, 36, 51, 58, 78, 99].
Напряженно-деформированное состояние полимерных материалов при резании с учетом взаимодействия трещин
На основании представленной модели (2.1 - 2.3) предложено проведение предварительной механической обработки поверхностного слоя деталей из полимерных материалов для целенаправленного формирования зон пластической деформации при взаимодействии напряжений, возникающих в вершинах соседних трещин. При этом предлагается создание упорядоченного (организованного) расположения микроповреждений (трещин) с заданными размерами, поскольку коэффициент интенсивности напряжений является функцией от размера трещины.
Тогда при резании появляется возможность управления процессом развития опережающей трещины за счет задания размеров предварительно нанесенных повреждений и расстояния между ними. На основании зависимостей (2.1 - 2.3) возможно представить механизм формирования зон пластической деформации от соседних трещин заданных размеров и определенной ориентацией, и магистральной трещины (рис. 2.8).
Микроповреждения наносятся с заданным расстоянием друг от друга таким образом, что данные зоны пластических деформаций от соседних микроповреждений перекрываются. б) Рис. 2.8. Механизм формирования зон пластической деформации от соседних трещин: а) при глубине резания t меньше глубины трещины h; б) при глубине резания / больше глубины трещины h
Вероятность разрыва химических связей в этой области больше, чем в других областях образца, так как эта вероятность определяется не средней величиной напряжения, а локальным напряжением в вершине трещины, величина которого значительно увеличивается в соответствии со значением коэффициента интенсивности напряжения. В связи с этим, распространение магистральной трещины, с большой вероятностью, будет происходить вдоль линии среза без существенных отклонений в глубь материала, что является предпосылкой повышения качества получаемой поверхности при резании полимеров.
При действии внешней нагрузки (силы резания) в заштрихованных на рис. 2.8 зонах будет происходить суммирование напряжений от соседних трещин и опережающей трещины и в этих зонах будет развиваться пластическая деформация. Управление развитием зоны пластической деформации и опережающей трещины должно обеспечить ее распространение на глубину, меньшую, чем глубина резания. Это позволит предотвратить образование дефектов на поверхностном слое обработанной детали, т. е. повысить качество обработки.
1. Рассмотрено формирование зоны пластической деформации в вершине трещины, зависящей от величины напряжений и размера трещины. Поскольку в материале заготовки имеется большое число расположенных случайным обра зом технологических микротрещин, то у вершин этих микротрещин зоны пла стических деформаций, возникающих при резании, также будут расположены случайным образом.
2, Обосновано нанесение предварительных механических повреждений на поверхностность заготовки с целью создания зон пластической деформации при взаимодействии соседних механических повреждений и опережающей трещины при токарной обработке для управления направлением развития опе режающей трещины и повышения качества обработки.
В качестве материалов образцов выбраны наиболее часто используемые представители термореактивных и термопластичных пластмасс. Такая классификация пластмасс выполнена по виду связующего: термореактивные - имеющие в качестве связующего преимущественно фенолформальдегидные смолы, эти смолы при изготовлении заготовок деталей под действием тепла и давления переходят в необратимое неплавкое состояние, то есть при нагревании они не размягчаются; термопластичные, использующие смолы для получения литых пластмасс. В отличие от терморективных они под действием повышенной температуры размягчаются, сохраняя свою плавкость и растворимость, и допускают повторное формование. Выбор представителей различных классов пластмасс также обусловлен особенностями процесса резания этих видов полимерных материалов. Так, например, обрабатываемость резанием пластмасс на основе различных связующих определяется тем, что термореактивные материалы при нагревании не размягчаются, поэтому при их обработке резанием используют относительно большие скорости резания и другую геометрию заточки; кроме этого, допустимая предельная температура в зоне резания термореактивных пластмасс 250 С, а термопластичных 60 - 130 С, с повышением этих температур в термореактивных пластмассах начинается деструкция, а термопластичные размягчаются [19].
Из группы термопластичных пластмасс широко применяются полиамиды (капрон, нейлон), полиэтилен, фторопласты, органическое стекло и ряд других материалов. Полиэтилен обладает высокой химической стойкостью, является хорошим диэлектриком и при температуре окружающей среды не растворяетсяни в одном из растворителей. Из него изготовляют зубчатые колеса, несущие большую нагрузку, вентили, краны, трубы, шланги, различные емкости, кронштейны и др. Полиамиды имеют хорошую поверхностную твердость» высокий предел прочности при разрыве и изгибе, хорошо сопротивляется износу и обладает низким коэффициентом скольжения. Из полиамидов изготовляют втулки, форсунки, зубчатые и червячные колеса, шкивы ременных передач, подшипники скольжения, гайки, роторы центробежных насосов, гребные винты, различные детали автомобилей, .трубы маслопроводов, детали выключателей и т.п. Фторопласты обладают высокими диэлектрическими свойствами и абсолютной химической стойкостью, не растворяясь ни в одном из растворителей. Из них изготовляют диэлектрики, уплотнительные детали- прокладки, манжеты, работающие в агрессивных средах, трубы, краны, клапаны самосмазывающихся вкладышей подшипников и др. Органическое стекло обладает прозрачностью и стойкостью ко многим минеральным и органическим растворителям, высокими диэлектрическими и антикоррозионными свойствами. Детали из органического стекла применяют при остеклении самолетов, машин и приборов, изготовлении линз и др. Из термореактивных композиционных пластмасс в машиностроении широко применяют гетинакс, текстолит, стеклотекстолит и ряд других пластмасс. Гетинакс (наполнитель - листы бумаги) выпускают в виде листов, труб, плит и различных прессованных изделий. Он обладает широкими диэлектрическими свойствами, и его применяют во многих отраслях промышленности как электроизоляционный материал
Метод и устройство для предварительной механической обработки образцов из полимерных материалов
Цель экспериментальных исследований - изучение влияния параметров процесса резания, а также количественных характеристик предварительных микроповреждений, на качество обработанной поверхности.
Учитывая трудоемкость и длительность исследований, проводимых традиционными методами при определении влияния технологических факторов на качество и точность обработанной поверхности, была использована методика математического планирования эксперимента (МПЭ) [134], которая наиболее эффективна на этапах математического описания, моделирования, прогнозирования и оптимизации исследуемого технологического процесса. Применение МПЭ дает возможность вскрыть физическую картину исследуемых процессов, а также проверить адекватность представления результатов эксперимента той или иной интерполяционной зависимостью. При этом сокращается объем экспериментальных работ и появляется возможность получить значительную качественно-количественную информацию об исследуемом процессе в кратчайший срок и при высокой эффективности.
Опыт показывает, что наиболее трудоемким из всех способов сбора априорной информации об изучаемом процессе является литературный обзор в его традиционном виде. В процессе такой работы, как правило, возникают трудности, связанные с экспоненциальным ростом числа публикаций либо с весьма малым количеством информации. Кроме того, выводы из самого детального и содержательного анализа литературных источников могут иметь субъективный характер, ввиду несогласованности мнений авторов опубликованных работ.
В связи с этим в качестве основы были применены результаты анкетного опроса восьмидесяти ведущих институтов и организаций с целью получения априорной информации об исследованном процессе [16]. Авторами (Г. А. Бобровников, Н. И. Житник) на основании полученных данных построена средняя априорная диаграмма рангов, позволяющая установить основные факторы, влияющие на качество обработанной поверхности при точении полимеров.
Как показывает эта диаграмма [16], такими факторами (как и при механической обработке металлов) являются скорость резания, подача, глубина резания, главные передний и задний углы режущего инструмента, главный и вспомогательный углы в плане, радиус вершины.
Что касается таких факторов, как главный и вспомогательный углы в плане, то, несмотря на значительную сумму рангов на диаграмме из дальнейшего рассмотрения они исключены, так как не оказывают существенного влияния на параметры шероховатости обработанной поверхности при чистовом точении резцами, с закругленной режущей кромкой при вершине.
Поскольку исследуется новый технологический процесс и априорная информация в этой области отсутствует, при проведении эксперимента учитываются такие факторы, которые, предположительно, имеют значимое влияние на образование поверхности, как параметры предварительных разрушений: глубина нанесения микроповреждений h, шаг отверстий f0, диаметр отверстий d.
Факторы: скорость резания, глубина резания и продольная подача фиксируются на уровне, рекомендуемом для обеспечения требуемого качества обработанной поверхности (в пункте 3.2 главы 3).
Формализация априорной информации об изучаемом процессе методами ранговой корреляции дала возможность определить и сформулировать основные задачи исследования качества обработанной поверхности полимерных материалов при точении с применением описанного выше способа и устройства для предварительной обработки этих материалов:
1. Исследование влияния режимов резания и параметров микроповреждений на значения параметра шероховатости обработанной поверхности ис следуемых материалов с предварительной деструкцией поверхностного слоя обрабатываемых образцов.
2. Математическая обработка экспериментальных данных и установление зависимости параметра шероховатости обработанной поверхности от основных технологических факторов при точении исследуемых материалов.
3. Исследовать характер процесса стружкообразования при токарной обработке полимерных материалов.
Исследования влияния указанных факторов на величину шероховатости обработанной поверхности были проведены с использованием описанной выше методики, предусматривающей вариацию одного фактора в диапазоне исследования и фиксацию остальных факторов на определенных уровнях.
Экспериментальные исследования проводились в два этапа.
На первом этапе выполнен постановочный эксперимент, цель которого -оценка качества обработанной поверхности полимерных материалов при стандартных условиях резания.
Обработка производилась на универсальном токарно-винторезном станке модели 1К62. В качестве выходного параметра из номенклатуры параметров шероховатости (ГОСТ 2789-73 ) выбрано среднее арифметическое отклонение профиля Ra. Измерение шероховатости поверхности проводили с помощью профилографа модели 252. На основании априорной информации о процессе механической обработки пластмасс [20, 22, 33, 87, 105, 110, 130], в эксперименте использованы режимы резания и режущие инструменты с заданной геометрией, приведенные в главе 3. На втором этапе обработка проводилась с применением предварительной механической обработки полимерных материалов, согласно предложенному способу.
Исследование токарной обработки текстолита марки ПТ
Анализируя данные экспериментальных исследований зависимости параметра шероховатости Ra поверхности обработанных образцов текстолита (таблица 4.4) можно сделать следующие выводы:
1. С увеличением диаметра предварительных микроповреждений шероховатость поверхности улучшается - без предварительной деструкции поверхностных слоев экспериментальных образцов параметр Ra составлял 10 мкм, с применением способа предварительной деструкции - минимальное значение данного параметра составляет 5,0 - 5,7 мкм.
2. Имеются интервалы оптимальных значений шага отверстий, реализация которых приводит к повышению качества обработанной поверхности, о чем свидетельствуют соответствующие минимальные значения /? , : так 1)для случая h—t—l мм при d=2 мм такой интервал составляет Дї0=6,5 - 7,5 мм; при d 3 мм - At0= 9,7 -10,2 мм; при d 4 мм - At0— 12,2 - 12,7 мм; 2) для случая h—2 мм при d-І мм - At0= 6,7 - 8,2 мм; при d=3 мм - Д/0=8,7 - 9,0 мм; при d=4 мм - At0= 12,0 - 12,5 мм; 3) для случая h=t=3 мм при d=2 мм - Д/„=8,5 - 9,0 мм; при d=3 мм - Дґ0=9,5 - 10,0 мм; при d=4 мм - Д/0=11,5 -12,0 мм.
3. Существуют оптимальные сочетания диаметра точечных микроповреждений, шага нанесения таких отверстий и глубины отверстий и глубины резания, реализация которых приводит к повышению качества обработанной поверхности: например, таким сочетанием является 1) h t=3 мм, d—Ъ мм, / ,-9,5 -10,0 мм - при таких параметрах Яа=5,01 мкм; 2) h=t=3 мм, d=4 мм, t0 \ 1,5 - 12,0 мм - при таких параметрах Ra=4,9S мкм.
Для проведения второй серии опытов, целью которых является выявление зависимости качества поверхности от величины глубины резания, были выбраны два оптимальных варианта сочетаний диаметра микроповреждений и их шага: 1) d=3 мм, to=l0 мм, 2) d 4 мм, /о=12,0 мм. Вариация глубины резания выбрана исходя из соотношения t h. Результаты экспериментальных исследований приведены в таблице 4.5.
Анализ экспериментальных данных, представленных на рис. 4,5 - 4.7, позволяют сделать заключение о целесообразности проведения токарной обработки текстолита при глубине резания превышающей глубину предварительных микроповреждений, о чем свидетельствует характер кривых зависимостей R0=f(ti). Для всех исследуемых случаев наблюдается постоянство или некоторое снижение параметра Ra с увеличением глубины резания до определенного критического значения, после которого наблюдается резкое ухудшение качества обработанной поверхности, о чем свидетельствует интенсивный рост значений параметра Ra. Так, для случая й=1 мм tKp составляет 1,2-1,6 мм; для случая h=2 мм ікр составляет 2,4 - 2,5 мм, и для случая h—З мм і,ф составляет 3,3 3,6 мм. Такая физическая картина изменения Ra в зависимости от глубины резания объясняется наличием в вершине микроповреждений напряженно-деформированной зоны, что совпадает с модельными представлениями, описанными во второй главе.
Таким образом, как показывают результаты исследований, токарную обработку допускается проводить при глубине резания, превышающей глубину микроповреждений, что обеспечивает высокое качество обработанной поверх ности и повышенную производительность процесса за счет увеличения толщины снимаемого слоя с поверхности детали.
Влияние основных параметров предварительных микроповреждений на шероховатость обработанной поверхности при точении текстолита с применением способа, основанного на принципе деструкции поверхностных слоев, описывается зависимостью: =-1,45 ,71/1+56,68 +3,72 +3,57/ -4,59 -7,39 -12,32 При постановочном эксперименте при заданных условиях резания получены следующие значения параметра шероховатости Ra поверхности капролона, приведенные в таблице 4.7. . При обработке использованы режимы, которые применялись на первом этапе. Глубина резания / равна глубине нанесения микроповреждений A, t=h.
Графики зависимости параметра шероховатости поверхности Ra от шага отверстий для капролона представлены на рисунках 4.8, 4.9, 4,10 (соответственно для h t \ мм, h=t=2 мм, А=(=3 мм).
Анализ графических зависимостей свидетельствует о том, что предвари тельное разрушение поверхностного слоя заготовки из капролона приводит к улучшению качества поверхности (все графики находятся ниже уровня базово го значения Ra).
Экспериментально установлено влияние диаметра точечных микропо вреждений на величину ії0 , при этом видна следующая тенденция: при увеличении диаметра происходит уменьшение значений Ra.
Исследование влияния шага отверстий на шероховатость поверхности говорит о существовании определенных диапазонов tm при которых параметр Ra принимает минимальное значение. Так, при А—1 мм Ra принимает минимальное значение, когда для диаметра d=2 мм Д 0=5,5 - 6,7 мм, для диаметра 3 мм таким диапазоном будет tQ=9 - 10 мм, для диаметра 4 мм - Ata=l 1-12 мм.
Как и в случае с текстолитом были выбраны оптимальные сочетания диаметра точечных микроповреждений и шага нанесения таких повреждений: 1) d—Ъ мм, t0=9 мм. 2) d=4 мм, 0=12 мм. Вариация глубины резания выбрана исходя из соотношения t h. Результаты экспериментальных исследований на этом этапе приведены в таблице 4.10.
Графики зависимости шероховатости обработанной поверхности капро-лона от глубины резания t приведены на рис. 4.11, 4.12, 4.13 (соответственно для А=1 мм, А=2 мм, h=3 мм).
