Нарезание резьбы абразивными и алмазными кругами

Нарезание резьбы однолезвийным инструментом обладает рядом существенных недостатков:

1) интенсивное выкрашивание микрочастиц твердого сплава резца в начале работы, что приводит к ухудшению качества обработанной поверхности и в некоторых случаях к искажению профиля резьбы;

2) недостаточная производительность процесса, так как резьба на­резается за несколько проходов;

3) невысокая стойкость резцов;

4) наличие разлохмачивания обработанной резьбы, что вызывает необходимость дополнительной операции - зачистки резьбы;

5) сложность заточки специальных резьбовых резцов.

Таким образом, нарезание резьбы на изделиях из композитов це­лесообразно производить кругами из синтетических алмазов АС6 или АС15 зернистостью 200/160, концентрацией 50-100% на связке М1. Преимущества этого метода нарезания следующие:

- снижение основного и вспомогательного времени за счет уменьшения числа проходов и времени на переточку инструментов;

- отсутствие дефектов обработки в виде сколов и разлохмачива­ний;

- высокая стойкость алмазного круга;

- полное исключение операции зачистки резьбы;

- возможность практически полного удаления мелкодисперсной стружки путем постановки в узкой зоне ее удаления эффективной вы­тяжной вентиляции, что уменьшает запыленность рабочих помещений и улучшает условия труда.

Возможно нарезание резьбы по методу скоростного шлифования, в соответствии с которым применяют диски (круги), изготовленные из ме­ди, алюминия и других материалов, более мягких, чем материал обра­батываемой детали. На периферии такого диска делают, например, с помощью накатки, множество равномерно расположенных мелких ра­диальных выступов в виде пирамид, сплошных ребер и других формо­образований. Обработку такими дисками ведут с чрезвычайно большой окружной скоростью (частота вращения диска до 30000 об/мин). При такой скорости материал диска с низкой собственной твердостью обес­печивает износостойкость, достаточную для обработки твердых мате­риалов. Скорость должна быть тем больше, чем выше твердость обра­батываемого материала и чем ниже твердость материала диска.

Площадь контакта выступа диска с заготовкой весьма мала, и по­этому концентрация кинетической энергии, обеспечивающей ударную нагрузку, очень велика. Выступ диска, ударяя по заготовке, не снимает с нее стружку как при обычном резании, а выбивает мельчайшие части­цы, образующие мелкодисперсный порошок. Время контактирования выступов диска с деталью настолько мало, что количество образую­щейся теплоты незначительно, и диск существенно не нагревается, по­этому обработку можно вести без охлаждения. Деталь подвержена теп­ловым деформациям и растрескиванию меньше, чем обычно, что при­водит к повышению точности обработки. Изношенный диск может быть легко восстановлен с помощью накатки.

Основные требования охраны труда и техники безопасности при обработке композитов

Обработка резанием композитов сопровождается обильным выде­лением большого количества стружки и пыли. Частички разрушенного армирующего материала (стекло, угольные и борные волокна и т.п.), смешанные с частицами затвердевшего связующего, рассеиваются в воздухе и загрязняют его.

При механической обработке изделий из композитов их исходные компоненты подвергают как совместному, так и раздельному тепловому и механическому воздействию, параметры которого варьируются на различных стадиях обработки. При этом происходят химические и фи­зико-химические превращения композита, которые сопровождаются вы­делением или образованием различных низкомолекулярных соединений, а также продуктов механической и термоокислительной деструкции, за­грязняющих окружающую среду и вредно воздействующих на людей. Механическая обработка сопровождается выделением мелкодисперс­ной пыли, содержащей частицы стекла, угля, бора и затвердевшего связующего. Из рабочей зоны эти частицы во взвешенном состоянии могут распространяться по всему производственному помещению. Ме­ханические частицы оказывают сильное раздражающее действие, а не­которые виды - и токсическое воздействие на дыхательные пути чело­века, а также легко внедряются в кожный покров, могут проникать в кровь.

Максимально допустимая концентрация стеклянной пыли в произ­водственном помещении не должна превышать 4 мг/м³. Установлено, что при отсутствии в производственном помещении специальной при-точно-вытяжной вентиляции концентрация стеклопыли может достигать 100-130 мг/м³.

Основными правилами техники безопасности при обработке реза­нием композитов, кроме общих для всех видов станочной обработки правил, будут являться следующие:

1) композиты необходимо обрабатывать в отдельном помещении;

2) в помещении должна быть приточно-вытяжная вентиляция и ин­дивидуальная вытяжная вентиляция к каждому станку;

3) рабочие должны пройти медицинский осмотр и инструктаж, иметь спецодежду, которую хранят в специальном шкафу;

4) после работы спецодежду следует очищать с помощью пылесоса;

5) в производственных помещениях запрещено принимать пищу, необходимо регулярно проводить влажную уборку;

6) после работы рабочий обязательно должен мыть лицо и руки го­рячей водой с мылом.

Следует учитывать еще одну специфику обработки резанием ком­позитов с точки зрения техники безопасности. Речь идет о возможности взрыва. Опасность пылеобразования связана с возможностью взрыва, что приводит к ожогам, повреждению оборудования и возникновению пожаров. Вследствие взрывоопасности пылевоздушных смесей, возни­кающих на участках механической обработки композитов, нельзя допус­кать отложения слоев пыли на оборудовании, полах, стенах, перекры­тиях и других элементах производственного помещения.

Опасность взрыва пылевоздушной смеси вследствие разряда ста­тического электричества весьма велика, так как при обработке компози­тов без использования СОЖ на поверхности изделия возникает потен­циал электростатических зарядов от 2,5 до 10 кВ. Удаление стружки и пыли из зоны резания производят за счет создания эффективной вы­тяжной вентиляции или применения специальных конструкций инстру­ментов.