Plastikui apdirbti skirto drožimo įrankio geometrijos tyrimas

Ištrauka

Plastikui apdirbti skirto drožimo įrankio geometrijos tyrimas
Baigiamasis magistro projektas

Turinys
Lentelių sąrašas 8
Paveikslų sąrašas 9
Įvadas 11
1. Plastikinių medžiagų savybės ir jų apdirbamumas, įrankių medžiagos bei geometrija 12
1.1. Plastikinių medžiagų savybės ir jų įtaka apdirbimui pjovimo įrankiais 12
1.1.1. Plastikų savybės 12
1.1.2. Plastikų apdirbimo specifika 14
1.2. Įrankių medžiagos, dangos ir geometrija 16
1.2.1. Apdirbamų medžiagų klasifikavimas 16
1.2.2. Įrankių medžiagos 18
1.2.3. Įrankių dangos 20
1.2.4. Įrankių geometrija 21
1.3. Skaitinių metodų pritaikymas plastiko apdirbamumo uždaviniuose 26
1.4. Skyriaus apibendrinimas 29
2. Drožimo įrankio geometrijos efektyvumo tyrimo metodika 31
2.1. Drožimo įrankio ir naudojamų staklių aprašymas 31
2.1.1. Įrankio veikimo principas 33
2.1.2. Apdirbama medžiaga 34
2.2. Įrankio geometrijos efektyvumo nustatymo planas 36
2.3. Briaunų ir viršūnių spindulių matavimai 39
2.3.1. Matavimo metodika ir rezultatai 42
2.4. Kontaktinės dinaminės sąveikos modeliavimas 44
2.4.1. Įrankio ir ruošinio 3D modelio sudarymas 46
2.4.2. Įrankio geometrijos aprašymas 46
2.4.3. Ruošinio geometrijos aprašymas 47
2.5. POM-C tempimo bandymas 48
2.6. Skyriaus apibendrinimas 49
3. Eksperimentinė dalis 50
3.1. Briaunų ir viršūnių spindulių matavimų rezultatai 50
3.2. Kontaktinės dinaminės sąveikos modeliavimo rezultatai 52
3.3. POM-C tempimo bandymo rezultatai 54
3.4. Skyriaus apibendrinimas 56
4. Ekonomika ir ekologija 57
4.1. Drožimo įrankio savikaina 57
4.2. Ekologija 58
4.3. Skyriaus apibendrinimas 59
Išvados 60
Literatūros sąrašas 61

Įvadas
Plastikai yra viena iš pagrindinių medžiagų pramonės srityje. Jie plačiai naudojami įvairiuose
pramonės sektoriuose – nuo automobilių ir pakavimo iki elektronikos, statybų bei medicinos dėl
tokių savybių kaip lankstumas, lengvumas, elektros laidumas, atsparumas korozijai ir įvairioms
cheminėms medžiagoms. Kita vertus, šios pačios savybės sukuria iššūkius, kai juos reikia apdirbti
mechaniškai, tai reikalauja specifinių žinių bei technologijų. Plastiko minkštumas ir jo polinkis
deformuotis ar net lūžti mechaninio apdirbimo metu yra dvi pagrindinės kliūtys, dirbant su juo.
Kadangi plastikas yra medžiaga, kuri yra jautri karščiui ir trinčiai, tradiciniai pjovimo įrankiai, tokie
kaip tekinimo peiliai ir frezos, reikalauja daug žinių juos pritaikant. Šie įrankiai leidžia apdirbti
įvairius ruošinius, pavyzdžiui, lakštus, blokus, cilindrus ir kitas geometrines formas. Pjovimo metu
šie įrankiai gali išgauti nereikalingą šilumą, dėl kurios plastikas gali išsilydyti arba deformuotis.
Naudojant šiuos apdirbimo metodus galima pasiekti aukštą paviršiaus kokybę ir tikslumą, tačiau su
jais sunku pasiekti sudėtingas vidaus geometrijas. Pavyzdžiui, standartiniai pjovimo įrankiai yra
netinkami išpjauti iš lakšto ar bloko kvadratui ar stačiakampiui detalės viduryje, kitos panašios
formos geometrijai su griežtai stačiais kampais, kurie yra reikalingi gaminant detales įmonėje X.
Tokiai specifinei geometrijai geriausiai tinka specialus drožimo įrankis. Net sudėtingose ir sunkiai
pasiekiamose vietose toks drožimo įrankis leistų tiksliai kontroliuoti medžiagos pašalinimą,
užtikrinant, kad baigta gaminio forma atitiktų visus keliamus reikalavimus. Tačiau, jei detalei
reikalingos papildomos, pvz., frezavimo, gręžimo, sriegimo operacijos, ją reikės perkelti nuo
drožimo staklių ant frezavimo. Toks detalės perstatymas gali trukdyti išlaikyti numatytas detalės
tolerancijas. Siekiant išvengti tokių detalės perstatymų, drožimo įrankis turi būti pritaikytas
frezavimo staklėms. Šiuo metu rinkoje yra tik vienas įrankis, skirtas frezavimo staklėms, kuriuo
galima apdirbti tik stačius vidinius kampus; jis susideda iš Hass gamintojo HUT serijos specialaus
laikiklio [1] ir Hass HIN-SQ serijos drožimo plokštelės [2]. Šie mechaninio apdirbimo įrankiai yra
tinkami naudoti tik tokiose frezavimo staklėse, kurios turi indeksuojamą griebtuvą ir šio poziciją su
stabdžiu galima keisti bet kokiu kampu. Tačiau tokio tipo frezavimo staklės yra brangios, ir ne visos
įmonės turi galimybę jas įsigyti, todėl reikalingas toks drožimo įrankis, kuris tiktų universalioms
frezavimo staklėms. Taigi, šio darbo pagalba bus tobulinamas įmonės X pagamintas drožimo
įrankio prototipas, kuris yra skirtas apdirbti stačius vidinius kampus ir...