Сверление, развёртывание и зенкерование пластмассовых изделий

Операция сверления отверстий в пластических материалах является необходимой не только при изготовлении деталей посредством механической обработки, но и в тех случаях, когда детали получают прессованием или литьём.

Сверление отверстий в изделиях из пластмасс, особенно глубоких отверстий в слоистых материалах и стеклопластиках, представляет известные трудности. Поэтому операции сверления желательно сокращать по возможности до минимума.

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.

Чтобы устранить выкрашивание при сверлении отверстий в листовых материалах, целесообразно складывать их пакетом. Это не только увеличивает производительность процесса сверление но также автоматически ограничивает возникновение напряжений, вызывающих выкрашивание. 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. Уменьшением ширины кромок и увеличением обратной конусности сверла можно уменьшить момент трения на 50% и полный крутящий момент на 40%.

Особенностью точения пластмасс является усадка отверстия, что связано с высокой упругостью полимерных материалов. Величина усадки достигает 0,01 – 0,2 мм. Наличие такой усадки затрудняет получение отверстий высокой точности. Для обеспечения необходимой точности диаметр сверла должен быть больше требуемого диаметра отверстия на величину, определяемую материалом обрабатываемого изделия и диаметром сверла.

Во избежание образования трещин сверление отверстий диаметром более 8 мм рекомендуется производить в два прохода – предварительный и чистовой. Причем для предварительного сверления следует применять сверло с диаметром, составляющим не менее половины диаметра требуемого отверстия.

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.