СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ КАПРОЛОНА Российский патент 2014 года по МПК B29C37/00 B26D1/00 

Описание патента на изобретение RU2526974C1

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона.

Известен способ механической обработки, например токарной, заготовок из пластмасс, для осуществления которого применяют специальный режущий инструмент, оснащенный твердыми сплавами (В.Н. Подураев. Резание труднообрабатываемых материалов: Учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1974, с.574).

Однако реализация такого способа не обеспечивает получение качественной поверхности после обработки ввиду наличия существенных отличий в физико-химических свойствах металлов и пластмасс. При этом образуется значительная шероховатость поверхности, элементы которой создают концентраторы напряжений, негативно влияющие на прочностные характеристики готовой детали в целом.

Ближайшим аналогом является способ обработки заготовок из капролона, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно (патент РФ №2317196, В29С 37/00, БИ №6, 2008).

Однако данный способ не позволяет обеспечивать высокую производительность и получать высокие физико-механические свойства изделий (прочность при растяжении, твердость, прочность при статическом изгибе).

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности обработки заготовки и физико-механических свойств изделий.

Поставленная задача достигается тем, что в способе, включающем обработку заготовок из капролона, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно, согласно изобретению одновременно с резанием производят процесс термообработки заготовки, при этом в качестве нагревательного элемента используют кольцо, установленное подвижно перед резцом с возможностью копирования внутренней поверхностью рельефа заготовки. Кроме того, возможность копирования внутренней поверхностью рельефа заготовки осуществляют за счет конструкции кольца, которую изготавливают из разрезных элементов, связанных между собой пружинами.

При этом одновременная обработка заготовки резанием и термообработкой способствует возбуждению полимерных цепей, что вызывает уменьшение энергии ее связи. Данный эффект приводит к уменьшению механической стабильности нагруженной полимерной сетки и таким образом способствует разрыву цепи, возникновению разрушения или распространению трещины, увеличению дефектных тест, т.е. его разрыхлению и охрупчиванию и, следовательно, к снижению механической прочности материала.

Возможность копирования кольцом рельефа заготовки обеспечивает применение способа для заготовок сложной конструкции с изменяющимся наружным диаметром. Пружины обеспечивают изменение внутреннего диаметра кольца и тем самым обеспечивают качество прогрева заготовки.

На чертеже приведена схема реализации способа обрабогки заготовки из капролона.

Для реализации способа обработки заготовок из капролона используют следующее оборудование.

Заготовка 1 из капролона установлена в токарном станке с режущим инструментом 2 (резцом). Для вращения заготовки имеется привод 3 и устройство подачи 4 режущего инструмента 2. Токарный станок оборудован нагревательным элементом, в качестве которого используют кольцо 5, установленное подвижно перед резцом 2 с возможностью копирования внутренней поверхностью рельефа заготовки 1.

Возможность копирования внутренней поверхности рельефа заготовки осуществляют за счет конструкции кольца 5, которую изготавливают из разрезных элементов, связанных между собой пружинами 6.

Пример реализации способа

Заготовку 1 из капролона закрепляют в токарном станке известным способом. Затем режущему инструменту 2 и кольцу 5 сообщают движение, при котором производят термообработку заготовки перед резцом и одновременно производят механическую обработку заготовки 1 режущим инструментом 2 с образованием стружки. Режимы термообработки и токарной обработки устанавливают экспериментально.

При этом термообработка способствует возбуждению полимерных цепей, что вызывает уменьшение энергии ее связи. Данный эффект приводит к уменьшению механической стабильности нагруженной полимерной сетки и, таким образом, способствует разрыву цепи, возникновению разрушения или распространению трещины, увеличению дефектных тест, т.е. его разрыхлению и охрупчиванию и, следовательно, к снижению механической прочности материала. В процессе обработки заготовки 1 с изменяющимся наружным диаметром происходит копирование внутренней поверхностью кольца 5, контактирующей поверхности заготовки за счет изменения внутреннего диаметра кольца 5 обеспечиваемого деформацией пружин 6.

Это позволяет увеличить скорость резания и величину подачи, повысить производительность обработки полимера.

Качество обработанной поверхности значительно улучшается, кроме того, получаются высокие физико-механические свойства изделий (прочность при растяжении, твердость, прочность при статическом изгибе), которые зафиксированы и подтверждены длительными эксплуатационными испытаниями.

В отличие от аналогов предлагаемый способ обеспечивает повышение производительности обработки, а также прочности, жесткости, модуля упругости изделий на основе капролона в процессе эксплуатации за счет повышения качества поверхностной зоны материала, обработанной наносекундными электромагнитными импульсами и обычной токарной операцией.

Похожие патенты RU2526974C1

название год авторы номер документа
Способ токарной обработки термопластичных полимерных материалов 2019
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Яворский Даниил Олегович
  • Каленский Андрей Михайлович
RU2722543C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ КАПРОЛОНА 2012
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Еренков Святослав Олегович
  • Ри Хосен
  • Богачев Анатолий Петрович
  • Ри Виталий Эрнстович
RU2503538C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ПЛАСТМАСС 2012
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Богачев Анатолий Петрович
  • Еренков Святослав Олегович
  • Щербина Денис Витальевич
RU2494864C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ КАПРОЛОНА 2014
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Козлова Мария Андреевна
RU2584207C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ПЛАСТМАСС 2006
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Гаврилова Анна Владимировна
RU2317196C1
СПОСОБ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ КАПРОЛОНА 2012
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Богачев Анатолий Петрович
  • Еренков Святослав Олегович
RU2497670C1
СПОСОБ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ КАПРОЛОНА 2016
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Шакина Алена Сергеевна
  • Аникеева Олеся Владимировна
RU2626639C1
СПОСОБ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ КАПРОЛОНА 2016
  • Еренков Олег Юрьевич
RU2616705C1
СПОСОБ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ КАПРОЛОНА 2014
  • Еренков Олег Юрьевич
RU2575723C1
Комбинированный способ токарной обработки заготовок из пластмасс 2016
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Яворский Даниил Олегович
RU2638966C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 526 974 C1

Реферат патента 2014 года СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ КАПРОЛОНА

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона. Изобретение обеспечивает повышение производительности обработки заготовки и физико-механических свойств изделий. Способ включает обработку заготовок из капролона. Заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно. Одновременно с резанием производят процесс термообработки заготовки. В качестве нагревательного элемента используют кольцо, установленное подвижно перед резцом с возможностью копирования внутренней поверхностью рельефа заготовки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 526 974 C1

1. Способ обработки заготовок из капролона, при котором заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, а подачу осуществляют дискретно, отличающийся тем, что одновременно с резанием производят процесс термообработки заготовки, при этом в качестве нагревательного элемента используют кольцо, установленное подвижно перед резцом с возможностью копирования внутренней поверхностью рельефа заготовки.

2. Способ обработки заготовок из капролона по п.1, отличающийся тем, что возможность копирования внутренней поверхности рельефа заготовки осуществляют за счет конструкции кольца, которую изготавливают из разрезных элементов, связанных между собой пружинами.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2526974C1

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ПЛАСТМАСС 2006
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Гаврилова Анна Владимировна
RU2317196C1
DE 3844338 A1, 05.07.1990
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ПЛАСТМАСС 2010
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Еренков Святослав Олегович
  • Калита Георгий Александрович
  • Калита Евгений Георгиевич
RU2438872C2
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ПЛАСТМАСС 2006
  • Еренков Олег Юрьевич
  • Гаврилова Анна Владимировна
  • Ивахненко Александр Геннадьевич
RU2328374C1

RU 2 526 974 C1

Авторы

Еренков Олег Юрьевич

Богачев Анатолий Петрович

Еренков Святослав Олегович

Даты

2014-08-27Публикация

2013-03-12Подача