На токарных станках имеются приспособления для закрепления заготовки (широко применяются трех кулачковые само центрирующие патроны и др.).
Фрезерование - обработка поверхности заготовки многолезвийным режущим инструментом (фрезой): производится при вращении инструмента и поступательном движении заготовки, закрепленной на столе станка. На фрезерных станках обрабатывают горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости, фасонные поверхности, уступы, пазы различного профиля. Особенность процесса фрезерования - прерывистость резания каждым зубом фрезы. Строгание - применяется для получения плоских поверхностей, канавок и пазов. Различают поперечное и продольное строгание. При поперечном строгании деталь закреплена неподвижно, инструмент совершает возвратно-поступательное движение, резание происходит при ходе инструмента по всей длине обрабатываемой поверхности. При продольном строгании инструмент закреплен неподвижно, а резание производится за счет возвратно-поступательного движения заготовки.
Сверление - распространенный метод получения отверстий в сплошном материале. Получают сквозные и несквозные (глухие) отверстия. Обрабатывают предварительно полученные отверстия в целях увеличения их размеров, повышения точности и снижения шероховатости поверхности.
Осуществляется при сочетании вращательного движения инструмента вокруг оси - главного движения резания и поступательного его движении вдоль оси-движения подачи. Оба движения на сверлильном станке сообщают инструменту.
Отверстия на сверлильных станках обрабатывают сверлами, зенкерами, развертками и метчиками. Наиболее распространенный для сверления и рассверливания инструмент - спиральное сверло.
Особенностью процесса сверления является изменение скорости главного движения резания вдоль режущей кромки от максимального значения на периферии сверла до нулевого значения у его центра.
Шлифование - процесс чистовой (отделочной) обработки заготовки (изделия) с высокой точностью с помощью инструментов (кругов), состоящих из абразивных материалов. По существу это процесс суммарного микро царапания и истирания обрабатываемого материала абразивными зернами, имеющими различную и неопределенную геометрическую форму.
Обработка резанием применяется при изготовлении деталей различных механизмов, автомобилей, бытовой техники и инструмента. Используется также для повышения точности размеров, чистоты обрабатываемой поверхности и для придания соответствующего внешнего вида пластмассовым, стеклянным, резиновым и керамическим изделиям (для проточки канавок и сверления отверстий, снятия заусенцев, пленок, фасок, литников, заточки дна, притирки пробок). Последние операции часто производятся на ручных пневматических машинах.
С помощью полирования можно получить поверхности с зеркальным блеском и высокой чистотой. Механическое полирование производится с помощью абразивного материала с повышенной мелкой дисперсностью, нанесенным в виде эмульсии или пасты на матерчатые и войлочные круги.[8]
Изделия из пластмассы. Пластическими массами (пластмассами) называют материалы, основу которых составляют природные или синтетические высокомолекулярные соединения. Соединения, большие молекулы которых состоят из одинаковых структурных звеньев, называют полимерами.
Пластмассы подразделяются на простые и композиционные. Простые (полиэтилен, полистирол) состоят из одного компонента - синтетической смолы. Композиционные (фенопласты, аминопласты) - из нескольких составляющих.
По технологическим свойствам они являются термопластичными (способны к переформированию многократно) и термореактивными (теряющими способность переходить в вязко текучее состояние под воздействием высоких температур).
В зависимости от физического состояния, технологических свойств, все способы переработки пластмасс подразделяются на переработку: в вязко текучем состоянии (прессование, литье под давлением, выдавливание); в высоко эластичном состоянии (штамповка); в твердом состоянии (разделительная штамповка и резание).
Прессование (прямое и литьевое) осуществляется в пресс-формах. При прямом прессовании в полость матрицы пресс-формы загружают таблетизированный или порошкообразный материал.
При замыкании пресс-формы пуансон создает давление на прессуемый материал. В результате этого давления и разогрева пресс-формы материал размягчается и заполняет формообразующую полость пресс-формы. При литьевом прессовании прессуемый материал загружают не в пресс-форму, а в специальную загрузочную камеру, где разогревается до вязко текучего состояния и под давлением выжимается в полость пресс-формы. После охлаждения пресс-форма раскрывается и с помощью выталкивателя извлекается из нее.
Литье под давлением - перерабатываемый материал из загрузочного бункера подается дозатором в рабочий цилиндр с электронагревателем. При движении поршня определенная доза материала поступает в зону обогрева, а уже расплавленный материал через сопло и литниковый канал - в полость пресс-формы, где формируется изготавливаемое изделие.
Экструдирование (экструзия, шприцевание) - метод переработки термопластичных полимеров выдавливанием размягченного материала через формующее отверстие (профильную головку червячной машины или профилирующее отверстие (мундштук) шприц-пресса).
Образуются изделия в виде полотна, стержня, трубы, шланга, любого другого профильного изделия значительной протяженности.
Метод экструзии используется также для наложения покрытия на провод, бумагу и другую подложку.
Осуществляется на специальных червячных машинах автоматах (экструдерах). Перерабатываемый материал в виде порошка или гранул из бункера попадает в рабочий цилиндр, где захватывается вращающимся червяком. Червяк продвигает материал, перемешивает и уплотняет его. При разогреве цилиндра материал переходит в вязко текучее состояние и непрерывно выдавливается через калиброванное отверстие головок и рабочей части экструдера.
Форма и диаметр поперечного сечения изготавливаемых изделий определяется формой и диаметром поперечного сечения профильной головки.
При изготовлении пленок из термопластов (полиэтилена, полипропилена) применяется метод раздува. Расплавленный материал продавливают через кольцевую щель насадной головки и получают заготовку в виде трубы, которую сжатым воздухом раздувают до требуемого диаметра. После охлаждения пленку подают на намоточное приспособление и сматывают в рулон.
При производстве листовых изделий используют щелевые головки шириной до 1600 мм. Выходящее из щелевого отверстия полотно проходит через валки гладильного и тянущего устройства, где охлаждается и затем сматывается в рулоны или разрезается на листы определенных размеров с помощью специальных ножниц. Рабочий инструмент экструдера - профильная головка. Имеет условные обозначения. Например, " ГПК - 300" означает: Головка пленочная кольцевая. На рабочей поверхности отечественных головок в процессе экструдирования образуется нагар. Профилактика осуществляется по мере изменения качества пленки в сторону ухудшения. Обычно, отечественное оборудование - еженедельно, импортное - каждые 3-4 месяца.
Каландрование - формование листа или пленки путем непрерывного продавливания термопластичного материала через зазор между параллельными валками, вращающимися навстречу друг другу.
Осуществляется на специальных машинах - каландрах, которые являются частью каландровых линий, включающих еще и вспомогательное оборудование (питающая машина, охлаждающие барабаны, устройства для измерения толщины изделия и обрезания кромок и др.). Основными конструктивными признаками каландров являются: число валков, их взаимное расположение и размеры, поскольку рабочей частью каландра являются именно валки (полые цилиндры).
Формование на каландре протекает в переходной области между высокоэластическим состоянием и вязким течением полимера. Обычно каландрированием изготавливают изделия из поливинилхлорида, а также сырые резиновые смеси.
При вальцевании материал многократно пропускают через зазор между двумя валками, вращающимися навстречу друг другу с различной скоростью. Зазор между валками изменяется в пределах 1,0-0,5 мм в зависимости от характера материала.
Особенностью каландрования является формование пленки в зазоре, тогда как прохождение по свободной поверхности валков связано с протеканием релаксационных (охлаждающих) процессов. Расположение валков каландра влияет на точность формования и качество готовой пленки.
Основными параметрами процесса являются температура валков, скорость их вращения, величина зазора. Изменяя зазор, можно регулировать толщину выпускаемого изделия. Для ограничения растекания расплава вдоль валков и регулирования таким образом ширины выпускаемого изделия имеются ограничительные стрелы, которые можно установить на любую необходимую ширину.[9]
Изделия из резиновой смеси. Технологический процесс состоит из отдельных последовательных операций: приготовления резиновой смеси, формования и вулканизации.
Основными методами обработки резины являются: прессование, литье под давлением, непрерывное выдавливание (экструзия), каландрование (или каландрирование) и вулканизация. Процессы формообразования резины подобны описанным выше процессам формообразования пластмассы.