精選塑料的切削加工

1、塑料的切削加工（分享） 一、前言塑料制件一樣采納直接成型的方式生產(chǎn)，但有些塑件直接成型困難或?qū)ζ渚纫蟾邥r(shí)，必需進(jìn) 行切削加工。塑件的切削加工一樣采納加工金屬的設(shè)備。由于塑料的性能和金屬相差較大，且塑 料品種繁多，其種類不同性能也有較大不同，因此塑件的切削加工有它自身的特點(diǎn)。、塑料的性能對(duì)切削加工的阻礙熱性能彈性模量塑料切屑的特點(diǎn)和金屬相較，塑料的熱容量小，導(dǎo)熱性差（其導(dǎo)熱系數(shù)只有金屬的千分之三或更?。?，熱膨脹系數(shù) 大（比金屬大20倍）。故在切削進(jìn)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量要緊傳給刀具。即使少量熱量傳給 塑件，因難以傳入塑件內(nèi)部，極易產(chǎn)生局部過熱，引發(fā)塑件變色、熔融、乃至燃燒。而且溫度太 高，塑

2、件的彈性變形加重，阻礙塑件的表面質(zhì)量和尺寸精度，嚴(yán)峻時(shí)引發(fā)工件彈跳，乃至造成事 故。因此，加工中常采納冷卻劑（一樣用緊縮空氣）降低溫度。塑料的彈性模量只有金屬的1/10 1/16,切削加工時(shí)，假設(shè)刀具和夾具對(duì)它施加壓力過大，會(huì)引發(fā)較大的彈性變形，阻礙塑件的加 工精度，嚴(yán)峻時(shí)會(huì)造成加工困難。因此在切削加工時(shí)，刀具的參數(shù)要合理，刃口要鋒利，切削用 量應(yīng)適當(dāng)，以減小切削力。夾緊力不可過大。在高速切削時(shí)，被切下來的塑料碎屑呈膠熔狀態(tài)，遇冷即硬化。在加工進(jìn)程中，碎屑極易粘附在 刀具上，從而改變刀具的角度，增大切削深度，阻礙塑件的加工精度，因此應(yīng)及時(shí)除去切屑。另會(huì)產(chǎn)生大量切屑粉塵，必需采取有效的通風(fēng)除塵方

3、法，使空氣中外塑料制件在切削加工進(jìn)程中， 的粉塵含量符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn) 三、刀具材料的選擇刀具的材料要緊有高速鋼、硬質(zhì)合金、金剛石等。切削一樣的塑料，可選用前兩種刀具材料。相 較較而言，高速鋼的磨利性較好，選用高速鋼刀具并認(rèn)真刃磨，能使刀具刃口更鋒利，但其耐費(fèi) 用低于硬質(zhì)合金刀具。加工玻璃鋼直選用金剛石刀具。因玻璃鋼由塑料和玻璃纖維兩種材料組合 而成，切削時(shí)軟硬相間，斷續(xù)切削，每分鐘的沖擊達(dá)百萬次以上，刀具比切削純硬質(zhì)材料還要容 易磨鈍，因此應(yīng)選用耐磨性極好的金剛石刀具。四、刀具幾何參數(shù)的選擇在選擇刀具幾何參數(shù)時(shí)應(yīng)盡可能減小切削力， 降低切削溫度，以保證塑件的加工質(zhì)量，并盡可能 提高生產(chǎn)率和刀

4、具耐費(fèi)用，降低加工本錢。下面著重討論車刀幾何參數(shù)選擇原那么。表1切削經(jīng)常使用塑料的車刀參考角度塑料材料(0 )硬聚氯乙烯15前角后角（0 ）1010 15 TOC o 1-5 h z 聚烯姓:聚四氟乙烯01515 30聚甲醛01510 25聚丙烯酸酯01010 25聚酰胺15聚碳酸酯10聚苯乙烯玻璃鋼酚醛層壓板05510025005015-5818車刀前角的大小直接阻礙切削成效。前角選大些可減小切削變形、切削力，減少切削熱的產(chǎn)生， 降低切削溫度，減小刀具刃口鈍圓半徑，使刀刃鋒利；同時(shí)能提高塑件加工質(zhì)量。但前角過大會(huì) 減弱刀具強(qiáng)度，散熱條件變差，切削溫度反而升高，使刀具耐費(fèi)用和塑件加工質(zhì)量下降。

5、因此合 理選擇刀具的前角很重要。選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮塑件材料、刀具材料及加工性質(zhì)三方面的因素。實(shí)驗(yàn)證明，加工塑件時(shí)，隨刀具前角的增大，切削阻力會(huì)減小。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)塑料的抗壓強(qiáng)度 大于抗拉強(qiáng)度（一樣大23倍），從力學(xué)的角度分析，杜蘭萍刀具前角愈大愈有利于塑料發(fā)生拉 伸斷裂。故加工塑件時(shí)，刀具前角應(yīng)選大些；但加工玻璃鋼等材料時(shí)，沖擊力較大，為保證刀具 強(qiáng)度，前角應(yīng)取小些，乃至取負(fù)值。刀具材料不同，前角的選擇也不相同。高速鋼的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性較大，可經(jīng)受較大的切削力, 前角可取更大的數(shù)值，以減小切削力。加工性質(zhì)不同，前角的選擇也不同。粗加工時(shí)，切削深度和進(jìn)給量都較大，切削力大，為減小切削力，前角應(yīng)取

6、大些；精加工時(shí)，切削速度一樣較高，產(chǎn) 生的切削熱較多，為改善刀具散熱條件，降低切削溫度，前角可取小些。角的大小對(duì)切削成效的阻礙也較大。后角取大值可減少刀具后刀面與塑件之間的摩擦，并能使刀 具刃口鈍圓半徑減小，刃口鋒利，易切入工件。但后角過大也使刀刃強(qiáng)度降低，刀具散熱能力下 降。選擇刀具后角要緊考慮切削厚度。 切削厚度大（如粗加工）切削力大，為減小切削力并保證刀 具有足夠的強(qiáng)度，前角應(yīng)取大值，后角應(yīng)取小值；切削厚度薄 （如精加工），摩擦及刀具磨損要緊 發(fā)生在后刀面上，且切削力不大，刀具強(qiáng)度足夠，后角應(yīng)取大些以減小后刀面的摩擦，減少切削 熱，并使刀刃鋒利。切削經(jīng)常使用塑料的車刀 ？參數(shù)車刀的主偏角

7、、副偏角、刀尖圓弧半徑等參數(shù)也會(huì)對(duì)刀具傳熱、塑件表面粗糙度、切削力等 方面產(chǎn)生阻礙。減小主、副偏角，增大刀尖圓弧半徑，可改善刀具散熱條件，使刀具磨損減??； 塑件表面粗糙度減小。但主、副偏角過小或刀尖圓弧半徑過大，致使切削阻力，專門是工件切深 方向的切削分力增大，容易引發(fā)塑件變形。因此在塑件剛度許諾的條件下，才能取較小的主、副 偏角和較大的刀尖圓弧半徑。切削速度進(jìn)給量和切削深度提高切削速度能夠縮短切削時(shí)刻， 提高生產(chǎn)率，且切削力可不能增大，塑件表面粗糙度也幾乎不 受切削速度的阻礙。但切削速度增加會(huì)使切削溫度明顯升高，塑件會(huì)產(chǎn)生熱膨脹和熱變形，乃至變色，阻礙加工質(zhì)量，且刀具磨損加重、耐費(fèi)用降低 （

8、切削速度提高10%,刀具耐費(fèi)用會(huì)縮短為原 先的40%-60%）,如此使換刀、磨刀、對(duì)刀調(diào)整等輔助時(shí)刻增加，生產(chǎn)率反而有所下降，因此要 操縱切削速度。經(jīng)常使用塑料加工時(shí)的切削速度參見表2。表2切削經(jīng)常使用塑料的切削用量塑料材切削速進(jìn)給切削深氣宇度料（mm）塑料材料切削速度(mm/min)進(jìn)給量(mm/r)切削深度(mm) TOC o 1-5 h z 聚甲醛120180聚酰胺150180聚碳酸脂150300聚烯姓:、聚四氟乙烯90225 聚苯乙烯230300 酚醛層壓塑料150600玻璃纖維酚醛層壓塑料4560有機(jī)玻璃15 80進(jìn)給量和切削深度 進(jìn)給量和切削深度增大時(shí)也使切削加工時(shí)刻縮短， 且因改善了散熱條件，切削溫度和刀具耐費(fèi)用 下降不大，可不能使換刀、磨刀等輔助時(shí)刻明顯增加，故可提高生產(chǎn)率。但隨著進(jìn)給量和切削深 度的增加，切削力會(huì)顯著增大（進(jìn)給量增大一倍，切削力約增大 70%-80%切削深度增大一倍， 切削力幾乎成倍增加），易使塑件產(chǎn)生變形而阻礙加工質(zhì)量，乃至使工件報(bào)廢。塑件表面粗糙度 值還會(huì)隨進(jìn)給量的增大而增大，因此加工時(shí)應(yīng)選擇適合的進(jìn)給量和切削深度。 切削經(jīng)常使用塑料 的進(jìn)給量和切