1、塑料的切削加工塑料的切削加工.txt 人生在世 ，难敌宿命，沉沦其中。我不爱风尘，似被前缘误！我只为我最爱的人流泪“我会学着放弃你，是因为我太爱你”赢了你,我可以放弃整个世界 塑料制件一般采用直接成型的方法生产，但有些塑件直接成型困难或对其精度要求高时，必须进行切削加工。塑件的切削加工一般采用加工金属的设备。由于塑料的性能和金属相差较大，且塑料品种繁多，其种类不同性能也有较大差异，所以塑件的切削加工有它自身的特点。编辑本段塑料的性能对切削加工的影响热性能 和金属相比，塑料的热容量小，导热性差(其导热系数只有金属的千分之三或更小)，热膨胀系数大(比金属大 1.520 倍)。故在切削过程中因摩擦而
2、产生的热量主要传给刀具。即使少量热量传给塑件，因难以传入塑件内部，极易产生局部过热，引起塑件变色、熔融、甚至燃烧。而且温度过高，塑件的弹性变形加剧，影响塑件的表面质量和尺寸精度，严重时引起工件弹跳，甚至造成事故。因此，加工中常采用冷却剂(一般用压缩空气)降低温度。 弹性模量 塑料的弹性模量只有金属的 1/101/16,切削加工时，若刀具和夹具对它施加压力过大，会引起较大的弹性变形，影响塑件的加工精度，严重时会造成加工困难。因此在切削加工时，刀具的参数要合理，刃口要锋利，切削用量应适当，以减小切削力。夹紧力不可过大。 塑料切削的特点在高速切削时，被切下来的塑料碎屑呈胶熔状态，遇冷即硬化。在加工过
3、程中，碎屑极易粘附在刀具上，从而改变刀具的角度，增大切削深度，影响塑件的加工精度，因此应及时除去切屑。此外塑料制件在切削加工过程中，会产生大量切屑粉尘，必须采取有效的通风除尘措施，使空气中的粉尘含量符合国家规定的标准。编辑本段刀具材料的选择刀具的材料主要有高速钢、硬质合金、金刚石等。切削一般的塑料，可选用前两种刀具材料。相比较而言，高速钢的磨利性较好，选用高速钢刀具并仔细刃磨，能使刀具刃口更锋利，但其耐用度低于硬质合金刀具。加工玻璃钢宜选用金刚石刀具。因玻璃钢由塑料和玻璃纤维两种材料组合而成，切削时软硬相间，断续切削，每分钟的冲击达百万次以上，刀具比切削纯硬质材料还要容易磨钝，因此应选用耐磨性
4、极好的金刚石刀具。编辑本段刀具几何参数的选择在选择刀具几何参数时应尽量减小切削力，降低切削温度，以保证塑件的加工质量，并尽可能提高生产率和刀具耐用度，降低加工成本。下面着重讨论车刀几何参数选择原则。 前角 车刀前角的大小直接影响切削效果。前角选大些可减小切削变形、切削力，减少切削热的产生，降低切削温度，减小刀具刃口钝圆半径，使刀刃锋利；同时能提高塑件加工质量。但前角过大会削弱刀具强度，散热条件变差，切削温度反而升高，使刀具耐用度和塑件加工质量下降。因此合理选择刀具的前角很重要。选择时应综合考虑塑件材料、刀具材料及加工性质三方面的因素。 实验证明，加工塑件时，随刀具前角的增大，切削阻力会减小。这
5、是因为大多数塑料的抗压强度大于抗拉强度(一般大 23 倍)，从力学的角度分析，杜兰萍 28 刀具前角愈大愈有利于塑料发生拉伸断裂。故加工塑件时，刀具前角应选大些；但加工玻璃钢等材料时，冲击力较大，为保证刀具强度，前角应取小些，甚至取负值。 刀具材料不同，前角的选择也不相同。高速钢的抗弯强度和冲击韧性较大，可承受较大的切削力，前角可取更大的数值，以减小切削力。加工性质不同，前角的选择也不同。粗加工时，切削深度和进给量都较大，切削力大，为减小切削力，前角应取大些；精加工时，切削速度一般较高，产生的切削热较多，为改善刀具散热条件，降低切削温度，前角可取小些。 后角 角的大小对切削效果的影响也较大。后
6、角取大值可减少刀具后刀面与塑件之间的摩擦，并能使刀具刃口钝圆半径减小，刃口锋利，易切入工件。但后角过大也使刀刃强度降低，刀具散热能力下降。选择刀具后角主要考虑切削厚度。切削厚度大(如粗加工)切削力大，为减小切削力并保证刀具有足够的强度，前角应取大值，后角应取小值；切削厚度薄(如精加工)，摩擦及刀具磨损主要发生在后刀面上，且切削力不大，刀具强度足够，后角应取大些以减小后刀面的摩擦，减少切削热，并使刀刃锋利。切削常用塑料的车刀前、后角值参见表 1。 表 1 切削常用塑料的车刀参考角度 塑料材料 前角() 后角() 硬聚氯乙烯 1015 1015 聚烯烃聚四氟乙烯 015 1530 聚甲醛 015
7、1025 聚丙烯酸酯 010 1025 聚酰胺 515 510 聚碳酸酯 010 25 聚苯乙烯 0 05 酚醛层压板 0 15 玻璃钢 -50 818 参数车刀的主偏角、副偏角、刀尖圆弧半径等参数也会对刀具传热、塑件表面粗糙度、切削力等方面产生影响。减小主、副偏角，增大刀尖圆弧半径，可改善刀具散热条件，使刀具磨损减小；塑件表面粗糙度减小。但主、副偏角过小或刀尖圆弧半径过大，致使切削阻力，特别是工件切深方向的切削分力增大，容易引起塑件变形。因此在塑件刚度允许的条件下，才能取较小的主、副偏角和较大的刀尖圆弧半径。编辑本段切削用量的选择切削速度 提高切削速度可以缩短切削时间，提高生产率，且切削力不
8、会增大，塑件表面粗糙度也几乎不受切削速度的影响。但切削速度增加会使切削温度明显升高，塑件会产生热膨胀和热变形，甚至变色，影响加工质量，且刀具磨损加剧、耐用度降低(切削速度提高 10%,刀具耐用度会缩短为原来的 40%60%)，这样使换刀、磨刀、对刀调整等辅助时间增加，生产率反而有所下降，因此要控制切削速度。常用塑料加工时的切削速度参见表 2。 表 2 切削常用塑料的切削用量塑料材切削速进给切削深度量度料(mm) 塑料材料切削速度(mm/min)进给量(mm/r)切削深度(mm) 聚甲醛 120180 0.10.25 0.120.5 聚酰胺 150180 0.050.38 0.120.5 聚碳酸
9、脂 150300 0.120.5 0.120.5 聚烯烃、聚四氟乙烯 90225 0.050.25 0.120.5 聚苯乙烯 230300 0.030.1 - 酚醛层压塑料 150600 0.10.25 -0.250.75 玻璃纤维酚醛层压塑料 4560 0.25 - 有机玻璃 1580 0.10.25 -0.150.2 进给量和切削深度 进给量和切削深度增大时也使切削加工时间缩短，且因改善了散热条件，切削温度和刀具耐用度下降不大，不会使换刀、磨刀等辅助时间明显增加，故可提高生产率。但随着进给量和切削深度的增加，切削力会显著增大(进给量增大一倍，切削力约增大 70%80%，切削深度增大一倍，切削力几乎成倍增加)，易使塑件产生变形而影响加工质量，甚至使工件报废。塑件表面粗糙度值还会随进给量的增大而增大，因此加工时应选择合适的进给量和切削深度。切削常用塑料的进给量和切削深度参见表 2。编辑本段结束语在加工塑料制件时，应根据塑料的性能及加工条件、加工要求，选择合适的刀具材料，合理选择刀具的几何参数及切削用量，解决好塑料加工中的特殊问题，使刀具几何参数的切削用量达到最佳组合，以达到减小切削力，降低切削温度，保证加工质量，提高生产率的目的。
