塑料的機加工

概況

非增強的熱塑性塑料可以采用高速鋼加工：對于增強級的塑料來說，需要使用硬質合金鋼。在所有的加工過程中，刀頭要保持一定的峰利程度。由于塑料的導熱性差，必須要保證熱量的散失。最佳的冷卻方式是通過刀頭來進行冷卻。

尺寸穩(wěn)定性

獲得高精度尺寸的先決條件是使用經(jīng)過內應力處理的半成品。機加工過程中產(chǎn)生的熱量不可避免的會導致內應力的釋放,從而導致制件發(fā)生變形。如果制件的機加工量較大,在完成粗加工后要進行一次退火處理以消除機加工過程中產(chǎn)生的應力。我們可以提供各種材料的具體退火溫度和時間。對于吸水率高的材料(如尼龍),在加工前需對其進行除濕處理。塑料的尺寸公差比金屬要大,同時,也要考慮到塑料的熱膨脹系數(shù)比金屬要大得多。

機械加工方法

1.車加工

刀具的結構數(shù)據(jù)請見參考圖。如果對制件的表面要求特別高,刀頭要設計成如圖1所示的寬頭形。對于用來切斷型材的刀頭,應設計如圖2所示的形狀以免產(chǎn)生過多的毛邊。而當加工薄壁和柔軟的材料時,最好采用如圖3所示的像刀子一樣結構的刀頭。

2.銑加工

如果是銑平面,端面銑比圓周銑要更經(jīng)濟一些。對于圓周和成形銑刀,它不應該具有超過兩個的切屬刀刃,這樣可以把因刀刃的振動而造成偏差的幅度降到最低限度,同時也可保證刀具間有足夠的空隙。

3.鉆孔

可以使用麻花鉆:其螺旋角的范圍為12°-16°,為了便于排屑,螺旋槽要光滑。當加工直徑很大的孔時,要進行分步鉆孔或采用空心鉆或直接進行切除。當對實心材料進行鉆孔時,特別注意要使用較鋒利的鉆頭,否則的話鉆孔過程中不斷增加的壓力可能會使制件裂開。

相對于非增強級的材料來說,增強級的塑料在機加工過程中產(chǎn)生的內應力更大,沖擊強度更低,從而更易開裂。因此,如有可能,在對增強級材料鉆孔之前把型材加熱到120℃左右(加熱時間為每10mm厚的部件加熱1小時)。我們建議在加工尼龍和聚酯時也對其進行加熱。

4.鋸

在鋸切過程中通常使用較薄的鋸片來鋸斷較厚的部件,應當盡量避免因摩擦而產(chǎn)生的熱量。最好使用鋸齒鋒,利和鋸齒較大的鋸片。

5.攻絲

最好使用螺紋花刀來加工螺紋,使用雙齒的花刀還可避免產(chǎn)生飛邊。我們不建議在攻絲時使用板牙,因為板牙在回刀的時候會再切一次。在攻絲時要考慮到加工余量(加工余量的多少取決于不同的材料和孔徑,參考值是0.1mm)

6.安全規(guī)范

如果不遵守本加工指南可能會使材料局部過熱而導致塑料產(chǎn)生降解。像PTFE這樣的物質產(chǎn)生降解后應采用排氣設備處理。為防止發(fā)生中毒現(xiàn)象,加工車間嚴禁吸煙。