塑料切削基础知识

2008/10/8/09:48

工业上使用的塑料零件，大多是用注塑方法制成的。但是，在以下情况下需要经过切削加工，方能获得更精确、更复杂的零件，满足使用要求。

(1) 对于以板材、棒材和管材供货的原材料，需经过切断、截料方能成为零件。

(2) 当产品批量较小，花费大量基本投资进行设计与制造注塑模具和模压模具成本高时，用切削方法加工零件来代替传统的成形方法较为适宜。在有些情况下，甚至完全用机械加工方法获得塑料零件也是合算的，因为这样可以利用现有的金属切削设备。

(3)只有用车削、钻削、扩孔、磨孔和攻螺纹等方法进行切削加工，方能达到机器零件要求的尺寸精度和表面粗糙度数值。

(4)清理塑料坯件的浇口、冒口、飞边、毛刺和注塑成型时产生的伤疤等，只有用机械加工方法才能修复。

塑料制品或制件的机械加工，可分为单刃工具加工和多刃工具加工两大类。单刃工具加工有车、刨、无齿锯加工等。多刃工具加工有剪、铣、冲钻、攻螺纹、有齿锯加工等。

(一) 塑料切屑的形成过程

塑料切屑的形成过程，是由切削刀具挤压而成，如图1所示。

(二) 影响切削力的因素

切削力是由变形和摩擦产生的，所以切削过程中凡是影响变形和摩擦的因素都会影响切削力。

图1 塑料切屑的形成
1―工件；2―刀具；3―夹具；4―切屑；5―压头

1．塑料种类

工件材料强度和硬度越高，变形抗力就越大，切削力也越大。若材料的强度、硬度相近时，塑性大者，因为切屑和前刀面摩擦大，因而切削力也大。实验证明，切削塑料的切削力一般为切削钢材切削力的1/6～1/7。

2．切削用量的影响

背吃刀量α_P和进给量f加大，都会使切削力增大，但两者的影响程度不同。二者对主切削力F_z的影响如图2。

图2 切削深度α_P和进给量f对主切削力F_z的影响

切削速度v对主切削力Fz的影响如图3所示。背吃刀量α_P=1.5mm，进给量f=0.2mm/r。从图中可看出切削速度v对切削力影响较小。

图3 切削速度v对主切削力F_z的影响

3．刀具角度的影响

图4a是切削聚碳酸酯塑料时，刀具前角γ₀对切削力大小的影响；图4b是切削酚醛纸基层压塑料时前角γ₀对切削力大小的影响。图中的实线和虚线分别表示主切削力F_z和径向力F_y的变化情况。从实验情况可见，前角γ₀增大，切削力减小。

a)                          b)
图4 前角γ₀对切削力的影响

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