防止聚四氟乙烯加工變形的方法

西安航空動力控制科技有限公司 (陜西 710077) 王慶輝 權曉寧 余 震

防止聚四氟乙烯加工變形的方法

西安航空動力控制科技有限公司 (陜西 710077) 王慶輝 權曉寧 余 震

和金屬相比，聚四氟乙烯材料熱容量小，導熱性差，熱膨脹系數大，加工時，塑料的彈性變形很大，影響零件表面質量和尺寸精度。刀具的選擇和加工參數以及測量對其影響很大，選擇不當，測量不準確容易造成零件報廢。圖1所示是我們其中的一個產品，要求非常嚴格，壁厚只有0.5 mm，加工難度很大。該零件在加工時，只能采用一次加工完成，為了克服變形，經過多次試驗改進，作者總結了一套加工方法，從刀具選擇修磨、加工過程和測量三方面來進行說明。

圖1

1.刀具選擇修磨

(1)外圓刀具的選擇 為了得到鋒利的刀具形狀，我們一般采用高速鋼來修磨刀具。先利用線切割割出大概的形狀，然后再手動修磨刀具，得到如圖2所示形狀。通過圖2可以看出，采用90°的主偏角，徑向切削力小，前面磨有4～5 mm的卷屑槽，有利切屑流出，便于散熱，并且刀具鋒利，減少了加工阻力和切削時產生的彈性變形。

圖2

(2)端面槽刀選擇 磨制端面槽刀時，選擇高速鋼來磨制，磨制時，一定要使刀具的切削刃和零件加工面垂直，不然，加工出來的零件槽底面不平行。槽寬選擇必須小于1.4 mm，因為零件端面直線部分只有1.42 mm。如圖3所示。

圖3

(3)鏜孔刀選擇 鏜孔刀選擇時，此零件因為是直孔，一般的刀具都可以，要是孔是個倒錐的話刀具就得選擇彎鏜刀。刀尖不能修磨得太鋒利，但刀尖R角也不能太大，要有一個R0.1 mm的刀尖圓弧半徑，帶排削槽，不然零件表面粗糙度不好。

(4)切斷刀選擇 切斷刀修磨時，采用大前角，使切削力小，變形就減少了。而且切削刃和零件的外圓要有意地修磨一個15°的夾角，切斷時零件斷掉部位毛刺就很少了，而且不容易產生變形。如圖4所示。

圖4

2.加工過程

加工時夾緊力要適當，夾緊力在7 MPa，冷卻充分。

(1)先進行外圓粗加工，留精加工余量直徑方向1 mm，端面余量0.05 mm，這樣是為了避免加工時纏繞，因為氟塑料余量越少，加工時產生纏繞越厲害。

(2)鉆孔，粗鏜孔。鉆孔選擇高速鋼銑刀或者鉆頭都可以，比要求的直徑小2 mm左右即可。粗鏜孔后給精加工留余量0.2 mm。

(3)端面槽粗精加工。加工端面槽是該零件的難點，具體操作是，在槽中心位置先加工一直槽，然后兩邊加工R0.5 mm。

(4)精加工外圓和孔到尺寸，最后切斷，切斷時先多切0.3 mm到有R的位置，然后退出走外圓斜面和R0.5 mm按總長切斷，完成加工。

試驗后加工參數:

(1)外圓 (粗加工):主軸轉速n=2500 r/min，進給量f=0.1 mm/r，背吃刀量ap=1 mm;外圓 (精加工):n=3000 r/min，f=0.05 mm/r，ap=1 mm(精加工余量)。

(2)端面 (粗精加工一把刀):外槽粗加工:n=1800 r/min，f=0.08 mm/r;外槽精加工:n=2000r/mm，f=0.05 mm/r。

(3)鏜孔粗加工:n=2000 r/min，f=0.1 mm/r，ap=1 mm;鏜孔精加工:n=2500 r/min，f=0.05 mm/r，ap=0.2 mm(精加工余量)。

(4)切斷:n=2000 r/min，f=0.03 mm/r。

由于鉆孔參數對零件變形影響不大，省略不寫。

3.測量

零件外圓和孔的公差要求比較嚴格，測量時由于零件太薄容易產生變形，測量誤差很大，后來經過和車間工藝商量試驗，制作了一套這樣的量具來進行測量。

內孔測量:采用一個心棒，在心棒的中心位置按照零件孔的上下偏差做一個錐面并刻線，然后把零件放上去，輕敲桌面，使其自然受力下降，如果在刻線公差范圍內，零件合格。

外圓測量:按照零件上下偏差做兩個量環，零件放進去后，輕敲桌面，零件上偏差可以掉下去，下偏差掉不下去為合格。零件尺寸φ34.5mm通過加工時首中尾三次計量保證。

20131218)