程塑料是各類(lèi)材料中發(fā)展最快、應用越來(lái)越廣的一種，它的密度小，耐酸、堿和有機溶劑腐蝕，具有良好的電絕緣性，較好的耐磨、減振和fl潤滑性能，生產(chǎn)過(guò)程能耗低，已成為常用鋼鐵材料最強的競爭對手，預i卜今后工程塑料在結構材料中所占的比例將越來(lái)越大。據統計：1，世界上每年生產(chǎn)的鋼鐵約有1/3損失于腐蝕，能源有1/3消耗于摩擦損失中。從節省鋼鐵、節約能源來(lái)看，廣泛應用工程塑料勢在必行。目前，工程塑料產(chǎn)品不斷涌現\遍及航空、機械、電子與通訊、化工、建材、醫療及日用品等各個(gè)領(lǐng)域、-I程塑料制品除廣采用注射、擠出、吹塑、壓制、澆鑄等方法直接成型外，其中一部分制品由于尺寸、幾何形狀及相互位置精度較高，或要求表面質(zhì)量高和其它特殊功能，需要進(jìn)行切削加丁。一般丁程塑料可在金屬切削機床上加T.，但與金屬材料切削加T相比，它的可切削性，削規律、刀具結構和切削量均有所不同為了改善7：程塑料的切削性能，提高切削加丁。質(zhì)，應深人地進(jìn)行探討和研究1高聚物的結構及與切削有關(guān)的性能：3為了研究工程塑料的切削性能，必須了解高聚物的結構及與切削有關(guān)的性能、特點(diǎn)。
高聚物的結構高聚物隨應用不同其性能各異。性能不同的原因是高分子成分、結合力和結構的不同。它的結構比低分子物復雜，分為分子內結構和分子間結構。
高聚物分子內結構即高分子鏈結構，只有部分非金屬元素如氮、碳、氧等才能形成高分子鏈由于高聚物中常有的這些元素都為輕元素，所以高聚物有密度小的特點(diǎn)對其進(jìn)行切削加r時(shí)定位、夾緊方式應與之相適應。
高分子鏈結構組成的不同導致元素間結合力大小不同、幾何形狀不同，從而使材料性能不同、n丁切削性也不丨5線(xiàn)型高聚物的分子鏈多卷曲幫線(xiàn)W狀，材料富有彈性，塑性好、硬度低；體增品聚物的分子鏈互相橫向交聯(lián)，材料硬度高、脆性大，無(wú)彈性和塑性高聚物的分子鏈結合力大小、硬度高低及脆性和塑性直接影響到其切削性能高分子鏈構象不同，引起大分子鏈的伸長(cháng)或回縮，使其成為柔順性好的聚合物，強度和硬度低，熔點(diǎn)也較低，但彈性和韌性好，切削加r.時(shí)應特別注意切削熱是否引起熔化。
分子間結構是指高聚物內部分子鏈的幾何排列和堆砌的結構，分為晶態(tài)、部分晶態(tài)和非品態(tài)3類(lèi)晶態(tài)在高聚物中占的比例稱(chēng)為結晶度結品度越高，其強度、硬度、剛度和熔點(diǎn)越高。耐熱性也越好，但彈性、沖擊強度則降低，K性能也影響可叻削性力學(xué)狀態(tài)聚物的性能yK乃7：狀態(tài)f！又乃學(xué)狀態(tài)有玻璃態(tài)，高彈態(tài)和粘流態(tài)-：種其屮只柯粘流態(tài)的高聚物才能成型加丁。，也包含了Q用切削加r成型的方法，因為其它狀態(tài)疫脆性，施加外力時(shí)會(huì )斷裂，難以成型加T2工程塑料的切削加工一般r程塑料行好的叻削性?？蛇M(jìn)行w削加「。，但與金屬材料切削加T.相比有許多不同之處和特點(diǎn)。
2.1切削參數因為塑料一般硬度不高，強度較低，只有30 100MPa，即使玻璃纖維增強尼龍也有200MPa，僅相當于鑄鐵的強度因此切削加T塑料時(shí)其切削力一般比金屬小得多，可選用較大的切削量怛是，收鎬日期：2001-丨2-17它的導熱系數很小，僅為鋼的1/175 ~1/450；耐熱性差，一般只能耐100~250T，有的只耐幾十度。若切削量大，使切削溫度升高，會(huì )使塑料熔化、焦化和“粘刀”，刀具也易加劇磨損。為了降低切削溫度，可使用冷卻液，但有些塑料因用冷卻液又會(huì )影響其性能，只能用壓縮空氣冷卻。所以切削參數的選擇處于多種因素和矛盾之中，應多加分析和試驗，選取合適的切削參數。
加工精度和表面質(zhì)量塑料切削加工的精度一般都很差，加工表面粗糙。這是因為塑料由多種成分組成，組織不均勻，加工定位不合理，夾緊力不合適，走刀后回彈等所致，使加工表面凹凸不平，車(chē)削外圓時(shí)易出現橢圓形幾何誤差，銑削的平面也較粗植，鉆孔時(shí)孔徑發(fā)生變化等。加工表面質(zhì)量也與切削方向有關(guān)。加工面相互位置精度差是由加工設備的穩定性和自動(dòng)化程度不篼引起的。
磨削作用很多塑料切削時(shí)被切下的粉末或顆粒相當于磨料，有強的磨削作用，使切削刀具的刃口容易磨鈍。
尤其是塑料中的玻纖織物、礦物、棉布、其它纖維織物等填料都具有磨削性。工程塑料的磨削作用增加了切削的困難。
2.4開(kāi)裂性有些塑料質(zhì)脆，切削時(shí)被擠壓，工件易沿纖維方向開(kāi)裂，產(chǎn)生銀絲、裂紋，或出現工件邊緣崩掉等現象。這種開(kāi)裂與夾緊方式、夾緊力大小、刀具鋒利程度、切削量、切削刀具幾何角度等有關(guān)，直接影響切削加工質(zhì)量。
改善工程塑料切削性能的對策改善工程塑料的切削性能，提高切削加工質(zhì)量是一個(gè)綜合性問(wèn)題，采取什么對策涉及諸多方面如工程塑料的種類(lèi)，加工的機床、刀具、工藝參數和外部環(huán)境等?，F針對直接影響切削加工質(zhì)量的因素進(jìn)行分析、研究和試驗，以獲得提高工程塑料切削加丁質(zhì)量的一些具體方法。
3.1切削刀具切削工塑料的刀具，一般應要求：①刀具應鋒利、易切削、切削輕快，排屑順暢；②散熱好、冷卻快；③刀具側刃與加工面摩擦系數小，使刀具耐用。
切削刀具的幾何形狀一般I：程塑料的切削力比金屬材料小得多，刀具切削部分的強度不是主要問(wèn)題。為了使刀具鋒利，可以增大前角，降低刃口粗糙度等級，有時(shí)可磨出圓弧斷屑槽；采用大后角，后角愈大，愈能減少加工面與刀具間的摩擦，降低熱量；采用較大刀刃傾角，可避免工件表面起毛、開(kāi)裂、剝落；刀具刃口粗糙度等級要低，有利于刀刃鋒利；鉆頭修磨橫刃，減小軸向力，磨出中心頂，易定心；棱邊背光，磨成帶有副后角，減少與孔壁的摩擦；頂角小，有利于雙重頂角。
正確選用刀具材料使用的刀具材料對刀具的耐用程度及切削成本等都有影響。如高速鋼刀具耐用且成本低；碳化鎢刀具加工表面質(zhì)量較好；金剛石刀具較適用于非經(jīng)常性的切削。
切削量切削工程塑料應采用高切削速度、小切削深度和走刀量。高速切削能縮短加工表面的摩擦時(shí)間，產(chǎn)生的熱量少，切屑在刀具前面流出呈下跌傾向，減少了塑料導熱性差對切削的不利影響。
塑料的抗開(kāi)裂性差，切削往往是切裂，開(kāi)裂愈長(cháng)加工質(zhì)量愈差。進(jìn)刀量小，切屑厚度小，切肩細又薄，開(kāi)裂長(cháng)度就短，加工質(zhì)量就好。如，在塑料板上加工孔徑。8mm、孔深12mm的孔時(shí)，每次進(jìn)給量1mm，鉆通孔需要12次進(jìn)給，加工質(zhì)量很好。
切削量對材料彈性和不均性影響較大，切削深度大、切削速度小會(huì )造成加工實(shí)際尺寸大于名義尺寸。
切削區應散熱好，若用冷卻液，雖能使切削滑溜，但由于塑料具有吸水性，所以會(huì )影響切削加工乃至塑料性能，通常應采用壓縮空氣冷卻；用鍍銅的長(cháng)刀桿可增加散熱效果；采用斷續切削，如旋風(fēng)切削、飛刀、多次進(jìn)給鉆削、銑切等，能達到較好散熱效果。
切削方式工程塑料的切削方式對加工質(zhì)量有影響。一般縱向切削較好，但切屑順著(zhù)條層方向開(kāi)裂，也影響加工質(zhì)量D應使條層方向與切削面成一定角度，切屑在切刃口前面開(kāi)裂而不會(huì )損害切削加工面，不影響加工質(zhì)量。橫向切削的加工面粗糙，頂向切削與橫向切削類(lèi)似。逆向切削時(shí)，切屑開(kāi)裂會(huì )伸展到加工面以下，使加工質(zhì)量變差。
機床及工藝裝備工程塑料的加工質(zhì)量，尤其是加工精度也受機床及工裝所影響，特別取決于機床穩定性、關(guān)鍵部件（如主軸、軸承、夾頭、換刀裝置、工作臺和導軌等）和關(guān)鍵技術(shù)（如自動(dòng)化程度等）。
機床穩定性直接影響塑料的切削加工質(zhì)量，要求機床有穩定的結構，剛度高，變形小。篼速轉動(dòng)的部件要動(dòng)平衡，機床和主軸的同心度、滾珠絲桿和螺母的同心度要高。
主軸部件是機床保證加工質(zhì)量的核心。主軸轉速很高，有時(shí)每分鐘篼達1萬(wàn)轉，若要轉動(dòng)平穩、無(wú)振動(dòng)，首先要求軸承有較篼的剛度和回轉精度，溫升不能高；其次要求軸承材質(zhì)不易磨損，熱膨脹小，穩定性好。無(wú)論采用直流電動(dòng)機或交流變頻電動(dòng)機，主軸的驅動(dòng)方式應能無(wú)級調速；要使電機與機床主軸在同一軸上，在結構設計及制造過(guò)程中應盡量使電機軸與主軸同心。
滾動(dòng)導軌技術(shù)在機床中的應用已普遍采用，它可使直線(xiàn)運動(dòng)的精度大為提高，達到微米級精度，摩擦系數極低，僅為0.002-0.003，它直接關(guān)系到提高工程塑料加工的尺寸精度。
機床的自動(dòng)化程度對加工面相互位置要求較篼的零件是很重要的，一般采用數控系統，控制電機經(jīng)滾珠絲桿副驅動(dòng)機床工作臺，通過(guò)步進(jìn)電機脈沖轉角的細分來(lái)提高位移精度。例如，用自行設計的WP-20001I（PCB）微機數控鉆床和自開(kāi)發(fā)的軟件，在聚氯乙烯（PVC）板面上鉆削微孔，可保證其間距精度達0.01mm，效果很好。
4結語(yǔ)工程塑料作為結構材料廣泛應用于各類(lèi)新產(chǎn)品、工程結構和裝備之中。切削加工是一種工程塑料制品不可缺少的成型方式。對于如何提篼其可切削性能，一是要提高工程塑料切削加工質(zhì)量，先作全面分析，再通過(guò)試驗找到某種或數種應對方法，才能有好的收效；二是應采取得力措施進(jìn)行切削加工即：①刀具應鋒利，排肩順暢，散熱好；②切削時(shí)應采用高的切削速度、小的切削深度和進(jìn)刀量，而切削次數》要多些；③切削方式以有一定角度的縱向切削為佳；④要求機床穩定，剛度高，自動(dòng)化程度高；電機、主軸及夾頭的同心度高。
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