關(guān)于PPO工程塑料機(jī)械加工變形與開(kāi)裂

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本廠新接一批業(yè)務(wù),，t90*345*1120 ppo黑色工程塑料,。零件各面有貫穿孔,，銑面后有翹曲變形,，孔加工后有裂紋,，現(xiàn)在不知怎么搞,？求助各位機(jī)械同仁,！

韓寒11

銑面后翹曲是正常的,，鉆孔后有裂紋要從刀具及加工參數(shù)上想辦法

遠(yuǎn)祥

工程塑料切削的通用對(duì)策，我們都會(huì)對(duì)刀具材料的選擇,，高速鋼刀具一般可加工不加增強(qiáng)劑的熱塑性工程塑料,，硬質(zhì)合金刀具（K類/YG類），PCD刀具,，陶瓷和涂層刀具相對(duì)不太適合加工塑料,！

曉昀

加工時(shí)由于產(chǎn)生的熱量，在局部擴(kuò)散不均勻?qū)е碌拈_(kāi)裂,。

LHCA2020

降低走刀速度和減少切削厚度試一下

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POM工程塑料機(jī)加工問(wèn)題多,，這些經(jīng)驗(yàn)值得參考
原創(chuàng)   
7 y/ Y3 a1 F! }( H. H% I# l哈思孚小袁
6 ~4 l! m$ j# y" e1 J- R1 M$ y這些年，POM依靠著較低的成本，正在取代一些傳統(tǒng)的金屬材料加工精密零件,，如：鋁,、黃銅、鋼,、鋅等,。已逐漸廣泛應(yīng)用于電子電氣、機(jī)械,、儀器儀表,、日用輕工、汽車,、建材,、農(nóng)業(yè)等行業(yè)，如齒輪,，軸承襯套,，滾子和滑軌，殼體零件,，螺母,，風(fēng)扇輪，泵零件,，閥體,，電氣絕緣零件等。
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$ E6 I' n% C, x0 H- J" y這種材料在加工時(shí)與金屬有著不小的差異,，如果不注意或者操作不當(dāng),，很可能會(huì)出現(xiàn)變形、開(kāi)裂的情況,。今天就和大家分享一些關(guān)于POM材料在機(jī)加工時(shí)的經(jīng)驗(yàn),，希望可以給大家提供一些思路。

! v! i; T) F5 ?7 O$ XPOM材料是什么

; u8 |, c; y" T5 a: X% W' lPOM是一種基于甲醛的半結(jié)晶工程熱塑性塑料,。Acetal（乙縮醛）,、Polyoxymethylene（POM）、Polyacetal（聚縮醛）,、Polyformaldehyde,、賽鋼，這些都是它的稱呼,，常見(jiàn)的有黑白兩種,。
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$ S- J0 h% L0 B5 S, k/ pPOM工程塑料機(jī)加工問(wèn)題多，這些經(jīng)驗(yàn)值得參考
常見(jiàn)的賽鋼（POM）材料

! Q6 p7 O" p0 o" `/ z* m這種材料具有高機(jī)械強(qiáng)度和剛度,，良好的滑動(dòng)特性(摩擦系數(shù)低) ,，和優(yōu)異的耐磨性,。由于縮醛幾乎不吸收水分，具有出色的尺寸穩(wěn)定性,，是做復(fù)雜形狀,，精密加工零件的絕佳選擇。
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/ u2 A1 k: P# Q" T, F% k+ z3 @) N但它在酸性條件和高溫下不穩(wěn)定,，易降解,。由于其分子中包含大量的氧，因此難以賦予其阻燃性,，連續(xù)工作溫度范圍約為-40°C至120°C。

POM有兩種變體,，縮醛均聚物POM-H和縮醛共聚物POM-C,，硬度和剛度上POM-H大于POM-C，熔點(diǎn)POM-H（172-184°C）高出POM-C（160-175°C）約10°C,。還有一些改性POM,，熔點(diǎn)更高，這里也不一一舉例了,。

POM材料加工時(shí)容易遇到的問(wèn)題
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一般會(huì)碰到的主要是加工變形和開(kāi)裂的問(wèn)題,，開(kāi)裂這里常見(jiàn)的也有2種，一種是加工時(shí)直接開(kāi)裂,，還有一種是隱性裂紋（通常就是內(nèi)部應(yīng)力的原因）,，加工后才緩慢開(kāi)裂，會(huì)比較頭疼,。

1 Q* M" w0 r; X8 W: w: |& I0 R談這些問(wèn)題前,，先談下選料和試制。

$ {. G( Z4 w( v, V好的材料可以很大程度上避免大的變形,。所以在材料選擇上,，請(qǐng)優(yōu)先選用進(jìn)口POM材料（或者改性POM）進(jìn)行加工。國(guó)產(chǎn)POM材料質(zhì)量不一,，變形程度往往更大而且批次間不穩(wěn)定（雜質(zhì),，內(nèi)部有裂紋類似的一些坑）。
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0 e0 g' t' m) }* _( d( V不管進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn)POM材料,，加工前請(qǐng)一定先試制,，材料批次不同的話也建議都進(jìn)行試制。

# p" U: r. M" l. ~, i; H加工刀具的選擇
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因?yàn)镻OM的硬度低,，切削力小,，一般高速鋼和硬質(zhì)合金刀具就足夠加工了，刀口一定要鋒利,，減小切削熱,。在車削加工的精密加工中可以選擇使用PCD車刀,。
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POM材料處理（推薦一定要做）
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如果選用的POM材料不好，或者尺寸公差要求比較高,，建議開(kāi)粗后進(jìn)行退火處理,，以消除其內(nèi)應(yīng)力，可以極大地減少精加工后的變形,。

; W* @! e. |; H- N* |' i6 K& kPOM材料廠家或者牌號(hào)不同會(huì)存在一定差異,，下面的工藝參數(shù)僅供參考：
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' Z+ t3 [8 h% M粗加工后，進(jìn)行油浴退火（浸在熱油中）或空氣浴退火（烤爐中）,。調(diào)節(jié)退火溫度,，一般低于產(chǎn)品熱變形溫度10－20°C（約140-150°C）。油浴退火,，壁厚每5mm退火時(shí)間增加40～60分鐘,，空氣浴退火，壁厚每5mm退火時(shí)間增加20～30分鐘,，完成后,，自然冷卻至室溫。
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: |0 x% a1 F3 X2 G$ W另一種 “土法 ”退火方式（退火溫度100°C）

零件使用環(huán)境溫度為80℃以下時(shí),，粗加工后直接在開(kāi)水中煮5到6個(gè)小時(shí),，自然冷卻至室溫。
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時(shí)間充足也可以采用自然時(shí)效方式

粗加工后,，室溫（最好是恒溫）下自然放置一周左右的時(shí)間,。



常見(jiàn)的變形原因及應(yīng)對(duì)方法
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3 r; h; v2 E# C先提一點(diǎn)，加工時(shí)最好能保證工件毛坯尺寸標(biāo)準(zhǔn),、一致,，這樣更有利于掌握比較一致的變形量，將公差控制在比較接近的范圍內(nèi),。

1,、裝夾導(dǎo)致變形
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/ R- l! G' |1 r7 zPOM材料夾緊會(huì)產(chǎn)生變形，松開(kāi)后恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài),。此時(shí)可以考慮改變裝夾形式,，目的是為了使工件固定的接觸面增大。比如臺(tái)虎鉗墊東西緩沖,、用膠水固定等等,。大一些的板材，可以使用真空吸盤,，但需要胚料平整,，建議是先膠水固定一面后掃平，再用吸盤固定掃平的這個(gè)面進(jìn)行粗加工,。行業(yè)里還有種冰凍吸盤固定的據(jù)說(shuō)也可以做,，沒(méi)試過(guò),，看有誰(shuí)能分享一下經(jīng)驗(yàn)。
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% ?( v- I: m: l* M% O: e4 d3 v- n+ Q2,、切削熱導(dǎo)致變形
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/ h6 ~3 _# x5 p2 K! PPOM材料耐熱性差,，對(duì)熱敏感，加工時(shí)冷卻不充分易變形,。首先,，刀具一定要鋒利，這樣切削時(shí)產(chǎn)生的熱量相對(duì)要小些,。其次可以減小吃刀量,，分多次切削、增加冷卻液的方式,，目的就是盡可能地減少熱量的產(chǎn)生或者快速帶走切削過(guò)程產(chǎn)生的熱量,。

8 H4 x* M  k0 {3 D2 D3、彈性變形

POM材料彈性比較高,，在切削時(shí)，跟刀具接觸的部位會(huì)因材料的彈性而向內(nèi)變形,，當(dāng)?shù)毒唠x開(kāi)后,，被切壓的會(huì)產(chǎn)生一定的變形量。這時(shí)需要根據(jù)實(shí)際切削效果,，進(jìn)行多次刀補(bǔ)調(diào)整,。加工時(shí)以較小的吃刀量，分多次循環(huán)切削,，可以減少材料彈性所帶了的尺寸變形,。
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5 p& o7 j8 m" q" e! I( W$ l% |4、內(nèi)應(yīng)力變形
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. P: [0 b8 R) n! O4 p6 e由于工程塑料的熱膨脹系數(shù)比金屬大,，所以在加工余量大時(shí),，由于內(nèi)應(yīng)力消除而產(chǎn)生變形。首先還是要正確的選擇和處理材料（前文已經(jīng)說(shuō)過(guò)）,。其次在材料去除量比較多時(shí),，盡量下厚料，控制好余量,，采用對(duì)稱加工（零件設(shè)計(jì)本身是否合理其實(shí)挺關(guān)鍵的）,，來(lái)抵消加工所帶來(lái)的應(yīng)力變形。
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精加工后,，在中轉(zhuǎn)及存放環(huán)節(jié)中也要注意溫度的控制,，有條件的話恒溫，以防止零件因溫度的變化而產(chǎn)生變形,，同時(shí)也要記得做好表面保護(hù),，以免出現(xiàn)碰傷劃傷之類的情況,。
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常見(jiàn)的開(kāi)裂原因
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之前提到的變形程度比較嚴(yán)重時(shí)就容易開(kāi)裂，但這只是部分原因,。 在操作中容易導(dǎo)致POM材料開(kāi)裂的原因還有以下這些：

加工時(shí)吃刀量過(guò)大
直接使用較大鉆頭鉆孔,，切削力太大擠壓開(kāi)裂
加工深孔時(shí)沒(méi)有反復(fù)退鉆頭排屑，屑子排出不充分,，擠壓開(kāi)裂
冷卻不充分,，鉆孔冷卻不充分，導(dǎo)致切削熱和切削力太高開(kāi)裂
進(jìn)給速度太快,，POM棒材內(nèi)部的應(yīng)力加發(fā)生開(kāi)裂
- {9 h/ s; f: v+ f& U* L7 f鉆孔時(shí)鉆頭的切削刃磨損未及時(shí)修磨鉆頭,，硬鉆導(dǎo)致開(kāi)裂
加工方式的選擇

車削加工
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加工時(shí)需要冷卻，以減少磨損并導(dǎo)熱,，防止熔融,。建議優(yōu)先選用壓縮空氣冷卻或固體潤(rùn)滑，其次是冷卻液,。轉(zhuǎn)速不宜過(guò)快,，進(jìn)刀量和吃刀量也不宜過(guò)大，刀具的前角和后角可稍大些,，刃口必須鋒利,。常用的高速鋼車刀前角約25° ~ 40°、后角約10°~20°,，卡盤的夾緊力要盡可能小,。
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鉆孔加工

1 ^# f" t9 [8 g不要直接用大鉆頭鉆孔，推薦先鉆小孔再低速擴(kuò)孔,。鉆頭必須保持鋒利,，可參考采用以下鉆頭：頂角60°~90°、螺旋角10°~20°,、前角0°,、后角10°~15°。鉆孔時(shí),，進(jìn)給方向上的力不宜太大,，要及時(shí)退刀（一般5~6mm深）進(jìn)行排屑和幫助冷卻。對(duì)于鉆通孔來(lái)說(shuō)在快鉆透時(shí)應(yīng)降低進(jìn)給速度,，以免鉆頭將材料沿軸向推掉,。
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網(wǎng)上找到一篇同類工程塑料加工工藝，大家相互借鑒下,。

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