專利名稱：聚碳酸酯材料的精密切削加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切削加工成型方法，具體是指用切削方法將聚碳酸酯材料加工成 型為制品的一種聚碳酸酯材料的精密切削加工方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于有特殊要求不允許用模具成型的精密科學(xué)儀器的聚酯材質(zhì)的精密零部件，須 采用切削加工方法成型；例如，液相質(zhì)譜儀中PC薄壁大盤零件，外徑> 200毫米，壁厚< 3 毫米，偏差要求士0. 04，要求控制CPk指數(shù)> 1.33，且零件切削過程中不能加任何切削液 冷卻。現(xiàn)有技術(shù)缺乏針對(duì)聚酯材料薄壁精密零件進(jìn)行切削成型加工的指導(dǎo)性手段方法，沿 用金屬材料切削工藝手段來加工聚酯材料，由于聚酯材料的韌性高、彈性變形大、導(dǎo)熱性能 差、局部熱效應(yīng)大、含水平衡等因素，在切削的擠壓、褶皺、滑移、剝離的作用下易應(yīng)力變形， 產(chǎn)生尺寸、形位偏差，使制品合格率低、加工成本高，甚至不能切削加工聚酯薄壁精密零件， 因此，現(xiàn)有技術(shù)存在合格率低、加工成本高，甚至不能加工的問題與不足。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題與不足，本發(fā)明采用在粗加工與半精加工、半精加 工與精加工之間設(shè)置熱時(shí)效處理和自然時(shí)效處理，采用空氣射流冷卻，并對(duì)切削刀具諸元、 切削參數(shù)諸元優(yōu)化的技術(shù)方案，提供一種聚碳酸酯材料的精密切削加工方法，旨在通過熱 處理、時(shí)效處理降低工件應(yīng)力變形，通過優(yōu)化切削刀具諸元參數(shù)、切削諸元參數(shù)，將切削熱 效應(yīng)限制在可控范圍之內(nèi)，使聚碳酸酯材料薄壁精密零件的切削成型達(dá)到提高合格率、降 低加工成本，可操作的目的。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種聚碳酸酯材料的精密切削加工方法，包括粗加 工、半精加工、精加工，其中所述的粗加工為，將聚酯材料通過切削機(jī)床加工獲得粗切削 品，粗切削品再經(jīng)過熱處理、時(shí)效處理獲得粗加工品；加工設(shè)備立式銑床；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的4倍的余量；內(nèi)圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的1 倍的余量；切削刀具諸元參數(shù)現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)立式銑刀；切削諸元參數(shù)現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)參數(shù)；切削冷卻壓縮空氣三噴嘴射流冷卻；氣壓，600 800kPa ；熱處理水平放入電烘箱中，恒溫150°C，2小時(shí)；時(shí)效處理室內(nèi)，25°C，水平靜置24小時(shí)；所述的半精加工為，將粗加工品通過切削機(jī)床加工獲得半精切削品，半精切削品 再經(jīng)過熱處理、時(shí)效處理獲得半精加工品；加工設(shè)備CNC車削中心，主軸徑向跳動(dòng)< 3微米；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的10%的余量；內(nèi)圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的10%倍的余量；切削刀具諸元參數(shù)切削刃具材料，YG3、YG6 ；刀尖圓角R彡0. 3 ；切削前角， 15° 25° ；主偏角60° 90° ；切削諸元參數(shù)切削線速度380 450米/分鐘切削進(jìn)給量0. 02 0. 03毫米 /轉(zhuǎn)；每次切削深度0. 05 0. 1毫米；切削冷卻壓縮空氣三噴嘴射流冷卻；氣壓，600 800kPa ；熱處理水平放入電烘箱中，恒溫120°C，2小時(shí)；時(shí)效處理室內(nèi)，25°C，水平靜置2小時(shí)；所述的精加工為，將半精加工品通過切削機(jī)床加工獲得精切削品，精切削品再經(jīng) Cpk指數(shù)測(cè)試，清潔，包裝獲得成品；加工設(shè)備CNC車削中心，主軸徑向跳動(dòng)< 3微米；精切削目標(biāo)尺寸達(dá)到標(biāo)的尺寸；切削刀具諸元參數(shù)切削刃具材料，YG3、YG6 ；刀尖圓角R彡0.3 ；切削前角， 15° 25° ；主偏角60° 90° ；切削諸元參數(shù)切削線速度380 450米/分鐘切削進(jìn)給量0. 02 0. 03毫米 /轉(zhuǎn)；每次切削深度0. 05 0. 1毫米；切削冷卻壓縮空氣三噴嘴射流冷卻；氣壓，600 800kPa。上述，本發(fā)明采用在粗加工與半精加工、半精加工與精加工之間設(shè)置熱時(shí)效處理 和自然時(shí)效處理，采用空氣射流冷卻，并對(duì)切削刀具諸元、切削參數(shù)諸元優(yōu)化的技術(shù)方案， 克服了現(xiàn)有技術(shù)存在合格率低、加工成本高，甚至不能加工的問題與不足，所提供的一種聚 碳酸酯材料的精密切削加工方法，通過熱處理、時(shí)效處理降低工件應(yīng)力變形，通過優(yōu)化切削 刀具諸元參數(shù)、切削諸元參數(shù)，將切削熱效應(yīng)限制在可控范圍之內(nèi)，使聚碳酸酯材料薄壁精 密零件的切削成型達(dá)到了提高合格率、降低加工成本，可操作的目的，同時(shí)對(duì)于聚酯薄壁精 密零件的切削成型具有普適性、指導(dǎo)性的推廣意義。
實(shí)施例說明以下通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的聚碳酸酯材料的精密切削加工方法作進(jìn)一步詳 細(xì)說明，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以參照實(shí)施例的方法切削加工出合格的聚碳酸酯材料的薄 壁精密零件，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的任何限制。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例制品名稱一種PC薄壁大盤中空環(huán)形零件制品材料聚碳酸酯板材(PC-LeXan21)制品要求最小壁厚僅為2. 5毫米；外徑 220. 30士0. 04毫米，內(nèi)徑 小215. 30士0. 04毫米，高度25. 4士0. 03毫米，控制CPk ^ 1. 33，零件表面不能有任何油污， 切削過程中不能加任何切削液；加工設(shè)備立式加工中心、哈挺CNC車削中心、電烘箱；環(huán)境室內(nèi)，氣溫25°C ；
加工工藝步驟粗加工、半精加工、精加工；步驟一、粗加工將聚酯材料通過切削機(jī)床加工獲得粗切削品，粗切削品再經(jīng)過熱處理、時(shí)效處理 獲得粗加工品；加工設(shè)備立式加工中心；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的4倍的余量；內(nèi)圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的1 倍的余量；粗切削目標(biāo)尺寸外徑 260. 30毫米，內(nèi)徑 210. 30毫米，高度30毫米；切削刀具諸元參數(shù)現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)立式銑刀；切削諸元參數(shù)現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)參數(shù)；切削冷卻壓縮空氣三噴嘴射流冷卻；氣壓，600 800kPa ；熱處理水平放入電烘箱中，恒溫150°C，2小時(shí)；時(shí)效處理室內(nèi)，25°C，水平靜置24小時(shí)；步驟二、半精加工將粗加工品通過切削機(jī)床加工獲得半精切削品，半精切削品再經(jīng)過熱處理、時(shí)效 處理獲得半精加工品；加工設(shè)備CNC車削中心，主軸徑向跳動(dòng)< 3微米；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的10%的余量；內(nèi)圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的 10%倍的余量；半精切削目標(biāo)尺寸外徑6 221. 30毫米，內(nèi)徑6 214. 30毫米，高度33毫米；切削刀具諸元參數(shù)切削刃具材料，YG3、YG6 ；刀尖圓角R彡0. 3 ；切削前角15° 25° ；主偏角60° 90° ；切削諸元參數(shù)切削線速度380 450米/分鐘切削進(jìn)給量0. 02 0. 03毫米 /轉(zhuǎn)；每次切削深度0. 05 0. 1毫米；切削冷卻壓縮空氣三噴嘴射流冷卻；氣壓，600 800kPa ；熱處理水平放入電烘箱中，恒溫120°C，2小時(shí)；時(shí)效處理室內(nèi)，25°C，水平靜置2小時(shí)；步驟三、精加工將半精加工品通過切削機(jī)床加工獲得精切削品，精切削品再經(jīng)Cpk指數(shù)測(cè)試，清 潔，包裝獲得成品；加工設(shè)備CNC車削中心，主軸徑向跳動(dòng)< 3微米；精切削目標(biāo)尺寸外徑6 220. 30士0.04毫米、內(nèi)徑 215. 30士0. 04毫米，高度 25. 4士0. 03毫米，達(dá)到標(biāo)的尺寸；切削刀具諸元參數(shù)切削刃具材料，YG3、YG6 ；刀尖圓角R≤0. 3 ；切削前角， 15° 25° ；主偏角60° 90° ；切削諸元參數(shù)切削線速度380 450米/分鐘切削進(jìn)給量0. 02 0. 03毫米 /轉(zhuǎn)；每次切削深度0. 05 0. 1毫米；切削冷卻壓縮空氣三噴嘴射流冷卻；氣壓，600 800kPa ；CPk 指數(shù)測(cè)試:CPk ≥1. 33 ；
清潔吸塵器負(fù)壓吸塵清潔；包裝水平擱置，抗壓減振隔離包裝。
權(quán)利要求
一種聚碳酸酯材料的精密切削加工方法，其特征在于包括粗加工、半精加工、精加工；其中，所述的粗加工為，將聚酯材料通過切削機(jī)床加工獲得粗切削品，粗切削品再經(jīng)過熱處理、時(shí)效處理獲得粗加工品；加工設(shè)備立式銑床；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的4倍的余量；內(nèi)圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的1倍的余量；切削刀具諸元參數(shù)現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)立式銑刀；切削諸元參數(shù)現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)參數(shù)；切削冷卻壓縮空氣三噴嘴射流冷卻；氣壓，600～800kPa；熱處理水平放入電烘箱中，恒溫150℃，2小時(shí)；時(shí)效處理室內(nèi)，25℃，水平靜置24小時(shí)；所述的半精加工為，將粗加工品通過切削機(jī)床加工獲得半精切削品，半精切削品再經(jīng)過熱處理、時(shí)效處理獲得半精加工品；加工設(shè)備CNC車削中心，主軸徑向跳動(dòng)≤3微米；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的10％的余量；內(nèi)圓單邊留壁厚標(biāo)的尺寸的10％倍的余量；切削刀具諸元參數(shù)切削刃具材料，YG3、YG6；刀尖圓角R≤0.3；切削前角，15°～25°；主偏角60°～90°；切削諸元參數(shù)切削線速度380～450米/分鐘切削進(jìn)給量0.02～0.03毫米/轉(zhuǎn)；每次切削深度0.05～0.1毫米；切削冷卻壓縮空氣三噴嘴射流冷卻；氣壓，600～800kPa；熱處理水平放入電烘箱中，恒溫120℃，2小時(shí)；時(shí)效處理室內(nèi)，25℃，水平靜置2小時(shí)；所述的精加工為，將半精加工品通過切削機(jī)床加工獲得精切削品，精切削品再經(jīng)Cpk指數(shù)測(cè)試，清潔，包裝獲得成品；加工設(shè)備CNC車削中心，主軸徑向跳動(dòng)≤3微米；精切削目標(biāo)尺寸達(dá)到標(biāo)的尺寸；切削刀具諸元參數(shù)切削刃具材料，YG3、YG6；刀尖圓角R≤0.3；切削前角，15°～25°；主偏角60°～90°；切削諸元參數(shù)切削線速度380～450米/分鐘切削進(jìn)給量0.02～0.03毫米/轉(zhuǎn)；每次切削深度0.05～0.1毫米；切削冷卻壓縮空氣三噴嘴射流冷卻；氣壓，600～800kPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚碳酸酯材料的精密切削加工方法，其特征在于包括粗加工、半精加工、精加工。本發(fā)明采用在粗加工與半精加工、半精加工與精加工之間設(shè)置熱時(shí)效處理和自然時(shí)效處理，采用空氣射流冷卻，并對(duì)切削刀具諸元、切削參數(shù)諸元優(yōu)化的技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在合格率低、加工成本高，甚至不能加工的問題與不足，所提供的一種聚碳酸酯材料的精密切削加工方法，通過熱處理、時(shí)效處理降低工件應(yīng)力變形，通過優(yōu)化切削刀具諸元參數(shù)、切削諸元參數(shù)，將切削熱效應(yīng)限制在可控范圍之內(nèi)，使聚碳酸酯材料薄壁精密零件的切削成型達(dá)到了提高合格率、降低加工成本，可操作的目的，同時(shí)對(duì)于聚酯薄壁精密零件的切削成型具有普適性、指導(dǎo)性意義。
文檔編號(hào)B23P17/04GK101850505SQ20101016236
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月10日
發(fā)明者陸夢(mèng)周 申請(qǐng)人:寧波市錦泰橡塑有限公司