專利名稱：聚碳酸酯材料的精密切削加工方法
技術領域：
本發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：
對于有特殊要求不允許用模具成型的精密科學儀器的聚酯材質的精密零部件，須 采用切削加工方法成型；例如，液相質譜儀中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> 1.33，且零件切削過程中不能加任何切削液 冷卻。現有技術缺乏針對聚酯材料薄壁精密零件進行切削成型加工的指導性手段方法，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、導熱性能 差、局部熱效應大、含水平衡等因素，在切削的擠壓、褶皺、滑移、剝離的作用下易應力變形， 產生尺寸、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，現有技術存在合格率低、加工成本高，甚至不能加工的問題與不足。

發明內容
針對上述現有技術存在的問題與不足，本發明采用在粗加工與半精加工、半精加 工與精加工之間設置熱時效處理和自然時效處理，采用空氣射流冷卻，并對切削刀具諸元、 切削參數諸元優化的技術方案，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、時效處理降低工件應力變形，通過優化切削刀具諸元參數、切削諸元參數，將切削熱 效應限制在可控范圍之內，使聚碳酸酯材料薄壁精密零件的切削成型達到提高合格率、降 低加工成本，可操作的目的。本發明的目的是這樣實現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床加工獲得粗切削 品，粗切削品再經過熱處理、時效處理獲得粗加工品；加工設備立式銑床；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標的尺寸的4倍的余量；內圓單邊留壁厚標的尺寸的1 倍的余量；切削刀具諸元參數現有技術常規立式銑刀；切削諸元參數現有技術常規參數；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；時效處理室內，25°C，水平靜置24小時；所述的半精加工為，將粗加工品通過切削機床加工獲得半精切削品，半精切削品 再經過熱處理、時效處理獲得半精加工品；加工設備CNC車削中心，主軸徑向跳動< 3微米；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標的尺寸的10%的余量；內圓單邊留壁厚標的尺寸的10%倍的余量；切削刀具諸元參數切削刃具材料，YG3、YG6 ；刀尖圓角R彡0. 3 ；切削前角， 15° 25° ；主偏角60° 90° ；切削諸元參數切削線速度380 450米/分鐘切削進給量0. 02 0. 03毫米 /轉；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；時效處理室內，25°C，水平靜置2小時；所述的精加工為，將半精加工品通過切削機床加工獲得精切削品，精切削品再經 Cpk指數測試，清潔，包裝獲得成品；加工設備CNC車削中心，主軸徑向跳動< 3微米；精切削目標尺寸達到標的尺寸；切削刀具諸元參數切削刃具材料，YG3、YG6 ；刀尖圓角R彡0.3 ；切削前角， 15° 25° ；主偏角60° 90° ；切削諸元參數切削線速度380 450米/分鐘切削進給量0. 02 0. 03毫米 /轉；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，本發明采用在粗加工與半精加工、半精加工與精加工之間設置熱時效處理 和自然時效處理，采用空氣射流冷卻，并對切削刀具諸元、切削參數諸元優化的技術方案， 克服了現有技術存在合格率低、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、時效處理降低工件應力變形，通過優化切削 刀具諸元參數、切削諸元參數，將切削熱效應限制在可控范圍之內，使聚碳酸酯材料薄壁精 密零件的切削成型達到了提高合格率、降低加工成本，可操作的目的，同時對于聚酯薄壁精 密零件的切削成型具有普適性、指導性的推廣意義。
實施例說明以下通過具體實施例對本發明的聚碳酸酯材料的精密切削加工方法作進一步詳 細說明，所屬領域的技術人員可以參照實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，但不應理解為對本發明的任何限制。
具體實施例方式實施例制品名稱一種PC薄壁大盤中空環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；加工設備立式加工中心、哈挺CNC車削中心、電烘箱；環境室內，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床加工獲得粗切削品，粗切削品再經過熱處理、時效處理 獲得粗加工品；加工設備立式加工中心；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標的尺寸的4倍的余量；內圓單邊留壁厚標的尺寸的1 倍的余量；粗切削目標尺寸外徑 260. 30毫米，內徑 210. 30毫米，高度30毫米；切削刀具諸元參數現有技術常規立式銑刀；切削諸元參數現有技術常規參數；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；時效處理室內，25°C，水平靜置24小時；步驟二、半精加工將粗加工品通過切削機床加工獲得半精切削品，半精切削品再經過熱處理、時效 處理獲得半精加工品；加工設備CNC車削中心，主軸徑向跳動< 3微米；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標的尺寸的10%的余量；內圓單邊留壁厚標的尺寸的 10%倍的余量；半精切削目標尺寸外徑6 221. 30毫米，內徑6 214. 30毫米，高度33毫米；切削刀具諸元參數切削刃具材料，YG3、YG6 ；刀尖圓角R彡0. 3 ；切削前角15° 25° ；主偏角60° 90° ；切削諸元參數切削線速度380 450米/分鐘切削進給量0. 02 0. 03毫米 /轉；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；時效處理室內，25°C，水平靜置2小時；步驟三、精加工將半精加工品通過切削機床加工獲得精切削品，精切削品再經Cpk指數測試，清 潔，包裝獲得成品；加工設備CNC車削中心，主軸徑向跳動< 3微米；精切削目標尺寸外徑6 220. 30士0.04毫米、內徑 215. 30士0. 04毫米，高度 25. 4士0. 03毫米，達到標的尺寸；切削刀具諸元參數切削刃具材料，YG3、YG6 ；刀尖圓角R≤0. 3 ；切削前角， 15° 25° ；主偏角60° 90° ；切削諸元參數切削線速度380 450米/分鐘切削進給量0. 02 0. 03毫米 /轉；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 指數測試:CPk ≥1. 33 ；
清潔吸塵器負壓吸塵清潔；包裝水平擱置，抗壓減振隔離包裝。
權利要求
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床加工獲得粗切削品，粗切削品再經過熱處理、時效處理獲得粗加工品；加工設備立式銑床；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標的尺寸的4倍的余量；內圓單邊留壁厚標的尺寸的1倍的余量；切削刀具諸元參數現有技術常規立式銑刀；切削諸元參數現有技術常規參數；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；時效處理室內，25℃，水平靜置24小時；所述的半精加工為，將粗加工品通過切削機床加工獲得半精切削品，半精切削品再經過熱處理、時效處理獲得半精加工品；加工設備CNC車削中心，主軸徑向跳動≤3微米；電烘箱；留余量外圓單邊留壁厚標的尺寸的10％的余量；內圓單邊留壁厚標的尺寸的10％倍的余量；切削刀具諸元參數切削刃具材料，YG3、YG6；刀尖圓角R≤0.3；切削前角，15°～25°；主偏角60°～90°；切削諸元參數切削線速度380～450米/分鐘切削進給量0.02～0.03毫米/轉；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；時效處理室內，25℃，水平靜置2小時；所述的精加工為，將半精加工品通過切削機床加工獲得精切削品，精切削品再經Cpk指數測試，清潔，包裝獲得成品；加工設備CNC車削中心，主軸徑向跳動≤3微米；精切削目標尺寸達到標的尺寸；切削刀具諸元參數切削刃具材料，YG3、YG6；刀尖圓角R≤0.3；切削前角，15°～25°；主偏角60°～90°；切削諸元參數切削線速度380～450米/分鐘切削進給量0.02～0.03毫米/轉；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。本發明采用在粗加工與半精加工、半精加工與精加工之間設置熱時效處理和自然時效處理，采用空氣射流冷卻，并對切削刀具諸元、切削參數諸元優化的技術方案，克服了現有技術存在合格率低、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、時效處理降低工件應力變形，通過優化切削刀具諸元參數、切削諸元參數，將切削熱效應限制在可控范圍之內，使聚碳酸酯材料薄壁精密零件的切削成型達到了提高合格率、降低加工成本，可操作的目的，同時對于聚酯薄壁精密零件的切削成型具有普適性、指導性意義。
文檔編號B23P17/04GK101850505SQ20101016236
公開日2010年10月6日 申請日期2010年4月10日 優先權日2010年4月10日
發明者陸夢周 申請人:寧波市錦泰橡塑有限公司