程塑料是各类材料中发展最快、应用越来越广的一种，它的密度小，耐酸、碱和有机溶剂腐蚀，具有良好的电绝缘性，较好的耐磨、减振和fl润滑性能，生产过程能耗低，已成为常用钢铁材料最强的竞争对手，预i卜今后工程塑料在结构材料中所占的比例将越来越大。据统计：1，世界上每年生产的钢铁约有1/3损失于腐蚀，能源有1/3消耗于摩擦损失中。从节省钢铁、节约能源来看，广泛应用工程塑料势在必行。目前，工程塑料产品不断涌现\遍及航空、机械、电子与通讯、化工、建材、医疗及日用品等各个领域、-I程塑料制品除广采用注射、挤出、吹塑、压制、浇铸等方法直接成型外，其中一部分制品由于尺寸、几何形状及相互位置精度较高，或要求表面质量高和其它特殊功能，需要进行切削加丁。一般丁程塑料可在金属切削机床上加T.，但与金属材料切削加T相比，它的可切削性，削规律、刀具结构和切削量均有所不同为了改善7：程塑料的切削性能，提高切削加丁。质，应深人地进行探讨和研究1高聚物的结构及与切削有关的性能：3为了研究工程塑料的切削性能，必须了解高聚物的结构及与切削有关的性能、特点。

　　高聚物的结构高聚物随应用不同其性能各异。性能不同的原因是高分子成分、结合力和结构的不同。它的结构比低分子物复杂，分为分子内结构和分子间结构。

　　高聚物分子内结构即高分子链结构，只有部分非金属元素如氮、碳、氧等才能形成高分子链由于高聚物中常有的这些元素都为轻元素，所以高聚物有密度小的特点对其进行切削加r时定位、夹紧方式应与之相适应。

　　高分子链结构组成的不同导致元素间结合力大小不同、几何形状不同，从而使材料性能不同、n丁切削性也不丨5线型高聚物的分子链多卷曲帮线W状，材料富有弹性，塑性好、硬度低；体增品聚物的分子链互相横向交联，材料硬度高、脆性大，无弹性和塑性高聚物的分子链结合力大小、硬度高低及脆性和塑性直接影响到其切削性能高分子链构象不同，引起大分子链的伸长或回缩，使其成为柔顺性好的聚合物，强度和硬度低，熔点也较低，但弹性和韧性好，切削加r.时应特别注意切削热是否引起熔化。

　　分子间结构是指高聚物内部分子链的几何排列和堆砌的结构，分为晶态、部分晶态和非品态3类晶态在高聚物中占的比例称为结晶度结品度越高，其强度、硬度、刚度和熔点越高。耐热性也越好，但弹性、冲击强度则降低，K性能也影响可叻削性力学状态聚物的性能yK乃7：状态f！又乃学状态有玻璃态，高弹态和粘流态-：种其屮只柯粘流态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，因为其它状态疫脆性，施加外力时会断裂，难以成型加T2工程塑料的切削加工一般r程塑料行好的叻削性。可进行w削加「。，但与金属材料切削加T.相比有许多不同之处和特点。

　　2.1切削参数因为塑料一般硬度不高，强度较低，只有30 100MPa，即使玻璃纤维增强尼龙也有200MPa，仅相当于铸铁的强度因此切削加T塑料时其切削力一般比金属小得多，可选用较大的切削量怛是，收镐日期：2001-丨2-17它的导热系数很小，仅为钢的1/175 ~1/450；耐热性差，一般只能耐100~250T，有的只耐几十度。若切削量大，使切削温度升高，会使塑料熔化、焦化和“粘刀”，刀具也易加剧磨损。为了降低切削温度，可使用冷却液，但有些塑料因用冷却液又会影响其性能，只能用压缩空气冷却。所以切削参数的选择处于多种因素和矛盾之中，应多加分析和试验，选取合适的切削参数。

　　加工精度和表面质量塑料切削加工的精度一般都很差，加工表面粗糙。这是因为塑料由多种成分组成，组织不均匀，加工定位不合理，夹紧力不合适，走刀后回弹等所致，使加工表面凹凸不平，车削外圆时易出现椭圆形几何误差，铣削的平面也较粗植，钻孔时孔径发生变化等。加工表面质量也与切削方向有关。加工面相互位置精度差是由加工设备的稳定性和自动化程度不篼引起的。

　　磨削作用很多塑料切削时被切下的粉末或颗粒相当于磨料，有强的磨削作用，使切削刀具的刃口容易磨钝。

　　尤其是塑料中的玻纤织物、矿物、棉布、其它纤维织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难。

　　2.4开裂性有些塑料质脆，切削时被挤压，工件易沿纤维方向开裂，产生银丝、裂纹，或出现工件边缘崩掉等现象。这种开裂与夹紧方式、夹紧力大小、刀具锋利程度、切削量、切削刀具几何角度等有关，直接影响切削加工质量。

　　改善工程塑料切削性能的对策改善工程塑料的切削性能，提高切削加工质量是一个综合性问题，采取什么对策涉及诸多方面如工程塑料的种类，加工的机床、刀具、工艺参数和外部环境等。现针对直接影响切削加工质量的因素进行分析、研究和试验，以获得提高工程塑料切削加丁质量的一些具体方法。

　　3.1切削刀具切削工塑料的刀具，一般应要求：①刀具应锋利、易切削、切削轻快，排屑顺畅；②散热好、冷却快；③刀具侧刃与加工面摩擦系数小，使刀具耐用。

　　切削刀具的几何形状一般I：程塑料的切削力比金属材料小得多，刀具切削部分的强度不是主要问题。为了使刀具锋利，可以增大前角，降低刃口粗糙度等级，有时可磨出圆弧断屑槽；采用大后角，后角愈大，愈能减少加工面与刀具间的摩擦，降低热量；采用较大刀刃倾角，可避免工件表面起毛、开裂、剥落；刀具刃口粗糙度等级要低，有利于刀刃锋利；钻头修磨横刃，减小轴向力，磨出中心顶，易定心；棱边背光，磨成带有副后角，减少与孔壁的摩擦；顶角小，有利于双重顶角。

　　正确选用刀具材料使用的刀具材料对刀具的耐用程度及切削成本等都有影响。如高速钢刀具耐用且成本低；碳化钨刀具加工表面质量较好；金刚石刀具较适用于非经常性的切削。

　　切削量切削工程塑料应采用高切削速度、小切削深度和走刀量。高速切削能缩短加工表面的摩擦时间，产生的热量少，切屑在刀具前面流出呈下跌倾向，减少了塑料导热性差对切削的不利影响。

　　塑料的抗开裂性差，切削往往是切裂，开裂愈长加工质量愈差。进刀量小，切屑厚度小，切肩细又薄，开裂长度就短，加工质量就好。如，在塑料板上加工孔径。8mm、孔深12mm的孔时，每次进给量1mm，钻通孔需要12次进给，加工质量很好。

　　切削量对材料弹性和不均性影响较大，切削深度大、切削速度小会造成加工实际尺寸大于名义尺寸。

　　切削区应散热好，若用冷却液，虽能使切削滑溜，但由于塑料具有吸水性，所以会影响切削加工乃至塑料性能，通常应采用压缩空气冷却；用镀铜的长刀杆可增加散热效果；采用断续切削，如旋风切削、飞刀、多次进给钻削、铣切等，能达到较好散热效果。

　　切削方式工程塑料的切削方式对加工质量有影响。一般纵向切削较好，但切屑顺着条层方向开裂，也影响加工质量D应使条层方向与切削面成一定角度，切屑在切刃口前面开裂而不会损害切削加工面，不影响加工质量。横向切削的加工面粗糙，顶向切削与横向切削类似。逆向切削时，切屑开裂会伸展到加工面以下，使加工质量变差。

　　机床及工艺装备工程塑料的加工质量，尤其是加工精度也受机床及工装所影响，特别取决于机床稳定性、关键部件（如主轴、轴承、夹头、换刀装置、工作台和导轨等）和关键技术（如自动化程度等）。

　　机床稳定性直接影响塑料的切削加工质量，要求机床有稳定的结构，刚度高，变形小。篼速转动的部件要动平衡，机床和主轴的同心度、滚珠丝杆和螺母的同心度要高。

　　主轴部件是机床保证加工质量的核心。主轴转速很高，有时每分钟篼达1万转，若要转动平稳、无振动，首先要求轴承有较篼的刚度和回转精度，温升不能高；其次要求轴承材质不易磨损，热膨胀小，稳定性好。无论采用直流电动机或交流变频电动机，主轴的驱动方式应能无级调速；要使电机与机床主轴在同一轴上，在结构设计及制造过程中应尽量使电机轴与主轴同心。

　　滚动导轨技术在机床中的应用已普遍采用，它可使直线运动的精度大为提高，达到微米级精度，摩擦系数极低，仅为0.002-0.003，它直接关系到提高工程塑料加工的尺寸精度。

　　机床的自动化程度对加工面相互位置要求较篼的零件是很重要的，一般采用数控系统，控制电机经滚珠丝杆副驱动机床工作台，通过步进电机脉冲转角的细分来提高位移精度。例如，用自行设计的WP-20001I（PCB）微机数控钻床和自开发的软件，在聚氯乙烯（PVC）板面上钻削微孔，可保证其间距精度达0.01mm，效果很好。

　　4结语工程塑料作为结构材料广泛应用于各类新产品、工程结构和装备之中。切削加工是一种工程塑料制品不可缺少的成型方式。对于如何提篼其可切削性能，一是要提高工程塑料切削加工质量，先作全面分析，再通过试验找到某种或数种应对方法，才能有好的收效；二是应采取得力措施进行切削加工即：①刀具应锋利，排肩顺畅，散热好；②切削时应采用高的切削速度、小的切削深度和进刀量，而切削次数》要多些；③切削方式以有一定角度的纵向切削为佳；④要求机床稳定，刚度高，自动化程度高；电机、主轴及夹头的同心度高。