尼龙薄壁件铣削加工影响因素的研究

针对尼龙薄壁件在加工过程中容易变形，不能满足使用要求的问题，研究分析了影响尼龙材料铣削的因素，包括夹具、刀具、切削热和材料原始内应力。由于铣削过程中夹持、刀具、切削热、材料原内应力四个因素相互作用，在铣削尼龙薄壁件时应综合考虑各因素的影响，各因素的影响应分别最小化。关键词：尼龙；铣削；变形；影响尼龙材料因其硬度、韧性和加工性能等因素，在工业上得到了广泛应用，并起到了不可替代的作用；但对薄壁尼龙零件的加工易变形，精度难以保证。为了为实际加工生产提供理论指导，本文对影响尼龙薄壁件加工精度的四个因素——夹紧、刀具、切削热和材料的原内应力进行了研究和分析。表1显示了尼龙66的物理参数[1]。表1尼龙66材料室温性能参数密度尼龙66材料性能参数密度P/G.cm-3比热c/j/（g.k）-1熔化热91h/j摩尔摩尔-1熔化熵91s/j/（摩尔S S S S/j k）-1焓/j g-1熔点/c分解温度夹紧力会使工件产生。变形、卸夹力、工件的弹性变形自动恢复，造成工件尺寸与加工尺寸不一样而无自由力。如果夹紧力太大，会超过材料的屈服极限。长的夹紧时间会导致工件的塑性变形，加工件的夹紧部分不符合加工尺寸。

反之，会导致夹紧不紧，加工过程中振动大，影响最终加工尺寸质量[2]。尼龙材料不同于金属材料，具有密度低、易变形、易加工等特点。在夹紧过程中，由于夹紧容易引起变形。加工后，弹性恢复使尼龙的尺寸和形状发生变化，夹紧力越大，加工后变形越大。因此，在尼龙薄壁件的加工中，应采取有力的夹紧初始加工，轻微的夹紧精加工顺序，以保证夹紧力不影响尺寸加工精度。2。刀具切割尼龙材料应避免刀具本身带来过大的挤压力。刀具切削过程是不断向材料内部移动，除了刀具对材料的侧切削，还有直接推进的压力。如果推力过大，不仅会影响工件的稳定性，还会直接引起工件的变形，导致弹性变形恢复后工件尺寸偏差大。与刚度较弱的刀具相比，刚度较强的刀具弹性较差，在加工的工件上更容易产生推力，导致工件变形。因此，刚度较弱的刀具加工精度较好。切削刃的锋利度对其加工精度有很大的影响，切削刃越多，切削刃就越多。切削阻力越小，对材料的推动力越小，工件变形越小，回弹现象越小，保证尺寸精度越高。

因此，用合金刀加工尼龙材料时，三角刀比四边刀好，加工工件时，在保证表面粗糙度的前提下，新刀比旧刀好，以保证尺寸精度，甚至可以使用刀。刃口打磨到一定程度，以减小刀刃的锐角。切削热是影响工件加工精度的重要因素之一。零件加工过程中会产生大量的热，如弹塑性变形、切屑分离、刀具与工件摩擦所消耗的能量等。这些热能大部分将转化为热能。这些热能的一小部分被芯片带走或被空气辐射，一大部分被工件吸收。这些热能在工件内部形成热应力，并随着加工的不断推进。热能不断产生，热应力不断变化，导致工件变形变形甚至开裂。对于尼龙材料来说，它们的热稳定性很弱，有点吸热，会导致变形。如果切割过程中产生的热量是在切割点产生的，则假定：1）切割前工件温度均匀；2）产生的热量不会向外辐射；3）如果切割过程稳定均匀，则工件的任何点m（X0、Y0、Z0）都会受到t温度的影响。移动点热源为【4】：t=type，q（u）为点热源此时的瞬时热量；p为介质密度；c为导热介质的比热容；坐标（x0、y0、z0）为定点位置，已知值；坐标（x、y、z）为点热源的位置。源，即变化值；t是点热源影响后定点的温升。由公式可以看出，点热源越近，其温度的影响越大。切割面直接是热源面，热源面最热，加热变形越大。因此，对加工精度高的工件应进行冷却。可以使用煤油清洗或冷却液清洗进行冷却。4。材料本身存在内应力。在机械加工过程中，多余零件的去除改变了工件的整体结构相关性，导致材料内应力平衡的破坏，需要寻找一种新的内应力平衡，导致材料在切削过程中变形。因此，在金属材料加工前，应采用回火和振动时效的方法消除内应力，以消除材料的内应力和结构。

数量趋于稳定，减少了机械加工变形。尼龙材料铸造时，经常出现大或小的气孔或孔洞。当模具温度过高时，尼龙制品容易收缩，反之，由于瞬间分离的聚合物没有完全溶解在单体中，容易产生微孔。此外，尼龙反应物会或多或少地与易挥发或易分解的产品混合，铸造会产生易挥发的产品，在产品中形成气泡或空隙，这些空隙在很大程度上造成尼龙材料的不稳定，一旦结构发生变化，内应力重新平衡，材料容易变形。[5。图1是待加工尼龙片材。图2显示了加工过的尼龙板。假设尼龙材料中存在气孔，则尼龙材料中的孔在未加工时具有结构牵引支撑的平衡。切断部分材料后，孔在边缘应力的作用下失去了原材料的支撑，收缩到孔的中心，导致成品工件向加工侧弯曲变形。图1待加工尼龙片图2尼龙片5铣削后的结论对尼龙薄壁件在铣削过程中的精度有许多影响因素，但主要受四个因素的影响：夹紧、刀具、切削热和材料内应力。同时，这四个因素相互作用，如刀具磨损严重，不仅增加了铣刀对零件的推力，而且增加了切削产量。热和切削热会改变材料的内应力平衡。由此可见，尼龙薄壁件的铣削时，应综合考虑各种因素的影响，各因素的影响应分别最小化。