伯丰快速成型：CNC 加工 POM 部件的工艺要点和质量控制

CNC 加工工艺要点

（一）切削参数优化

加工阶段

刀具类型

主轴转速（r/min）

进给速度（mm/min）

Leikkuusyvyys (mm)

Jäähdytysmenetelmä

进行粗加工时, 所用到的是平底立铣刀, 其转速范围在800至1200之间, 对应的进给量在1.0到2.5的区间, 冷却方式为压缩空气又或者是油雾冷却。

对工件进行半精加工, 所使用的工具是球头铣刀, 其转速范围在6000至8000之间, 进给速度是500到800, 切削深度为0 .3至0.5 , 且采用油雾冷却方式。

将涂层立铣刀进行精加工, 其转速在8000至12000之间, 进给速度是200到500, 切削深度为0.1至0.3, 采用冷风（温度为-20℃）。

关键原则：

采用高转速、低进给、浅切削策略，减少切削热积累。

冷却介质优先挑选冷风或者油雾, 防止水溶性切削液渗透进材料内部引发应力开裂。

（二）典型结构加工技巧

深腔加工

分层进行铣削操作, 每一层的切削深度要小于或等于刀具直径的二分之一, 采用螺旋下刀的方式, 其螺旋角处于五度到十度之间, 以此来避免轴向冲击。

刀具振动监测, 借助主轴负载传感器来做实时监控, 振动幅值大于0.02毫米的时候便降低进给速度。

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当需要进行攻牙前底孔直径计算时, 其遵循这样的公式, 即D=d−1.05P , 其中d为螺纹大径, P为螺距, 要是遇到如M6×1.0这种规格的, 其底孔直径是5.0mm。

将切削丝锥替换成选用挤压丝锥, 以此来降低材料撕裂, 进给速度要和主轴转速维持同步状态呢（v = n×P）。

薄壁件加工

通过采用渐进式铣削的方式: 首先对那个周边的固定结构展开加工, 进一步接着逐步地去除内部的材料, 之后留下0.1到0.2毫米的余量来进行时效处理（也就是在60℃的温度下保持恒温2小时）。

实现辅助支撑的方式有, 在工件的背面粘贴蓝丁胶, 或者使用浮动支撑块, 通过这些来减少切削时产生的振动。

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（一）后处理工艺

取工件以特定的方式, 放置于温度区间处在一百二十至一百三十摄氏度的烘箱里来保温, 保温的时长为二至四个小时, 之后随着烘箱一同冷却直至室温, 以此来达成消除加工期间所产生应力的目的。

表面处理：

采用化学抛光 , 运用 20%硝酸溶液 , 于温度处于 50 – 60℃的情况下 , 浸泡 5至10秒后 , 将表面粗糙度提高到Ra0.8μm以下。

电镀处理时, 要先开展粗化处理, 像喷砂或者铬酸蚀刻这种方式, 以此来增强镀层的附着力, 使其更加牢固。

（二）质量检测要点

尺寸精度方面, 关键尺寸的检测是通过三坐标测量仪（CMM）来进行操作的, 其运行过程中对公差予以有效控制, 将其范围限定在正负0.01毫米以内。

外观质量方面, 要凭借眼睛查看是否存有烧焦现象以及是否有熔痕迹象, 而且光泽度必须呈现出均匀的状态, 另外粗糙度借助轮廓仪来开展检测, 当检测结果为 Ra≤1,6微米时判定为合格。

性能测试, 抽样去做拉伸强度方面, 要求拉伸强度是大于或等于60MPa的那种, 还要做弯曲模量方面, 弯曲模量有个要求是大于或等于某个数值, 另外还要做摩擦磨损试验, 此试验要求磨耗量小于或等于5mg/1000次循环。

常见问题与解决方案

问题类型

可能原因

解决措施

呈现出表面被烧焦的状况, 出现碳化现象, 切削时的温度过度偏高, 采取降低切削深度的举措, 提升冷却的效率, 更换较为锋利的刀具。

材料进行首件首件加工进而由此实测其中收缩率导致进行修正编程尺寸致使尺寸出现超差, 且材料收缩率并未得到补偿, 存在该项情况。

边缘出现崩裂情况, , 是因刀具磨损, 或者是进给速度太快了 因此应按时更换刀具；把进给速度降至500mm/min以下。

当中存在内部气泡, 是因为毛坯注塑的时候排气状况不良, 所以要对注塑模具排气系统加以优化, 还要增加保压时间。

安全与环保注意事项

加工期间, 操作人员要有防护举措, 需戴上防护口罩以及护目镜, 以此防止吸入因分解而产生的甲醛气体, 此气体的容许浓度是小于或等于3ppm。

对于废弃物进行处理时, 切削废料要分类去收集, 要防止其与金属屑相混合, 能够借助热解的方式来回收甲醛, 或者将其交给专业的机构作出处理。

设备通风方面, 加工区域要配备强力抽风系统, 以便维持空气畅快流动, 此系统必须做到每小时换气次数至少达到15次, 如此才行。

凭借合理挑选设备, 优化工艺参数, 严格践行质量控制流程之举, CNC 加工能够达成 POM 部件的高精度生产, 以及高效率生产。于实际操作当中, 需要结合具体部件的结构, 以及批量需求, 动态地调整加工策略, 以此来达成最佳的加工效果。

来源：东莞市伯丰快速成型技术有限公司