如何机器压克力:得到它正确的第一次!


好吧,这是一个关于“金属制造”的网站的典型主题的轻微偏差,但它已经足够接近了,对吧?亚博平台登录链接地址

对你们一般的机械师来说,偶尔对塑料零件的要求似乎是很常见的。有些商店专门从事这类工作,但即使是在一般的工作商店,你也完全有可能遇到这种情况。

在本文中,我们将介绍以下主题:

  • 如何选择合适的刀具
  • 如何达到良好的表面光洁度
  • 什么速度和饲料推荐
  • 如何处理工作
  • 让工作顺利进行的提示和技巧

刀具的选择

用于亚克力材料的有效切割工具与用于钢材料的非常不同。

切割边缘需要锋利和非常激进,以避免问题,如表面光洁度差和材料熔化。通常为铝制设计的工具可以很好地应用于丙烯酸,尽管你会发现为塑料专门设计的工具效果更好。

原因是丙烯酸在非常低温下熔化。普通的加工挑战,如建立的边缘和粘合剂加剧了大多数塑料的十倍。作为一般规则,最好不要使用先前用于金属的切割器,因为边缘可能已经有一些磨损。

刀具几何

切削刃耙角为5度,间隙2度的间隙真的很好。如果没有足够的间隙角度,材料会摩擦,你会有糟糕的一天。

许多专业刀具只有一个凹槽最大的切屑间隙。这些工作很好,但我已经使用的endmills多达3长笛非常成功。这里的主要要求是,芯片可以很容易地撤离,而不会卡住,熔化,并造成不良的结果。

有更多的凹槽的好处是你可以使用一个更高的进给速率,有更少的凹槽的好处是有更少的灾难性故障的风险,当芯片不能正确清除。

单凹槽刀具也有利于保持塑料冷却而切割;如果你有芯片焊接的问题,然后尝试一个工具与较少的长笛。

另一点要考虑的是,更多的笛子将意味着工具将有一个较厚的核心,这意味着它将更不容易振动。关于如何有效地使用这些工具,将在切割策略部分有更多的信息。

用于端部的小角落半径也可以大大改善地板几何形状的表面光洁度。

这里有一个总结:

更少的长笛 更多的长笛
较低的饲料速度 更高的进给速率
更少的热量 更多的热量
较少的刚性工具 更刚性的工具
表面光洁度较粗糙,毛刺较多 表面光洁度好,毛刺少

上切vs下切vs直笛

大多数时候,你会发现上切式立铣刀效果最好。这意味着凹槽向上螺旋,就像他们做典型的金属切削立铣刀。

这是因为薯条被抬高,脱离了切面,所以它们不会有再次被切的风险,也不会成为额外热量的来源。想象一个螺旋钻——工具在工作的时候把木屑抽出来。

要使用上切立铣刀,你需要有刚性夹紧,这样工件就不会随着切屑向上拉进刀具。这也意味着非常薄的地板可能不适合这种类型的刀具,因为地板可以弯曲起来,并由立铣刀凿开。

Downcut对于某些应用是一种实用的方法。如果工件夹具不是很好,这是一个安全的选择。

例如,如果你使用的是扁平的部件,你可能会选择用胶带把它们固定住。这对于单张工作尤其有效。否则,除非应用程序证明有必要,否则最好避免降低端铣。

直笛子不太管用。压克力最好用高螺旋工具切割;来自直槽的冲击可以从你的工件剥离材料,表面光洁度将不会那么好。唯一的例外是PCD工具——这些工具通常足够锋利,足以证明螺旋的缺乏。

作为一般经验法则,螺旋越高,越好。

刀具材料

硬质合金绝对是切削工具的首选材料。虽然高速钢可以切割亚克力,但它通常不会有很好的表面光洁度。一些商店使用金刚石涂层刀具,但这通常更适合高产量类型的工作。钻石不便宜,大多数商店用普通的碳化物就可以了。

刀具涂层和饰面

通常,未涂覆的碳化物端盖是丙烯酸最实用的。这是因为涂料倾向于留下略微圆形的切削刃,使工具更敏锐。

在钢铁等较硬的材料中,略微圆润的刃口是一种优势,因为它使刃口更坚固,更不易碎裂。但是对于像亚克力这样的塑料来说,这种材料很软,而且尖端的工作原理没有那么硬。更重要的是,边缘的锐度可以减少热量,防止摩擦。

总体而言,通常是唯一的涂层通常是有意义的是聚结晶金刚石或PCD涂层。这可以改善高生产部件的刀具寿命,因为切削刃不容易磨损碳化物。但是,即使仍然仍然是丙烯酸不是磨蚀性塑料,所以未涂层的碳化物通常是大多数工作的良好起点。

如果你真的想要一些工作良好的东西,考虑抛光立铣刀。工具的表面光洁度将如此光滑,芯片将滑过长笛面,你的机加工光洁度将明显更好。

转动工具

这些原理同样适用于车削工具。

刀具应该锋利,具有侵略性的前角,有大量的间隙,并尽可能光滑。

您还应避免使用过多的半径(如圆形刀片)的工具 - 如果进料太低,则可能会导致摩擦,然后表面光洁度将是多云的。我的Go-to是0.060“的鼻子rad,因为它在较轻的切割压力和良好的表面表面上在转动的直径上进行了良好的平衡。

如果鼻尖的弧度很大,那么维持光洁度所需的高进给率可能会导致以下问题:

  • 部分裂缝,因为它在切削刀具的压力过大
  • 该部分脱离了工件
  • 该工件在薄片上留下了瑕疵

记住,塑料承受不了和金属一样多的压力。如果您使用的是大直径的库存,这就不是什么问题了,但它可能会出现在小直径的库存上。

然而,真的,你需要的只是尖锐的东西,其余的你可以很容易地弄清楚。有一些抛光的硬质合金转动刀片,非常适合工作。

如果你在紧急情况下,使用一个HSS钻头,磨额外的浮雕和硬耙子角,并使用磨石来装饰切削边缘,以获得最大的锋利。这样就能把几个阴天的零件送出去了。

注意:如果你真的需要玻璃表面的亚克力,PCD切割机是你最好的选择。以下是一个可能的结果的例子:

钻头/小型制品

在大多数情况下,用亚克力做洞是相当简单的。然而,有几件事需要注意:

老式的118度钻孔机将大量热量注入塑料中。你最好还是用135度劈点钻,很新鲜的。

丙烯酸可以容易地敲击,但材料本身并不是最好的

工作着

工作握持需要大量的表面积,否则零件容易开裂或松动。即使如此,夹紧压力也不能太高。

不要在4“x 4”块上使用面部的面孔,该块由夹持到底部的底部0.125“。它会出现在VISE中,而商店的每个人都会听到它。

对于非常平坦的部件,双面磁带实际上非常适合。这是用丙烯酸薄板合作的实用性。以下是这种方法的一些提示:

  • 确保你使用的胶带非常薄,否则在切割过程中会震动和弯曲。这是我使用的东西,既便宜又好用。
  • 使用直径较小的刀具来降低切削压力。如果工具太大(像一个1/2″立铣刀的一个部分,这是2″正方形),那么它可能会弹出的部分松动。
  • 真空板是精确而牢固地压下板材的一种极好的方法,通常是理想的解决方案。

削减策略

皮磨真的很好地减少切割力并在零件上保持清晰的加工表面。此外,由于每个长笛的实际切割时间大大减少,因此没有大量的机会从切割方面的热量才能进入零件。

这实际上是加工塑料如丙烯酸的关键基本原理之一:尽可能快地通过芯片获取散热。

丙烯酸在很低的温度下熔化:只有320华氏度。通过与工业机器的摩擦来达到那样的高温并不难。使用更高的进料速率降低了摩擦的风险,并使热量通过芯片出来。

加工亚克力还有另一个重要的策略:避免任何会给你带来长丝状芯片的东西。

这适用于铣削和车削。

铣削时,避免陷入有利于浅的坡道运动。如果没有办法绕过它,使用一个啄食周期来打破芯片的长度。

这些芯片可以在工具周围堆积,然后在塑料与工件旋转时通过摩擦融化塑料。它还可以阻止冷却剂到达你的工具。

如果你的工具周围有一堆芯片存在问题,这里有一个可能的解决方法:

缩回到大约一英寸以上的工件,并把主轴扔到反向。这通常就足够扔掉薯条了。

如果你是手动编程,下面是代码的样子:

G81 X1。日元。z - 1.0 R1.0 F30.0;

M04;

G04 P1000;

M03;

这将把工具缩回到工件上方最多1英寸,扭转主轴,等待1秒钟的芯片飞出,然后将主轴翻转回到顺时针旋转。

这通常是我最后的办法,但确实管用。

转身

对于转弯,这更具挑战性。丙烯酸非常难以切割足够的碎片断路器几何形状;这只是太可锻造的方式。

从最少的材料角度来看工作。根据您的设置,使用X轴PLUEGE粗略粗略的部分可能有意义。

如果直径没有稀释很多,这可以是防止芯片长度三英里长的有效方式。或者,如果您需要进行面向操作,可能最好用Z饲料进行粗切,然后留下X.

另一种选择是分段计算。例如,如果您有一个长度为10″的部件,那么就有4个粗略的操作,每个操作管理2.5″段

一些CAM系统或控制器有一个“口吃馈送”的选项。这是一个非常好的破碎芯片的解决方案-类似于G73钻削周期的概念。

在一天结束的时候,如果所有的方法都失败了,那就尽可能的快和硬的喂它,不要让零件飞出工件。

饲料和速度

当然,如果您正在为工作购买工具,您可以获得咨询刀具制造商的加工参数。

但是,如果你像我一样,你会有一堆铝制切割机,只是要求被使用。以下是我为速度和馈送所做的:

很多人只使用铝的参数,但通常饲料不够高,真正有效。

通常,我实际上我的RPM实际上会稍微慢一点,但是饲料速度的双重三倍。我发现这提供了最佳的芯片控制和最小的材料,因为芯片没有略低的RPM变得非常热。

例如,如果我有一个1/4″3-笛无涂层立铣刀,我将从大约600 SFM和0.003″CPT开始。这算出约9600 RPM和饲料率86.4 IPM。

对于转向,我将遵循类似的原则,但与刚性设置(如使用卡盘和尾架在一个厚的部分),你可以真正启动进给速率。只要把铝的进料速率提高三倍就有了一个好的起点。

最后,你不需要留下太多的存货。对于大多数应用程序来说,即使是0.005″也是很多的。通过将成品库存保持在最低限度,这种操作产生的芯片可能不会大到足以构成威胁。

润滑和冷却剂

油雾和洪水冷却剂是非常流行的润滑和冷却丙烯酸切削。鼓风冷却也可以用于抛光工具或金刚石刀具。

不过,值得关注的是芯片清算系统。高压冷却剂是伟大的爆破屑清除切割机,但长和绳状的屑可以很容易堵塞屑螺钻或皮带。

如果无法避免粘连的芯片,那么考虑关闭你的芯片清除系统,并在换班结束时手动清除它。

另一个需要考虑的问题是冷却剂过滤。细小的塑料颗粒可以通过网状过滤器,堵塞冷却剂管路。使用纸质过滤器可能是值得的。

如果你要使用冷却剂,还有一件事要仔细检查:确保乳剂不会和塑料发生反应,导致塑料混浊或融化。通常大多数冷却剂都是好的,但不是所有的都是。如果你不确定,可以将一块丙烯酸薄片放入一桶冷却液中,让它静置一夜。如果明天早上没事,你就没事了。

选择加工方法

亚克力火焰抛光是最常见的方法之一,获得一个清晰,有光泽的表面。这里有一个视频演示了这是如何做到的:

但应该注意的是,这也有缺点。“疯狂”是个可能的问题。这种情况发生时,有张力的材料是容易开裂。从本质上说,这是沿表面的大量微裂纹。

亚克力的加热和冷却是造成这种张力积累的原因。为了抵消这一点,你需要对部件做一些热回火。但这并不是一个完美的解决方案,因为它很容易导致零件扭曲变形。这里的关键是不要让亚克力升温太多,要保证升温均匀。

保持锋利的边缘也可能棘手 - 随着丙烯酸在表面上达到其熔点,它将略微扭曲。

手工抛光是一个繁琐的过程,你不可能在不变形的情况下得到一个清晰的表面。一般来说,获得一个完美平坦的抛光表面的唯一方法是使用专门的设备。

提示和技巧

  • 避免使用溶剂清洁亚克力部件,因为它们会融化部件或使其变浑浊。如果你不确定,先在毛坯上测试一下。
  • 基于水的冷却剂VS油基冷却剂通常是更好的选择,因为部件可以用水冲洗,以除去油状残余物。
  • 尽量避免粘稠的薯条。它们对人员和设备都是一个严重的安全问题。
  • 使用冷却剂来引导芯片离开,而不是冷却工具。
  • 开手动车床?使用Dawn洗洁精润滑。
  • 铸造压克力明显比挤压更容易加工;它不会搞砸那么多。

你有自己的窍门或问题吗?这就是评论的作用。

乔纳森·梅斯

我一直在过去14年的制造和维修。我的专业是加工。我已经管理了一家机器,为航空航天和医疗原型和合同制造的Multiaxis CNC机器。我还完成了大量的焊接/制造,以及特殊的过程。亚博体育下载现在我经营一家咨询公司来帮助别人解决制造业问题。

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