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聚四氟乙烯墊片車削方法探析
- 分類:行業動态
- 作者:PFA管小姐姐
- 來源:丹凱
- 發(fā)布時間:2023-01-04 15:14
- 訪問量:
聚四氟乙烯墊片車削方法探析
- 分類:行業動态
- 作者:PFA管小姐姐
- 來源:丹凱
- 發(fā)布時間:2023-01-04 15:14
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針對(duì)聚四氟乙烯墊片的加工特點,通過(guò)刀具的刃磨和加工方法的合理運用,有效解決了加工墊片時容易産生的尺寸精度誤差和
形狀精度誤差,保證了表面(miàn)粗糙度,使産品能(néng)夠保質保量,爲以後(hòu)墊片加工提供經(jīng)驗。
1、引言
在航空航天領域,聚四氟乙烯墊片作爲密封件廣泛用于閥門連接中,在氣體、液體介質中起(qǐ)到防洩漏,強化密封效能(néng)。這(zhè)些墊
片包括平墊片、V 形墊片和球閥墊圈,其直徑從 5~600mm,厚度 0.3~4mm,尺寸公差在 0.05~0.1mm,表面(miàn)粗糙度Ra 爲
1.6μm,規格尺寸大小不一,其數量少,尺寸精度變化快等特點,不适合模壓成(chéng)型,在時間上也很難滿足完成(chéng)生産任務,而車
削墊片則可以圖紙一到即可加工,周期短,成(chéng)本低,節能(néng)降耗。
聚四氟乙烯墊片采用了聚四氟乙烯棒料和闆材料加工,由于原材料的性質,其形狀大小不同,容易産生尺寸精度誤差和形狀精
度誤差,爲消除造成(chéng)的誤差,根據其特點,用不同的方法去解決。
圖一:聚四氟乙烯墊片 來源:網絡
2、技術難點與切削參數
2.1 材料特性
由于丹凱聚四氟乙烯有良好(hǎo)的化學(xué)穩定性、耐腐蝕性、密封性、阻燃性、高潤滑不黏性、電絕緣性和良好(hǎo)的抗老化耐力等特
點,能(néng)夠在-180~250的溫度下的任何種(zhǒng)類化學(xué)介質中長(cháng)期使用,聚四氟乙烯的剛度、硬度、強度都(dōu)比較小,聚四氟乙烯的有較
大的線膨脹,其系數爲(10~12) ×10-5(1/),和較小的導熱系數,僅爲 0.27W/ (m·K),彈性模量很低,當切削加工進(jìn)給過(guò)大或
轉速過(guò)快時,較大的加工摩擦力以及刀具施加給工件的切削力共同作用,會産生較大的熱量,最終導緻産品産生較大變形,影
響産品的加工精度。
2.2 刀具的刃磨
在加工墊片時,由于厚度比較薄,切刀的選擇最爲關鍵,硬質合金車刀比較鈍,易産生熱量,如果切削量過(guò)大,切削速度較
高,攻堅的切削溫度升高,材料發(fā)生軟化就會産生粘刀,而且毛刺比較大。而高速鋼車刀刃磨性好(hǎo),能(néng)使刀具刃口鋒利,易于
車削。切刀卷斜槽的刃磨,如果不合适,會出現排屑不暢,甚至纏繞到工件和棒料之上,産生安全隐患,或者墊片表面(miàn)有震
紋,影響表面(miàn)粗糙度。
圖二:聚四氟乙烯墊片 來源:網絡
根據丹凱聚四氟乙烯的特點,對(duì)于用棒料加工的墊片,切刀前角的大小直接影響切削效果,前角選大些可減小切削變形,降低
切削溫度,減小刀具刃口鈍圓半徑,使刀刃鋒利,提高加工質量。但前角太大,會削弱刀具強度,散熱條件變差,切削溫度反
而升高,使刀具耐用度和零件加工質量下降。通過(guò)切削試驗,前角應刃磨 γ=10°~15°,并磨出長(cháng)度爲墊片大徑與小徑之差的
1/2 多 3mm 的圓弧卷屑槽[即 L=(D—d) /2+3(mm) ] 。
這(zhè)樣使切削出來的切屑順利向(xiàng)後(hòu)排出,不會纏繞到棒料與工件上。再用油石研磨出半徑爲0.1刀尖圓弧,刀尖圓弧過(guò)大,會增大
切削力,墊片表面(miàn)會産生震紋。刃磨切刀後(hòu)角時,後(hòu)刀面(miàn)的光潔度至關重要,影響墊片的表面(miàn)粗糙度,在刃磨前要把砂輪修正
平穩,不能(néng)有彈跳現象,否則刃磨出的刀刃在微觀上看是鋸齒狀,起(qǐ)伏不定。
修整好(hǎo)砂輪後(hòu)再刃磨後(hòu)角 α=6°~8°,減少刀具後(hòu)刀面(miàn)與工件的摩擦,減少熱量。對(duì)于用闆料加工的墊片,尤其是直徑大于
300mm 以上的墊片,切刀前角應刃磨γ=-3°~-5°,長(cháng)度比墊片厚度長(cháng) 3~5mm,這(zhè)樣不會影響切刀的剛性。如果切削大面(miàn)積
闆料,使用刀具,由于前角比較大,受離心力的影響容易發(fā)生拉伸斷裂,并産生紮刀,闆料撕裂脫落。
外圓刀與内孔刀則要前角大些 γ=10°~15°,可減小切削變形,減少切削熱的産生,降低溫度,後(hòu)角取大值 α=15°~30°,可減少
刀具與工件表面(miàn)的摩擦,并能(néng)使刀具刃口鈍圓半徑減小,刃口鋒利,易于切入工件,提高加工質量。
圖三:聚四氟乙烯墊片 來源:網絡
2.3 切削參數的選擇
由于聚四氟乙烯導熱系數低,熱膨脹系數大,使用的是高速鋼車刀,在加工中由于技術要求不能(néng)使用冷卻液降溫,條件限制沒(méi)
有冷風降溫系統,在現有條件下,加工中切削速度不能(néng)太高,可根據工件直徑合理選擇。選擇範圍爲切削速度 70~
225mm/min,走刀量 0.05~0.25mm/r,切削深度 0.12~3mm 爲宜。外圓和内孔粗車時選擇較大的走刀量 0.25mm,較深
的切削深度 3mm,這(zhè)樣可縮短加工時間。精車時爲保證表面(miàn)粗糙度走刀量可選 0.05mm,切削深度爲 0.12~0.3mm,效果比
較好(hǎo)。
3 加工方法
對(duì)于用棒料加工的墊片,爲了減小墊片因受夾緊力的影響産生的尺寸誤差,首先用 45 号鋼制作一個開(kāi)口胎,内孔直徑小于棒料
直徑 1mm,在胎具的外圓上開(kāi)一條 2mm 寬的開(kāi)口,使圓棒料增大接觸面(miàn)積,減少原材料受夾緊力的影響産生變形。先試車一
件,切斷時要一次性切下,不能(néng)分粗精車,否則會受力不均勻産生變形,走刀量爲 0.05mm。切下後(hòu)等待一個小時左右的時效
處理,讓墊片與室溫相同,測量墊片尺寸。由于加工下來的墊片比較軟,不易測量,可加工一個與墊片内孔尺寸公差相同的通
止規,把墊片套在通規上進(jìn)行測量尺寸,這(zhè)樣既能(néng)保證尺寸,又便于測量。
對(duì)于用闆料加工的墊片,直徑都(dōu)比較大,可用一把切刀即可完成(chéng)加工,在加工時用金屬堵頭把闆料兩(liǎng)面(miàn)頂緊,不可打滑,選擇
尾座方向(xiàng)的堵頭時,要與墊片内徑小約 10mm,不能(néng)小太多,不然闆料加工位置貼不緊,形成(chéng)紮刀,由于直徑大,轉速選擇 70
~90r/min,走刀量爲 0.05mm,爲防止有紮刀現象,影響工件表面(miàn)不能(néng)使用,切削時拿一個幹淨的毛刷在切刀位置上方輕輕地
抵住墊片外側端面(miàn),直至脫落。
4 結語
通過(guò)對(duì)聚四氟乙烯棒料和闆料使用合理的加工方法,在加工中遇到的受各種(zhǒng)因素的影響産生的各種(zhǒng)誤差, 使大量不同規格的墊
片生産中,解決了車床加工墊片尺寸精度、形狀精度和表面(miàn)粗糙度各種(zhǒng)因素的影響,使産品的質量穩定,成(chéng)本低,簡單易行,
提高了産品質量,對(duì)加工聚四氟乙烯類墊片有一定的借鑒意義。
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