工程塑料与复合材料的切削加工.docx

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工程塑料与复合材料的切削加工

工程塑料与复合材料的切削加工（上）

塑料

1.什么是塑料？

它由哪些成分组成？

塑料是以树脂为主体，加入填料（也叫增强剂）和添加剂，在加热加压下制成的高分子有机材料。

在现代工业中，塑料正日益广泛地代替钢材、铜材、铝材等材料，来制造电器、机床、仪表、轴承、管接头、汽车、航天等配件。

一部分精度不高的零件，不需加工。

但相当一部分零件，为了达到加工精度和表面质量要求，必须采用机械加工的方法。

塑料是由树脂、填料和添加剂三部分组成的。

树脂是塑料的基本成分，起粘接作用，占全部组成的40％～100％。

填料是用于改善塑料的物理力学性能的重要组成部分。

填料有粉状填料（木粉、云母粉、滑石粉）、纤维状填料（玻璃纤维、亚麻、线等）、片状填料（棉布、麻布、玻璃布等）。

以纤维作填料的塑料，具有高的强度。

添加剂虽然在塑料中占的比重不大，但是必不可少。

添加剂主要有固化剂、增塑剂、润滑剂和着色剂。

塑料

2.塑料分哪几类？

各有什么特点？

（1）塑料按树脂性质分：

可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

①热塑性塑料。

这类塑料遇热熔化或软化，冷却后又变硬，此过程可以多次反复。

热塑性塑料有聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯及其共聚体ABS、尼龙、聚甲醛、聚碳酸脂、氯化聚醚、聚苯醚和聚砜等。

它们都具有一定的物理力学性能。

还有些品种如氟塑料、聚酰亚胺等，具有非常好的耐腐蚀性、优良的绝缘性和较低的摩擦系数。

热塑性塑料的耐热性和刚性较低。

②热固性塑料。

在一定温度下，这类塑料经过一段时间加热，再加入固化剂，即可固化。

固化的塑料，质地坚硬，不溶解于溶剂中，加热也不使它软化，不再有可塑性。

如果温度过高它也会分解。

热固性塑料有酚醛、不饱和聚酯、氨基、环氧、呋喃、有机硅树酯和PDAP等。

这类塑料的耐热性较好，不易受压变形。

（2）塑料按成形的方法分：

可分为压塑料和层压塑料。

①压塑料。

通常称为胶（电）木，它是以热塑性树脂或热固性树脂及填料为基础配置成的粉末状或纤维状半成品，再由使用厂用压塑的方法，制成各种零件或型材。

②层压塑料。

它是片状的填料，如纸、棉布、玻璃布等，在合成的树脂浸渍后，用层压法压制成塑料。

层压塑料有胶纸板、胶布板、玻璃胶布板及管材、棒材等。

这种塑料通过机械加工后，广泛用来制造各种零件。

塑料

3.塑料有哪些特性和切削特点？

（1）塑料具有的特性

①相对密度小。

它的相对密度只有钢铁的1/8～1/4，是铝的1/2左右。

这一特性，对重量要求轻的航天、航空、船舶、汽车等工业有特别重要的意义。

②良好的电绝缘性。

几乎所有的塑料都有优良的电绝缘及耐电弧特性。

它可以和陶瓷、橡胶等绝缘材料相比美，广泛用于电子、电机和电器工业中。

③优良的化学惰性。

它对酸、碱等化学物质有良好的抗腐蚀能力。

这对于化学工业抗腐蚀的设备，是良好的材料。

④极低的导热系数。

塑料的导热系数只有钢的l/175～1/450，可以用来作隔热材料。

⑤较高的比强度。

若按重量来计算强度，则有的塑料（层压塑料、玻璃钢）是现代材料最高的。

玻璃纤维为基材的比强度比Q235钢高5倍，比高强度铝高2倍。

⑥优良的减磨、耐磨性能。

有许多塑料的摩擦系数很小，可用来制造机床导轨、轴承、无油密封环、齿轮等。

尤其在有磨粒、杂质的条件下，此性能更为优越。

⑦优良的吸震和消声性能。

塑料的这一特性，使得它可以被用来制造高速旋转的轴承、齿轮等零件，以减小噪声。

（2）塑料切削时的特点：

精度要求较高的塑料零件和批量小的塑料零件，一般采用机械加工，在切削时有以下特点：

①切削力小、导热性和耐热性差。

塑料的硬度和强度低，切削力比切削金属小6～7倍。

由于它的导热系数小，耐热性只有100℃～250℃，因此不能采用较高的切削速度，以防止软化、粘刀而影响工件表面质量。

②组织、硬度、强度不均匀，回弹性强，尺寸精度不易控制。

塑料是由多种成分组成的，组织极不均匀，特别是层压塑料更为严重。

所以，在切削时刀具刃口要锋利、耐磨。

③刀具磨损严重，切削时易脆性开裂。

很多塑料，如酚醛塑料、玻璃钢等，在切削时，玻璃织物填料难于切削，刀具很快被磨损，而失去切削能力。

在切削力作用下和刀具磨钝后，挤压作用大，切入切出处易发生开裂和崩边。

④热膨胀系数大。

它的热膨胀系数是一般金属的3～4倍，影响尺寸的稳定性，给切削加工带来一定的困难。

⑤断屑困难。

在车削和钻削热塑性塑料时，切屑呈带状，易缠绕在工件或刀具上，有时挤压成硬团，影响工作的顺利进行，破坏已加工表面质量。

塑料

4.塑料在性能上有哪些不足之处？

（1）塑料的耐热性低：

一般的情况下，塑料只能在80℃～120℃温度下工作。

当受力较大时，只能在60℃～80℃左右条件下工作。

只有少数的塑料，如氟塑料、聚苯醚、聚砜、聚酰亚胺等，可在150℃以上工作。

有的塑料零件还可以在260℃～270℃下长期工作。

上述特性影响塑料的利用范围。

（2）热膨胀系数大：

塑料的膨胀系数是一般金属的3～4倍，这样使零件在使用和切削过程中尺寸变化较大，影响尺寸的稳定性。

尤其在使用定尺寸刀具时，应考虑其热胀冷缩的变化规律。

（3）导热性差：

由于导热性差，切削区热量不易传出，造成切削温度升高，加剧刀具磨损，并使加工材料软化。

某些塑料因切削温度高而造成半熔化状态，形成加工表面一层半熔化的被切材料，破坏已加工表面质量。

（4）蠕变性：

塑料零件在工作时，承受载荷后会产生塑性变形。

（5）老化现象：

塑料长期在日光、大气、机械应力或某些介质的作用下，会产生氧化、变色、开裂及机械强度下降等现象。

这是长期使用的塑料零件要注意的缺陷。

热塑性塑料

5.怎样车削热塑性塑料？

在车削聚氯乙烯、聚苯乙烯、尼龙、氟塑料、有机玻璃、聚乙烯、树脂等热塑性塑料时，要根据它们各自的特点和加工要求，来选择切削条件。

（1）刀具材料：

由于这类材料的硬度低，切削力小，应选能磨出锋利的刀具刃口的刀具材料，如淬火后的碳素工具钢、合金工具钢、高速钢和钨钴类细颗粒硬质合金。

精密加工时可选金刚石车刀。

（2）刀具几何参数：

它的选择要根据塑料各自的特点，一般情况下，前角γO=15º～25º，硬质合金刀具取小值。

由于热塑性塑料的弹性模量小，弹性恢复大，应选用较大的后角，γO=10º～14º，主偏角Κr=45º～90º，刃倾角λs=3º～5º，刀尖圆弧半径rε=1～2mm，成形刀的前角γO=0º。

各刀面的粗糙度Ra应小于0.4μm。

（3）切削用量：

车削热塑性塑料时的切削用量，应从以下因素考虑：

由于它的软化温度低，限制了切削时切削速度的提高，只要材料不软化，钻孔时切屑不因软化堵在孔中，则应选用较高的切削速度，以提高生产率，吃刀深度的大小主要根据工件余量、工件刚性和变形来选取，以免影响加工精度；进给量的大小，主要受表面质量、振动和工件变形的影响，为了保证加工质量，精加工时应选择小的切削深度和进给量。

热固性塑料产品

6.怎样车削热固性塑料？

车削酚醛、环氧、氨基等热固性塑料时，由于它的耐热性比热塑性塑料高，而且有的塑料强度（玻璃纤维基材的塑料）接近于金属，在切削时形成强烈的磨料磨损。

热固性塑料强度大、硬度高、导热性极低，切削区的温度可达600℃，刀具耐用度明显下降。

（1）刀具材料：

切削热固性塑料时，由于刀具磨料磨损严重，除采用高速钢和细颗粒钨钴类硬质合金外，应尽量选择人造聚晶金刚石复合片刀具、人选金刚石厚膜钎焊刀具，还可选用热压复合陶瓷刀具，以提高刀具耐用度。

（2）刀具几何参数：

切削热固性塑料时，切屑与刀具前刀面接触面积小，摩擦力小。

为了提高刃口强度，应选取较小的前角，一般为γO=5º～10º。

金刚石刀具和陶瓷刀具γO=0º～-5º。

后角应选择为αO=15º～20º，以防止切削酚醛胶纸、棉布和玻璃纤维层压塑料时有起毛现象。

在粗加工时主偏角Κr=45º～75º，精加工时Κr=60º～90º。

由于热固性塑料的切屑呈粉末状，切屑对已加工表面影响不大，刃倾角一般选取为λs=-10º～-5º。

为了改善散热条件和降低已加工表面粗糙度，刀尖圆弧rε=1.5～3mm。

图11-1所示是层压塑料的车刀。

（3）切削用量的选择：

热固性塑料的种类很多，切削性能各异，材料本身导热系数低，造成切削温度高，主要防止切削速度过高而使材料烧焦变质。

在加工有粉状填料的塑料时，应减小进给量和刀具主偏角，以防止材料的崩边。

车削热固性塑料的切削用量参考表11-1。

在采用金刚石刀具时，可以几十倍地提高刀具耐用度和表面质量。

麻花钻头

7.钻削塑料时有何特点？

怎样选择钻头的几何参数？

塑料的应用范围日益广泛，在机械加工中占有一定的比例，钻孔在塑料加工中又占很大比重。

钻头是定尺寸刀具，又是半封闭切削，它的切削特点和金属有些不同，主要表现在以下几方面。

首先是钻削时产生涂抹现象。

这是因为塑料软化温度低，使变软的塑料切屑涂抹在已加工表面上，并有时产生裂纹，使加工质量下降。

其次是钻入钻出时在工件上产生毛刺。

再其次是，由于塑料热膨胀系数大，弹性恢复大，钻出的孔产生缩孔现象。

钻塑料的钻头，采用标准高速钢麻花钻头和镶焊硬质合金刀片的麻花钻及整体硬质合金钻头。

高速钢钻头主要用来钻削热塑性塑料，硬质合金钻头用于钻削热固性塑料。

表11-2和表11-3分别是钻削两类塑料钻头的几何参数。

工程塑料与复合材料的切削加工（中）

塑料零件8.怎样加工塑料件的螺纹？

塑料零件的螺纹加工方法和金属零件上的螺纹加工方法一样，但有它的独特性能，必须在加工过程中注意。

（1）车削塑料螺纹的刀具必须锋利，以防止车削热塑性塑料的回弹和车削热固性塑料因切削力大而造成崩牙。

（2）车削热固性塑料螺纹时，要采用小的径向前角或负的刃倾角，并要控制吃刀深度（ap＝0.1～0.5mm），增加走刀次数，以保持完整的牙形。

（3）高速钢丝锥攻丝时，切削速度为3～10m/min；硬质合金丝锥攻丝时，切削速度为20～30m/min。

切削液一般选用水或油类。

（4）为了防止以玻璃纤维为基材的热固性层压塑料在加工螺纹时剥落，减少废品，可在车床上安装一个磨头，进行磨削加工。

玻璃钢格栅9.怎样车削玻璃钢？

玻璃钢是以环氧酚醛树脂为粘结剂，玻璃纤维为填料，加入少量配合剂的热固性塑料制品。

它的密度小，比强度高，主要成分是SiO2。

玻璃丝是由玻璃经过高温熔化高速拉成的，其硬度和强度很高。

特别是SiO2含量达90％以上的高硅氧玻璃钢，在切削过程中，这些硬质点具有研磨的性质，使刀具磨损严重，工件起层、掉渣，粉尘严重。

树脂因切削温度高而烧焦。

车削玻璃钢时，应从以下几方面进行合理选择：

（1）刀具材料的选择：

车削玻璃钢一般采用硬质合金刀具材料，如YW1、YW2、YW3、YG8、YG6X、YG6等。

在可能的情况下，最好采用人造聚晶金刚石复合片或立方氮化硼复合片刀具，可以提高刀具耐用度几十倍以上。

（2）刀具几何参数的选择：

玻璃钢多属于脆性材料。

如高硅氧玻璃钢的板材、模压材料和缠绕材料，都属于这类材料。

只有适当加大前角，保持刀刃锋利，才能顺利地切断纤维。

一般加工层压材料时，γO=14º～20º；加工缠绕性材料时，γO=20º～30º。

由于玻璃钢的弹性模量小，弹性恢复大，为了减小摩擦，使切削轻快，αO=10º～15º，副后角α′O=12º～15º。

为了改善切削过程中刀具散热条件，粗加工应选较小的主偏角，一般取Κr=30º～60º，精加工时取Κr=90º。

加工玻璃钢的刃倾角λs=-10º～-5º。

刀尖圆弧半径rε=0.75～2mm。

为了增强刃口的切割能力，车削玻璃钢的刀具不磨负倒棱。

人造金刚石和立方氮化硼刀具的前角，由于刀片结构和刀片材料强度的限制，一般为γO=-5～0º。

（3）切削用量的选择：

车削玻璃钢的切削速度，采用硬质合金刀具时，νC=40～80m/min，ap=0.1～4mm，f=0.2～0.5mm/r。

采用人造聚晶金刚石复合片刀具切削时，νC=100～120m/min。

（4）车削玻璃钢时应注意的问题：

车削玻璃钢时的粉尘对人有刺激作用，引起人体过敏反应，应注意防尘工作。

玻璃钢风机10.怎样车削玻璃钢的螺纹？

在玻璃钢材料上车螺纹，容易出现起皮、掉渣、崩牙等现象。

这是由于玻璃钢的抗劈强度远远小于它的抗拉强度和抗压强度。

如3230酚醛层压玻璃布板的抗拉强度为98MPa,而它的抗劈强度只有12.7MPa。

所以玻璃钢在切削过程中，应避免受劈的情况下进行切削，这样可以避免上述不良现象的产生。

这就要求要合理选择车削玻璃钢螺纹刀具的几何参数和切削用量。

图11-2a所示为负刃倾角月牙洼形正前角螺纹车刀；图11-2b所示为负刃倾角负前角螺纹车刀。

这两种刀具车玻璃钢螺纹，效果都好。

它们的共同特点是，都采用了负的刃倾角，这样就改变了切削分力的大小与方向，对防止螺纹的缺陷十分有利。

通过实践证明，如果采用大于0的刃倾角，螺纹的车削质量就比较差。

用硬质合金车刀车削玻璃钢螺纹的切削速度为20～80m/min，对玻璃布缠绕的管材螺纹的切削速度以20～35m/min为好。

切削深度一般为0.1～0.5mm。

塑料牙签11.有哪些钻削塑料的钻型？

塑料的种类繁多，性能与切削加工性各异。

为了保证钻孔的质量，广大工人和科技人员研究出钻削塑料的一些钻型，如图11-3～图11-11所示，供参考。

工程塑料与复合材料的切削加工（下）

12.怎样用人造聚晶金刚石复合片刀具车削高硅氧酚醛塑料和碳酚醛塑料？

人造聚晶金刚石复合片刀具（PCD刀具）具有接近天然金刚石的硬度和耐磨性，而且各方向硬度一致。

它的抗弯强度，由于有强度较高的硬质合金支承，可达1500Pa，切削过程中不易崩刃和断裂。

聚晶层的导热系数很高，使切削区的温度很快传出，降低了切削温度。

由于PCD刀具有以上特点，很适合切削高硅氧酚醛塑料和碳酚醛塑料等难切削材料，其刀具耐用度高于硬质合金刀具几十倍。

高硅氧酚醛塑料和碳酚醛塑料的导热系数很低，只有一般金属的1/100～1/1000。

材料中的硬质点有很强的研磨性，而树脂又很软，在切削过程中，如同砂轮磨刀一样，加速刀具磨损，使之失去切削作用，严重影响加工精度。

为此采用了PCD刀具来切削上述材料，获得很高的刀具耐用度。

如车一锥体，大端直径φ696mm，小端直径φ338mm，锥体长1270mm，切削速度νC=70～120m/min，平均进给量f=0.6mm/r，切削深度ap=0.9～2mm，连续车削50min后，PCD刀具只磨损了0.03mm。

通过多次使用PCD刀具车削这类材料，平均切削速度νC=76.7m/min，切削深度ap=0.5～2mm，进给量f=0.6mm/r，切削时间为84min，刀具仅磨损了0.04mm。

复合材料13.什么是复合材料？

它有哪几种？

由两种或两种以上的不同物理、化学性能的物质人工制成的多相组成的固体材料，称为复合材料。

例如钢筋混凝土，就是由钢筋、砂石和水泥组成的复合材料。

复合材料可以由金属、高分子聚合物和陶瓷三种材料的任意两种人工合成。

也可以由两种或两种以上多种金属、高分子聚合物及陶瓷来制成。

复合材料的性能要比基体组成的材料好得多。

例如玻璃的韧性和树脂的强度都很低，可是二者的复合物——玻璃钢却具有较高的强度和韧性，而且重量也很轻。

复合材料的种类很多，用途非常广，因此发展也很快。

它是多组成相物质，其组成分为两大类，即基体相和增强相，前者起粘结作用，后者起提高强度和刚度的作用。

复合材料分为结构复合材料和功能复合材料两大类。

结构复合材料的应用研究较多，发展很快，主要有两种：

一是聚合物为基体，其中以树脂（环氧树脂、酚醛树脂）为基体较多；二是以金属或合金（铝、铝合金、钛合金、镍基合金）及陶瓷为基体。

复合材料按其增强相分为颗粒增强复合材料、短纤维增强复合材料、连续纤维增强复合材料和层叠结构复合材料，如图11-12所示。

作为工程结构材料应用最多的是纤维增强复合材料，有以下几种：

玻璃纤维增强复合材料（GFRP）、碳纤维增强复合材料（CFRP）、芳纶纤维增强复合材料（KFRP）和硼纤维增强复合材料。

它们都属于树脂基纤维增强复合材料，也叫做纤维增强塑料（FRP）。

FRP采光板14.聚合物基纤维复合材料（FRP）有哪些性能特点？

（1）具有高的比强度和比刚度：

比强度就是材料的强度和材料的密度之比；比刚度就是材料的弹性模量与材料的密度之比。

表11-4是常用材料的比强度和比刚度。

（2）抗疲劳性能好：

如碳纤维增强复合材料的疲劳强度为抗拉强度的70％～80％，而一般金属材料仅为30％～50％。

（3）减振性能好：

许多减振器械都广泛采用复合材料来制造。

（4）断裂安全性好：

纤维增强复合材料中的增强纤维，过载时有部分断裂，但未断裂的纤维仍可承受负载，不至造成构件瞬间断裂，故工作安全性好。

FRP采光板15.聚合物基纤维增强复合材料（FRP）有哪些切削特点？

（1）切削温度高，刀具耐用度低：

聚合物基纤维增强复合材料的抗拉强度高，切削功率大，粗糙的纤维断面与刀具摩擦产生大量的切削热。

材料的导热系数低，约为45号钢的1/16，因此切削区形成高温，且集中在刀具切削刃很小的区域内。

纤维的弹性恢复与粉末状的切屑，使刀具磨损严重，耐用度低。

（2）加工精度和表面粗糙度不易控制：

由于树脂的基体和纤维热膨胀系数及硬度和强度差别很大，加上纤维的弹性恢复大等原因，切削加工时工件的尺寸精度和表面粗糙度不易达到要求。

（3）易产生高温变质和软化：

切削纤维增强复合材料时，要限制切削速度，控制切削温度。

否则温度过高，将使基体的树脂烧焦、软化和有机纤维变质。

（4）使用切削液要慎重：

因为复合材料吸入切削液，影响材料的使用性能，所以要根据要求慎重使用。

16.纤维增强复合材料的纤维角对切削有何影响？

切削速度方向与纤维的配置方向的夹角，称为纤维角θ，如图11-13所示。

它的大小影响切削过程、工件表面质量和刀具寿命。

当θ＞90º时，如图11-13（a）所示为顺切，此时纤维是被拉伸破坏切离工件的。

被切断的纤维断面由于弹性恢复与刀具后面接触面积大，摩擦严重，刀具磨损较快，磨损值约为逆切的10倍，但是表面粗糙度小。

当θ＜90º时，如图11-13（b）所示为逆切。

纤维是被刀具刃口剪切、弯曲的联合作用切断的。

纤维的剪切强度、抗弯强度比抗拉强度低得多，被剪切纤维的继面与刀具后面接触面积较小，使纤维与刀具后刀面的摩擦减小和刀具磨损缓慢，但已加工表面粗糙度增大.当θ＜60º时，为下方破坏型。

此时的纤维在切削层下方破坏，是剪切和弯曲的结果。

当θ=45º时，表面粗糙度值和变质层最大。

当60º＜θ＜90º时，为中间型。

纤维的前端受到压应力破坏，表面粗糙度较小。

FRP采光板17.怎样对聚合物基纤维增强复合材料（FRP）进行切削加工？

FRP这类复合材料，根据它的性能和切削特点，属于难切削材料。

切削它时应从以下几方面进行合理选择：

（1）选择刀具材料：

要选择耐磨和导热系数高的刀具材料。

高速钢刀具，最好选用氮化钛涂层的高速钢。

硬质合金一般选用导热系数高的YG类硬质合金或涂层硬质合金。

为了几十倍到几百倍地提高刀具耐用度，可选用人造聚晶金刚石复合片刀具和人造金刚石厚膜钎焊刀具。

（2）选择刀具几何参数：

切削FRP复合材料，对刀具前角的要求不像切削塑性金属那样严格，但要求刀具刃口具有一定强度，散热条件要好，刀刃锋利，后角要大一些。

一般情况下，γO=-5º～10º,αO=10º～12º，刀尖圆弧尽可能大一些，以改善散热条件。

钻孔时，尽可能选用硬质合金钻头，并修磨钻心处螺旋沟槽表面，以增大该处前角，缩短横刃长度为原来长度的1/2～1/4，以减小轴向力，并降低钻尖高度，在副后面3～5mm向后磨副后角3º～5º，以减小与孔壁的摩擦。

（3）选择切削用量：

用高速钢刀具切削FRP复合材料的切削速度为10～15m/min；硬质合金刀具的切削速度为40～80m/min；人造聚晶金刚石复合片刀具的切削速度为80～120m/min。

进给量为0.2～0.5mm/r，在切入和切出时，为了防止分层、崩边，这时的进给量应小一些或用刀在两端倒45º角及选用主偏角小于60º的刀具。

（4）FRP的切断：

在一般的情况下，采用薄金刚石锯片进行切割。

也可采用超高压水，压力为400MPa，由口径小于φ1mm的喷嘴喷出，以2～3倍音速的超高速冲击被加工表面，进行切割加工。

（5）切削时应注意的问题：

为了避免铣削时工件切离处掉渣，应采用顺铣，并在即将铣完时采用手动进给。

为了防止撕裂和分层，在切出时采用塑料或金属板支承，予以防护。

复合材料18.怎样对金属基纤维增强复合材料（FRM）进行切削加工？

金属基复合材料可分为颗粒增强复合材料、长纤维增强复合材料和短纤维（或晶须）增强复合材料。

这类材料中长纤维增强复合材料的切削加工有与FRP相似的特点。

短纤维或晶须增强复合材料，切削加工时有着独特的特点，如在加工表面上出现许多与增强纤维直径相对应的孔沟、纤维破断面露出、纤维从基体拔出或被压入加工表面。

切削FRM复合材料，用YG类（K类）硬质合金。

刀具磨损的形式以后刀面磨损为主，副后刀面稍有边界磨损，当刀具材料硬度很高时，呈单纯的磨料磨损。

刀具磨损与纤维含有率有关，纤维含有率越高，刀具磨损越大。

在铣削时，为防止切离时工件掉渣，采用顺铣为好。

在钻孔时，钻头一定要锋利，并要减小钻头的横刃。

在钻出时要减小进给量，以免轴向力大将钻出的孔在出口处崩边。

磨削铝复合材料，因砂轮堵塞严重造成磨削困难，宜采用碳化硅砂轮，并要勤修整，保持砂轮锋利。

也可采用CBN砂轮和金刚石砂轮。

磨削时一定要供给切削液，以防止砂轮堵塞和磨削温度过高而使加工表面产生变质。

PCD刀具19.用PCD刀具切削塑料或复合材料时有哪些显著效果？

PCD刀片的硬度、耐磨性、导热性和摩擦系数等性能优于硬质合金，在它所切削的范围内，其刀具耐用度高于硬质合金几十倍至几百倍，在切削塑料或复合材料时也是如此。

（1）切削玻璃钢时，原用YG6X硬质合金切削，νC=30m/min，切削时间为6min，刀具因磨损严重而不能切削。

改用国产PCD刀具后，νC=109m/min，切削时间为169min，刀具的后刀面只磨损了0.2mm。

（2）车削填充SiO2的聚四氟乙烯时，用PCD刀具切削路程为70000m，后刀面只磨损了0.17mm，加工精度为IT5，表面粗糙度Ra为0.8～0.4/μm。

而用813硬质合金，只车削了360m，后刀面严重磨损，影响车削质量。

PCD刀具的耐用度为硬质合金刀具耐用度的194倍。

（3）车削酚醛纤维制的轴承座时，用硬质合金车刀只能车削1000件，而且质量得不到保证。

用PCD车刀则能加工12000件，工件精度完全达到要求。

（4）加工玻璃纤维增强塑料时，用PCD刀具,νC=600m/min，f=0.3mm/r的条件下，这时的刀具耐用度是硬质合金刀具的150倍。

（5）车削SiO2填充环氧树脂的零件端面时，在νC=150～200m/min、ap=0.5mm、f=0.3mm/r的条件下，用硬质合金车刀只能加工210个，而用PCD刀具，则能加工3000个。

（6）用PCD刀具切削碳纤维增强复合材料时，切屑呈粉状，切削温度较低，切削路程为硬质合金刀具的10倍，可是刀片磨损却不到硬质合金的1/3。