非金属材料车削技术优化方案

1.车削橡胶

（1）橡胶的车削特性 橡胶材料除了有一般非金属材料共有的导热性差、强度低等特点外，还有弹性极大的特点。因此在车削时，材料具有较高的弹性和可弯曲性、耐磨性，并具有抗化学腐蚀及良好的绝缘性能。特别是软橡胶类工件。因此橡胶制品在工业上应用极为广泛。绝大部分的橡胶制品由模具热压制成，但也有少数配件需切削加工后成形。

（2）刀具材料及几何角度的选择 常选用的刀具材料有：T8A、T10A、T12A碳素工具钢和W18Cr4V高速钢，在车削杂质较多的硬橡胶时，由于高速钢等刀具耐磨性较差，视具体情况，还可采用硬质合金刀具材料。

刀具最大特点是为保证车削顺利，使车刀尽可能锋利，采用γ_o=65°～75°的大前角和较大的后角。否则车削时不易达到要求的精度和较好的表面质量。为减小车刀后面与工件表面的摩擦，分散切削力和切削热，车刀磨有R2～3mm圆弧过渡刃和b_ε′=（1～2）f、κ_ε′=0°的修光刃。为使切屑排出流畅，车刀的前面磨成大前角平面形和圆弧形组成的排屑槽。常用车橡胶外圆车刀的角度选择：前角为60°～75°，后角为10°左右，楔角为10°～15°，如图2-236、图2-237所示。

图2-236 车橡胶外圆车刀

图2-237 切橡胶切断刀

（3）工件的装夹方法 由于橡胶的强度低、弹性好，车削中容易产生弹性变形，因此应特别注意工件的装夹方法。例如：可在卡盘上装夹平整木板钉住橡胶板，或用木质心轴装夹套、圈类工件增强橡胶抵抗切削的能力。

（4）切削用量的选择 硬、软橡胶的切削性能差别较大，应根据切削形式、车刀角度和不同种类型的橡胶来选择。一般切削速度都选得较大。切削用量一般为：v_c=100～150m/min，f=0.5～0.75mm/r，a_p=2～6mm。

车削时不得使用油类作切削液，以防油类腐蚀橡胶，致使其变形。特殊需要时，可采用水冷却。

（5）车削含杂质较多的硬橡胶时，也可使用硬质合金车刀。但由于这类材料热导率小，热量不易散发，所以要选用导热性良好的钨钴类硬质合金：YG8、YG6。刀具几何参数：粗车时，前角γ_o=40°～45°，后角α_o=8°～12°；精车时，前角γ_o=45°～55°，后角α_o=10°～15°，一般以切削楔角β_o=20°～30°为宜。刀杆与前面相连部位磨成大圆弧，以使切屑通畅排出。图2-238所示是车橡胶硬质合金外圆车刀，用于大件橡胶件的外圆车削。

图2-238 车橡胶硬质合金外圆车刀

2.车削有机玻璃

（1）有机玻璃的车削特性 车削有机玻璃时，最突出的特点是：切削温度高则产生变形，甚至局部熔解成瘤状；在温度较低、切削力过大时，则会出现脆裂；另外，车削表面想达到一定的光亮程度有较大难度。

（2）刀具材料及几何角度的选择 常用的有YG6、YG8和W18Cr4V等。(www.xing528.com)

车有机玻璃车刀采用前角为30°～40°，后角为10°～12°，刃倾角为5°～20°，其余几何角度与一般车刀相似。

（3）切削用量的选择 进给量为0.08～0.3mm/r；切削速度：粗车时的切削速度比一般钢材略高，精车和车削薄壁工件时，其切削速度应比车削钢件时略低，以减小由于切削热而产生的变形。背吃刀量可参照一般钢件选择。

（4）车削方法 车削可分为：精车，留研磨余量；半精研磨，用F400水磨砂纸蘸水，研去车刀刀痕；精研磨，用F600水磨砂纸蘸水研磨；抛光，用干净的棉花或软布蘸机油，并加研磨膏抛光。实践证明，用牙膏抛光的效果也非常好。抛光后清洗晾干。

车削有机玻璃材料时，应注意以下几点：

1）切削刃要锋利，防止工件变形和表面质量差。选用正值刃倾角，防止切屑拉毛已加工表面。

2）背吃刀量和进给量不宜过大，以防工件碎裂、变形。

3）要防止温度过高产生变形和切削力过大产生脆裂。为此在加工中，可用压缩空气或加少量切削液进行冷却来控制切削温度。

3.车非金属外圆精车刀

图2-239所示为非金属外圆精车刀，刀具特点如下：

1）刀片材料为YG8、YG6硬质合金。

2）车刀的特点是前角较大，磨有圆弧断屑槽，并磨有λ_s=5°刃倾角，使切削轻快，排屑顺畅，有1～3mm的修光刃，使加工表面粗糙度值小。

3）切削用量：v_c=150～180m/min，f=0.3～0.5mm/r，a_p=0.1～0.5mm。

4）车刀适用于车削夹布胶木、硬木、有机玻璃及玻璃钢等非金属材料。

图2-239 非金属外圆精车刀