聚（jù）四氟乙（yǐ）烯微（wēi）小零件的高精度銑（xǐ）削加工方法

1前言

聚四氟（fú）乙烯支撐介質（zhì）是（shì）微帶衛星平台天（tiān）線的關鍵（jiàn）部件（jiàn），因為支撐（chēng）介質的加工精度直接影響微帶線的組裝（zhuāng）精度，進而影響組裝後微帶線的平整度，進而（ér）直接影響（xiǎng）天線增益方向圖等電性能指標。因此，研（yán）究聚四氟乙烯支撐介質的（de）銑削工藝對整個微（wēi）帶天線具有重要意義（yì）。介紹了一種通過選擇合適的刀具和切削參數、采用一次裝夾、預留工藝梁和應用輔助支撐來提高零件（jiàn）加工質量的方法。

2加工難點分析

1)零件整（zhěng）體尺寸小，精度高。PTFE支撐（chēng）介質的結構尺寸如圖1所示。支撐介質為4.2mm×4.2mm L形異形（xíng）零件，最薄處僅為0.36mm，零件（jiàn）最小公差要求僅（jǐn）為0.02mm在切削過程中，當切削力超過材料所能（néng）承受的極限（xiàn）時，工件會產生振動，進一步加工（gōng）會導致（zhì）工件報（bào）廢。零件的異形、小尺（chǐ）寸（cùn）和高精度給裝夾和銑削（xuē）加工帶來了很大的困難。

2)材料剛性低，易（yì）變形。支撐介質的材料為聚四氟乙烯SFB-2，白色，無嗅無味，具有優良的化學（xué）穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑性和不粘性、電絕緣性和良好的耐老化性。但同（tóng）時，這種材料存在彈性模量大、剛性（xìng）低、抗拉強度低、熱膨脹係數（shù）高的缺點。如果在加工過程中采用不當的裝夾（jiá）方式，零（líng）件會產生很大的（de）變（biàn）形，甚至被壓壞；如果采用不（bú）當的銑削方式，會導（dǎo）致零件嚴（yán）重切削，尺寸嚴重超（chāo）差；如果選擇的刀具和切削參數不合適（shì），被加工材料的熱變形會很（hěn）嚴（yán）重。聚四氟乙烯SFB-2的物理性（xìng）能見表1。

3加工方案

針對（duì）尺（chǐ）寸小（xiǎo）、精度高、剛度低、受熱易（yì）變形的特點，從裝夾方式、刀具和切削（xuē）參數的（de）合理選（xuǎn）擇、加工結構剛度的提高、加工工序的合理安排四（sì）個方麵提出了加工方案。

3.1夾（jiá）緊模（mó）式

由於零件結構薄弱，強度和剛度低，二次裝夾必然導致零（líng）件變形報廢。因此，采用一次裝（zhuāng）夾加工零（líng）件，並（bìng）用聚四氟乙烯支撐裝夾介質。PTFE SFB-2棒用於加工支撐（chēng）介質，棒的第一部分被夾緊在自（zì）定心卡（kǎ）盤上，並且通過旋轉卡盤銑削待加工的端部。在（zài）這種夾緊方式的情況下，夾緊（jǐn）力施加在聚四氟乙烯柱（zhù）段上，不會引起被（bèi）加工零件的變形，可以（yǐ）避免因夾緊變形（xíng）而引起的（de）零件尺寸超差。同時，在這種裝夾方式下，零（líng）件加工後與柱段銑削分離，一步加工成型，避免了拆卸後二次裝夾造成零件報廢。

3.2刀具和切削參數的選擇（zé）

聚四氟乙烯零件一般用大前角、大螺旋角的刀具加工。較大的前角和螺旋角（jiǎo）使（shǐ）刀具更鋒（fēng）利，減少切削力（lì）引起的（de）工件（jiàn）變形，減少切削熱引起（qǐ）的聚四氟乙烯尺寸膨脹（zhàng）。一般刀具（jù）轉速控製在3000 ~ 5000 r/min，進給速度（dù）控製在300 ~ 800 mm/min。刀（dāo）具速度（dù）和進給（gěi）速度的匹配（pèi）可以降低切削熱和切削力（lì），從而降（jiàng）低零件切削後的應力和工（gōng）件的變形。刀具參數、切割參數見表2。

3.3提高加工剛性

由於PTFE材（cái）料的高彈性模量和低剛（gāng）性，在銑削過程中預留了工藝（yì）加強，以減少一次切（qiē）削麵積，增強2.2mm槽的加工剛（gāng）性，確保槽寬圖和厚度(0.36±0.02)mm符合要求。圖3示出了用於提高（gāo）加（jiā）工剛性的技術加（jiā）固的設計。

為了提高加工剛性，在待加工工件的底部粘結一層金（jīn）屬片（piàn）作為輔助支撐。與金屬板條粘結，提高了被加工零（líng）件的剛性，減少了切削力引起的變形，提高了（le）零件的（de）加工精度。

3.4合理安排加工程序

支撐介質為L形異形零件，由（yóu）加工（gōng）中心（xīn）加工而成。該零件外輪廓尺（chǐ）寸為4.2毫米×4.2毫米×1毫米，選用φ10毫（háo）米聚四（sì）氟乙烯棒（bàng）作為毛坯進行加工。具體流程內容如下。

1)用自定心卡盤將棒料定位夾緊，用銑刀（dāo）在（zài）棒料端部加工一個4.2毫米×4.2毫米（mǐ）×6毫米的凸台（tái）。

2)用φ1.5mm端銑刀加工厚度為1mm的工件（jiàn），L形暫不加工，工藝（yì）強化如（rú）圖3所示。

3)銑（xǐ）刀應加工寬（kuān）圖槽，以保證（zhèng）零件厚度(0.36±0.02)mm..

4)工件底部貼502膠（jiāo）金屬片，提高加工剛性。加工零件（jiàn）L的形狀，切掉3.2毫米×3.2毫米的餘料

5)從聚四氟乙烯棒上切下零件。

6)去毛（máo）刺和鈍化零件。

按照這種加工程序對零件進行銑削加工，充分利用毛坯餘（yú）量作為工藝梁，提高了工件的切削剛性，解決了支撐介質的加工問題。

4結果和效益分析

通過一次裝夾，安排合理的加工程序，加上工藝梁和粘接輔助（zhù）金屬片進行支撐（chēng），實現了支撐介質零（líng）件的生（shēng）產。加工後的支撐介質實物(見圖11)完全滿足圖紙要求，為用該部件組裝的S波段四（sì）臂螺旋測控天線和雙極化收發天線的性能可靠性提供了有力支持。兩種天線每年可創造效益約900萬元，具有可觀的經濟價值。

5結束（shù）語

根（gēn）據小尺寸、低剛度、高精度聚四（sì）氟乙烯支撐介質零件的加（jiā）工特點，采用一次裝夾、設（shè）計工藝梁結構、增加輔助支撐的方法，實（shí）現了零件的高質量、高合格（gé）率（lǜ）加工（gōng）。該加工方法具有很（hěn）好的推廣應用價值，對類似異形聚四氟乙烯零件（jiàn）的加（jiā）工具（jù）有重要的（de）借鑒意義。