有效的塑性加工需要良好的切屑控制

在东海岸精密制造公司供职8年的Chris Marchand对微细加工塑料有较深的了解。该机加工车间自2006年成立以来，一直专门从事此项业务，因此在小型、复杂几何形状加工领域占据了一席之地，而其他制造商根本没机会与之展开竞争。当被问及机加工车间如何利用其深厚知识，将源自缩醛、丙烯酸和聚四氟乙烯(PTFE)的物质加工成像聚四氟乙烯、聚醚酰亚胺和聚酰胺材料时，Marchand反复地提到一个特定的主题。“我越想这个事情，就越意识到我们在关注控制切屑方面投入了多么大的关注。”

在受力情况下，即使是最坚硬的塑料也容易弯曲和拉伸，而不会折断。因此，车铣经常会造成长纤维质的切屑，它们顽固地附着于其余的坯料，粘住切削刃，缠绕住零件、刀柄或者随着它们剥离，还会碰巧抓住其他任何东西。除了在加工中会出现问题以外，切屑控制对于防止毛刺来讲是至关重要的，这些切屑会显著增加机加工车间微小塑料零件的整体制造时间。

考虑到这一挑战对所有作业都很重要，切屑控制是规划每项制造程序的最主要部分。事实上，运转和机床通常专门针对此目的，但也不是说任何机床都可以做到。机加工车间定期在内部磨床上修改几何形状，以确保材料干净利落地脱离。出于同样的原因，所有切削刀具必须极其锋利。注意切削液的输送也很关键，以确保将废弃物冲离切削区。

知识为本

如同Connecticut这家机加工车间内看似一切井然有序的状态，这些切屑控制策略植根于若干基本理念，但由于得益于广泛的塑料加工方面的专长，使这些理念得以运用。归根到底，像机加工车间7台发那科RoboDrill VMC那样的重负荷机床能够快速并完全有能力满足大多数加工作业所需的±0.005 in公差，但是在其他机加工车间也被人们所熟知。对于这家公司(拥有12名员工)里的哈挺斜床身车床而言，情况也是如此。

为了在只适合更为常规尺寸零件的设备上，加工出小得几乎无法看到的几何外型，需要机加工车间的员工们凭借耐心、经验以及不抖颤的手才能做到

这并不是说对于机加工车间而言，跟上技术并不重要。尽管如此，Marchand强调，精确知道任何给定材料能在加工期间分离，已经对机加工车间处理几何形状(太小以至于采用通常面向常规尺寸零件的设备几乎无法看到)产生了更为深远的影响。

当其达到原始机加工车间效率时，这种组合并不比切屑控制来得更重要。以下简要介绍机加工车间为避免出现缺陷零件、切屑“鸟巢”、耗时毛刺去除作业以及其他可能拖延交货日期问题而推出的关键策略背后的一些基本理念。

形成完美的切屑

切屑控制始于正确的参数，以及程序员能够广泛汲取以往的经验，以确定采用何种进刀方式和速度，实现干净利落切削。虽然材料并不是此项作业中的唯一变量，但由于这里的塑料加工范围非常广泛，并且每个塑料加工对象表现各异，所以，对东海岸精密制造公司显得特别重要。Marchand表示相较于稍硬材料，软材料往往存在更多的问题，其原因在于切屑不会从坯料中干净利落地脱离。使用更高速的进刀和速度有助于形成丰厚的切屑，并在其有机会把事情弄糟之前，将其修整掉。

其他切屑控制策略

将去毛刺纳入过程细节。据Marchand讲，铆钉头顶具刀是机加工车间中最为常用的工具。或是出于审美和功能方面的考虑，东海岸精密公司所加工的大部分零件都要求表明光滑。遗憾的是，像抛光这样传统的去毛刺方法往往见不到效果，其原因就在于晃来晃去的塑料倾向于“摆动”而非折断。机械去毛刺也会对更为敏感的塑料造成损害。因此，对于一些零件来讲，没有其他选择，只能在材料的剩余孔屑上花费数小时进行人工切削。

利用合适的刀具几何形状。许多上述的“清理刀具”属于标准供应品，它们经历了公司德克尔S0台式刀具磨床的数次修改。然而，传授有助于去除毛刺的倒角和其他几何形状只是定制刀具几何形状的众多目的之一。

保持刀具的锋利度。定制和稍加修改的刀具几何形状盛行并不是东海岸精密公司台式磨床备受员工青睐的唯一原因;充分利用切削液。切削液的好处不只是从切削区移除热量。它也是切屑控制的一个重要组成部分。

锋利的工具如此重要，出于两个原因。其一：零件越小，“推动”材料而非通过它进行剪切材料的钝工具的潜在影响就越大。其二：相较于在最柔软的金属中，那种“推动”在塑料中更可能发生。

最明显的添加是为机加工车间的水基切削液配备的额外输送管路。Marchand指出水基切削液通常是首选的油相制剂，它有助于将难以清理的残留物留在塑料零件上。除了增加切削液容量之外，额外的管线可为控制切削液的方向提供更多的选择。

机加工车间并没有就此止步。开发人员为两个瑞士型机床配备了诺克莱恩磁管汇设备，以便使切削液软管与机床正在加工的工件保持相同的位置。

也许最明显的变化在于添加了高压切削液。塑料给切屑控制带来的挑战是要冲一个长度直径比达到极端程度的孔，而它的加工难度非常大。最后，Marchand强调称，在处理小零件时，保持切削液得到适当过滤以及机床洁净是不可或缺的。