一种有机玻璃导光板的铣切加工方法 一、技术领域
本发明涉及非金属零件的机械加工领域，具体是一种有机玻璃导光板的铣切加工方法。
二、背景技术
有机玻璃属于热塑性塑料，是常用的一种非金属材料，由于其质较脆，而且表面硬度不够。在以往的加工中选取的切削参数、刀具几何角度不合理，有机玻璃边缘存在掉渣、崩裂现象；加工有机玻璃内形(如槽、孔)时，刀具未迅速退出工件致使刀具与工件的摩擦时间增加，表面质量降低，影响后道抛光工序的进行，其内部也容易产生内应力和变形；装夹和压紧方法选择不当，有机玻璃表面未得到很好的保护。由于以上原因，有机玻璃内部容易产生内应力和变形，时间久后就会出现银纹，而且孔壁不光滑影响透光性。
三、发明内容
为克服现有技术在加工有机玻璃过程中，易使有机玻璃产生崩裂、内应力和变形，导致有机玻璃出现银纹，并且加工的孔壁不光滑，以至影响其透光性的不足，本发明提出了一种有机玻璃导光板的铣切加工方法。
本发明通过对铣切刀具、刀具几何参数和铣削用量进行合理的选取，以实现本发明的目的，其具体过程是：
1.刀具选材：选用高速工具钢作为加工有机玻璃导光板的材料。
2.确定刀具的几何参数：铣刀的前角为12°～16°，后角为20°～25°，刀尖R为0.8mm～2mm，负倒棱取0.1mm～0.2mm。
3.确定主轴转速：主轴转速选择750转/分～850转/分，主轴转速为800转/分切削性能最好。
4.装夹和压紧有机玻璃导光板：采用压板或虎钳装夹有机玻璃导光板。
铣切有机玻璃导光板内、外形时，均可以采用压板来装夹。将待加工的n个有机玻璃导光板叠放在一起，并在叠放后的有机玻璃导光板上表面和下表面分别安置用厚度为2mm～3mm酚醛层压布板制成的垫板，以保护有机玻璃导光板表面不被划伤；n个有机玻璃导光板的厚度与2个垫板的厚度之和小于40mm。垫铁的高度或者同n个有机玻璃导光板厚度与两个垫板厚度之和，或者略高于n个有机玻璃导光板厚度与两个垫板厚度之和。所高出部分不超过2mm。将n个有机玻璃导光板和两个垫板装夹到位。将垫铁平稳地放在压板下，并使压板的位置尽量靠近切削部位用压紧螺栓固紧。
当有机玻璃导光板外形尺寸≤160mm×100mm，铣切有机玻璃导光板外形时，采用虎钳装夹。将待加工的n个有机玻璃导光板叠放在一起，在叠放后两端的有机玻璃导光板表面分别安置用厚度为2mm～3mm酚醛层压布板制成的垫板，以保护有机玻璃导光板表面不被划伤。n个有机玻璃导光板的厚度与2个垫板的厚度之和小于80mm。将n个有机玻璃导光板和两个垫板在虎钳上装夹到位并固紧。
5.铣切有机玻璃导光板外形：逐一铣切有机玻璃导光板的各加工面。有机玻璃导光板外形的铣切包括粗铣和精铣：粗铣的铣削深度≤2mm，并根据零件的加工余量调整铣削深度；精铣的铣削深度＜0.5mm，并根据零件的加工余量调整铣削深度。
6.划有机玻璃导光板内形线：在完成外形加工的有机玻璃导光板的垫板上划出内形线。
7.铣切有机玻璃导光板内形：在铣切有机玻璃导光板的内形时，铣削深度＜1.0mm，并根据加工余量调整铣削深度；手摇匀速进给。
8.根据技术要求，对有机玻璃导光板进行抛光处理。
由于本发明所采取的技术方案，有效地避免有机玻璃导光板铣切加工过程中产生的崩裂、内应力和变形，以保证加工后其表面无银纹，孔壁光滑且透光性好。
四、附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是有机玻璃导光板铣切加工流程示意图。
五、具体实施方式
实施例一
本实施例材料是加工有机玻璃YB-1δ3.0mm的导光板零件，该零件最大外形尺寸260mm×110mm，采用X5025A立式铣床；加工的范围包括铣切零件的外形和内形，零件的内形指零件上的槽和孔。选用酚醛层压布板作为垫板，垫板的厚度为3mm。本实施例一次装夹8个零件，每个零件的厚度为3.0mm。垫板与零件的总厚度总和为30mm，选用高度为30mm的垫铁。采用压板来装夹。不使用切削液，使用抽风排屑。
具体加工过程是：
1.刀具选材：由于有机玻璃材料硬度低，质较脆，耐冲击性差，而高速钢的韧性较好，能够磨出锋利的刃口，故选用高速钢立铣刀。
2.确定刀具的几何参数：铣刀的前角16°；后角22°，刀尖R为0.8mm，负倒棱为0.15mm。
3.装夹和压紧零件：为防止在零件表面有划伤或压痕，本实施例采用压板装夹零件。将待加工的8个零件叠放在一起，在最上层零件的上表面和最下层零件的下表面分别安置垫板，以保护零件表面不被划伤。将8个零件和两个垫板装夹到位。将垫铁平稳地放在压板下，并使压板的位置尽量靠近切削部位用压紧螺栓固紧。
4.铣切零件外形：铣切零件外形时，主轴转速选择800转/分，进给量205mm/min。零件外形的铣切包括粗铣和精铣：粗铣时，铣削深度2mm，并根据零件的加工余量调整铣削深度；精铣时，铣削深度为0.3mm，并根据零件的加工余量调整铣削深度。当铣切完零件的一个加工面后，松开压板，调整零件的位置并重新装夹，铣切下一个加工面，直至完成零件外形的铣切。
5.划零件内形线：在完成外形加工的机玻璃导光板的垫板上划出内形线。
6.铣切零件内形：在铣切零件的内形时，主轴转速为800转/分，铣削深度为0.2mm，并根据加工余量调整铣削深度；手摇匀速进给，及时退刀和清除切屑，减少刀具与零件间地摩擦。
7.根据技术要求，对零件进行抛光处理。
本实施例铣切的有机玻璃导光板零件，其表面没有划伤、压痕，加工过程中没有产生崩裂、内应力和变形，保证了加工后其表面无银纹，孔壁光滑且透光性好。
实施例二
本实施例材料是加工有机玻璃YB-2δ2.0mm的导光板零件，该零件最大外形尺寸200mm×80mm，采用X5025A立式铣床；加工的范围包括铣切零件的外形和内形，零件的内形指零件上的槽和孔。选用酚醛层压布板作为垫板，垫板的厚度为2mm。本实施例一次装夹10个零件，每个零件的厚度为2.0mm。垫板与零件的总厚度总和为24mm，选用高度为25mm的垫铁。采用压板来装夹。不使用切削液，使用抽风排屑。
具体加工过程是：
1.刀具选材：由于有机玻璃材料硬度低，质较脆，耐冲击性差，而高速钢的韧性较好，能够磨出锋利的刃口，故选用高速钢立铣刀。
2.确定刀具的几何参数：铣刀的前角12°；后角20°，刀尖R为1.5mm，负倒棱为0.1mm。
3.装夹和压紧零件：为防止在零件表面有划伤或压痕，本实施例采用压板装夹零件。将待加工的10个零件叠放在一起，在最上层零件的上表面和最下层零件的下表面分别安置垫板，以保护零件表面不被划伤。将10个零件和两个垫板装夹到位。将垫铁平稳地放在压板下，并使压板的位置尽量靠近切削部位用压紧螺栓固紧。
4.铣切零件外形：铣切零件外形时，主轴转速选择800转/分，进给量205mm/min。零件外形的铣切包括粗铣和精铣：粗铣时，铣削深度2mm，并根据零件的加工余量调整铣削深度；精铣时，铣削深度为0.2mm，并根据零件的加工余量调整铣削深度。当铣切完零件的一个加工面后，松开压板，调整零件的位置并重新装夹，铣切下一个加工面，直至完成零件外形的铣切。
5.划零件内形线：在完成外形加工的机玻璃导光板的垫板上划出内形线。
6.铣切零件内形：在铣切零件的内形时，主轴转速为800转/分，铣削深度为0.2mm，并根据加工余量调整铣削深度；手摇匀速进给，及时退刀和清除切屑，减少刀具与零件间的摩擦。
7.根据技术要求，对零件进行抛光处理。
本实施例铣切的有机玻璃导光板零件，其表面没有划伤、压痕，加工过程中没有产生崩裂、内应力和变形，保证了加工后其表面无银纹，孔壁光滑且透光性好。
实施例三
本实施例材料是加工有机玻璃YB-1δ6.0mm的导光板零件，该零件最大外形尺寸300mm×120mm，采用X5025A立式铣床；加工的范围包括铣切零件的外形和内形，零件的内形指零件上的槽和孔。选用酚醛层压布板作为垫板，垫板的厚度为3mm。本实施例一次装夹5个零件，每个零件的厚度为6.0mm。垫板与零件的总厚度总和为36mm，选用高度为36mm的垫铁。采用压板来装夹。不使用切削液，使用抽风排屑。
具体加工过程是：
1.刀具选材：由于有机玻璃材料硬度低，质较脆，耐冲击性差，而高速钢的韧性较好，能够磨出锋利的刃口，故选用高速钢立铣刀。
2.确定刀具的几何参数：铣刀的前角14°；后角25°，刀尖R为2.0mm，负倒棱为0.2mm。
3.装夹和压紧零件：为防止在零件表面有划伤或压痕，本实施例采用压板装夹零件。将待加工的5个零件叠放在一起，在最上层零件的上表面和最下层零件的下表面分别安置垫板，以保护零件表面不被划伤。将5个零件和两个垫板装夹到位。将垫铁平稳地放在压板下，并使压板的位置尽量靠近切削部位用压紧螺栓固紧。
4.铣切零件外形：铣切零件外形时，主轴转速选择800转/分，进给量205mm/min。零件外形的铣切包括粗铣和精铣：粗铣时，铣削深度2mm，并根据零件的加工余量调整铣削深度；精铣时，铣削深度为0.4mm，并根据零件的加工余量调整铣削深度。当铣切完零件的一个加工面后，松开压板，调整零件的位置并重新装夹，铣切下一个加工面，直至完成零件外形的铣切。
5.划零件内形线：在完成外形加工的机玻璃导光板的垫板上划出内形线。
6.铣切零件内形：在铣切零件的内形时，主轴转速为800转/分，铣削深度为0.3mm，并根据加工余量调整铣削深度；手摇匀速进给，及时退刀和清除切屑，减少刀具与零件间的摩擦。
7.根据技术要求，对零件进行抛光处理。
本实施例铣切的有机玻璃导光板零件，其表面没有划伤、压痕，加工过程中没有产生崩裂、内应力和变形，保证了加工后其表面无银纹，孔壁光滑且透光性好。
实施例四
本实施例材料是加工有机玻璃YB-2δ2.0mm的导光板零件，该零件最大外形尺寸160mm×100mm，采用X5025A立式铣床；加工的范围为铣切零件的外形。选用酚醛层压布板作为垫板，垫板的厚度为2mm。本实施例一次装夹12个零件，每个零件的厚度为2.0mm。垫板与零件的总厚度总和为28mm。采用虎钳来装夹。不使用切削液，使用抽风排屑。
具体加工过程是：
1.刀具选材：由于有机玻璃材料硬度低，质较脆，耐冲击性差，而高速钢的韧性较好，能够磨出锋利的刃口，故选用高速钢立铣刀。
2.确定刀具的几何参数：铣刀的前角12°；后角20°，刀尖R为2mm，负倒棱为0.15mm。
3.装夹和压紧零件：为防止在零件表面有划伤或压痕，本实施例采用虎钳装夹零件。将待加工的12个零件叠放在一起，在叠放后两端的零件表面分别安置垫板，以保护零件表面不被划伤。将12个零件和两个垫板在虎钳上装夹到位并固紧。
4.铣切零件外形：铣切零件外形时，主轴转速选择800转/分，进给量205mm/min。零件外形的铣切包括粗铣和精铣：粗铣时，铣削深度2mm，并根据零件的加工余量调整铣削深度；精铣时，铣削深度为0.4mm，并根据零件的加工余量调整铣削深度。当铣切完零件的一个加工面后，松开虎钳，调整零件的位置并重新装夹，铣切下一个加工面，直至完成零件外形的铣切。
5.根据技术要求，对零件进行抛光处理。
本实施例铣切的有机玻璃导光板零件，其表面没有划伤、压痕，加工过程中没有产生崩裂、内应力和变形，保证了加工后其表面无银纹，孔壁光滑且透光性好。