聚四氟乙烯板材料的切削通??梢栽谄胀ㄇ邢鳈C(jī)床上進(jìn)行,但與金屬材料加工相比,其加工標(biāo)準(zhǔn)化還不完善。它的可加工性、切削規(guī)律、刀具結(jié)構(gòu)和切削參數(shù)與金屬材料加工不同。傳統(tǒng)的加工工藝和工裝加工往往不能滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。因此有必要對(duì)這種材料零件的加工進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
聚四氟乙烯(PTFE)具有切削力小、導(dǎo)熱系數(shù)低、熱膨脹系數(shù)高、熔點(diǎn)低等特點(diǎn)。本文所討論的PTFE薄壁件具有薄壁結(jié)構(gòu)、薄壁厚度、各種溝槽、倒角等結(jié)構(gòu)。在車削加工過(guò)程中容易受到熱變形的影響,給尺寸和形位公差的精度控制帶來(lái)不確定因素?;瑒?dòng)環(huán)是xxsar伺服平臺(tái)滾動(dòng)軸上的一個(gè)典型零件,用于密封滾動(dòng)軸殼體與U型架之間的轉(zhuǎn)臺(tái)軸承。為了大限度地減少密封時(shí)的滑動(dòng)摩擦,滑環(huán)采用片式開槽結(jié)構(gòu)。考慮到摩擦等因素,本設(shè)計(jì)采用聚四氟乙烯為原料。
聚四氟乙烯零件結(jié)構(gòu)與加工特性主要有:
(1)片式結(jié)構(gòu)。零件外徑153mm,總厚度僅為2.5+0.08 0mm,可見該零件加工時(shí)難以?shī)A持。
(2)結(jié)構(gòu)特征多。為了減少接觸面積從而減小滑動(dòng)摩擦等因素,設(shè)計(jì)了眾多的槽(矩形、V形)、倒角等,且特征尺寸較小,其兩端面一端為矩形溝槽及內(nèi)臺(tái)階,另一端為V形溝槽,到內(nèi)孔、外圓邊緣均為0.5mm,厚度薄處約0.5mm,在材料易變形的情況下更是增加了零件加工難度。
(3)非金屬材料對(duì)溫度敏感。在常溫下,聚四氟乙烯材料的線膨脹系數(shù)約為(1/℃),車削時(shí)產(chǎn)生熱量會(huì)導(dǎo)致變形,恢復(fù)常溫時(shí)出現(xiàn)超差。
(4)非金屬材料易變形且精度要求高。
聚四氟乙烯PTFE纖維在高溫?zé)煔膺^(guò)濾方面有著重要的作用。采用 聚四氟乙烯PTFE纖維或PTFE纖維同其他耐高溫纖維混合,可制成高溫復(fù)合過(guò)濾氈,該濾料具有很好的耐腐蝕、耐高溫、耐摩擦等性能,適用于高溫、高濕、高黏性粉塵行業(yè)或帶有酸堿性、腐蝕性化學(xué)氣體的工業(yè)煙塵凈化,是其他過(guò)濾材料所無(wú)法比擬的。目前安徽元琛環(huán)??萍脊煞萦邢薰狙兄频腜TFE纖維復(fù)合針刺氈濾料已應(yīng)用于垃圾焚化爐、化工 、冶煉等行業(yè)的煙氣除塵。
橡膠的O形環(huán)是隔離的,不與管線中的流體相接觸。密封能自動(dòng)補(bǔ)償其磨損和熱變化。一種具有凸輪作用的偏置閥板減少了轉(zhuǎn)矩和密封磨損。
? ? 其他的結(jié)構(gòu)包括聚四氟乙烯“滑動(dòng)密封”它是放在一個(gè)有彈力的橡膠O形環(huán)上面。這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)成功地操作達(dá)1500磅/英寸2(103bar)壓差。夾緊在閥體和環(huán)之間的閥座由管線法蘭固定。帶唇邊和密封作用與填充玻璃纖維的聚四氟乙烯閥座結(jié)合起來(lái),允許有成千個(gè)氣泡的嚴(yán)密關(guān)閉,對(duì)于較小口徑的閥門使用這種材料,操作溫度范圍從-320°至500°F,壓差達(dá)到720磅/英寸2。特殊的干潤(rùn)滑金屬閥座可以操作到700°F。偏心的閥盤及偏置軸的結(jié)構(gòu)使閥盤在初始旋轉(zhuǎn)的幾度內(nèi)抬起離開閥座,這就消除了不平衡荷載,所以延長(zhǎng)了閥座的壽命。這種形式的閥門口徑范圍達(dá)30英寸。
隨著材料應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,聚四氟乙烯PTFE材料的三大缺點(diǎn):冷流性、難焊接性、難熔融加工性正在逐漸被克服,從而使它在光學(xué)、電子、醫(yī)學(xué)、石油化工輸油防滲等多種領(lǐng)域的應(yīng)用前景更加廣闊。