（1）工艺流程易受切削热影响产生热变形。热胀冷缩现象严重，为最终尺寸精准测量带来不确定因素。

  （3）小孔排屑困难。加工内孔时受材料高塑性特征影响，切屑呈带状而不断屑易造成排屑困难，内壁挤压变形，导致工件报废。

  （4）夹紧条件差。该材料机械性能很差，即使采用很小的夹紧力，也会产生很大的夹持变形，对已加工表面产生不可逆转的机械损害。

  经常规方法试切发现，采用钻头加工Φ1.3mm孔时，内孔出现回缩现象，口边出现挤压变形，且易出现波浪形表面，尺寸精度及粗糙度很难保证,造成加工效率低下，合格率仅为30%，常规方法没办法保证产品质量与进度。

  （1）选择较大的前角20°～25°。使刀具锋利，减小切削力并降低切削热。

  （2）选择较大的后角5°～8°。减小后刀面与工件摩擦、降低工件局部过热。

  粗车时，选择较大的切削深度，增大进给量，保证切屑呈螺旋状，向刀具下方固定排出。切削速度对零件温度影响较大，选择较小的切削速度，控制在30～40m∕min左右。控制精车前加工余量，防止余量过小刀具打滑无法切削而很难保证尺寸精度，同时注意内孔环境状态，观察有无切屑并及时清洗整理，避免挤压刀具出现让刀现象。切削参数选择如表1所示：

  通过对聚四氟乙烯材料机械加工特性的认识，从刀具选择、刀具角度、加工参数、工装夹具、检测的新方法等方面做了实践研究，总结出了在工艺流程中控制材料装夹力变形、切削力变形、切削热变形的工艺方法，探索出了聚四氟乙烯零件车削加工的操作规范，积累了高膨胀系数、低刚度、低强度、低导热性能非金属零件的加工经验。与此同时，该方法得到了大力推广，并且应用到其他具有类似物理性能非金属零件的加工，取得了良好的应用效果，经过了大量宇航产品的飞行验证。

  摘 要 天线类产品是我所承制的星上产品之一，其中聚四氟乙烯材料零件应用广泛，且加工精度要求高，能否保证其技术方面的要求，将直接影响产品电信号性能和稳定能力。本文通过对高精度零件介质套的加工，从刀具、切削参数、装夹方式和温度几个维度分析变形影响，总结出控制该零件工艺流程中零件形变的工艺方法。利用该方法，产品合格率由原来的30%提高到98%，对此类零件加工具有指导意义。

  材料本身强度较差，测量时要注意量具接触时对工件作用力要适宜。使用外径千分尺测量外径和长度尺寸时，将零件要测量面放置在测砧与测微螺杆之间，轻轻旋动微分筒，以零件刚好不能自然滑落为宜。

  由于聚四氟乙烯材料和油性物质接触时会在工件表明产生一层油膜，精加工时会使刀具打滑，没办法保证尺寸精度，因此工艺流程中不使用切削液，而采用压缩空气冷却，调整好气流流向，避免切屑缠绕零件。

  此，根据零件材料和结构特点，自制小孔精密镗刀，改钻削为镗削加工方式，使零件尺寸精度可控，内孔表面上的质量也得到保证。刃磨刀具时，根据孔内结构，将刀具制成台阶状，保证刀具刚性，如图二所示：

  聚四氟乙烯材料硬度、强度很低，拥有非常良好的切削性能，但是，因其为高塑性材料，工艺流程不断屑，易出现缠绕工件或挤压内孔现象，造成局部温度上升，划伤已加工表面，在选择锋利型刀具的同时，应考虑刀具断屑槽对切屑的影响。 综合以上考虑，选择合理的刀具参数来减小工艺流程中对零件的变形影响。

  经过实践，此方法有效地解决了聚四氟乙烯材料零件的加工易变形的问题，其尺寸精度、形位公差及表面粗糙度全部合格，加工质量稳定，尺寸一致性好，大幅度的提高了产品合格率和加工效率，应用效果如表2所示：

  （5）测量误差大。受切削热、测量环境、检测的新方法等因素影响，测量误差大。同时，由于材料硬度低，操作量具的力度大小也会影响零件的测量精度。

  (2)设计专用小孔加工刀具、制定合理加工方案进行小孔加工，保证内孔圆柱度。

  文通过天线类产品中典型的绝缘介质套阐述聚四氟乙烯零件的加工方法，零件如图1所示:

  该零件内外圆呈阶梯状，内外径尺寸及长度尺寸精度要求0.03mm～0.05mm，内外圆同轴度要求0.04mm，零件结构虽然简单，但具有内孔尺寸小、精度要求高的特点,给加工带来一定难度。

  （1）机械性能较差，拉伸强度仅为14～32MPa。回弹性差，硬度低，刚度低，断裂延伸率较大，工艺流程易产生机械变形；

  （2）热线胀系数较大。在25℃～250℃之间，热线胀系数达10～12×10-5/℃，是钢铁的13倍，故工艺流程容易受切削热的影响发生热变形；

  （3）导热性差。导热系数仅0.24kcal/(m·h·℃)，散热困难，易造成热膨胀、热疲劳和热变形。

  聚四氟乙烯，简称PTFE或F4。具有极高的分子量（8.88×106～3.17×107），和高结晶度（92%～98%），熔点327℃，由于分子结构中存在强的F-C键，使其具有耐化学药品性、耐热性、良好的电绝缘性、高润滑性等优良性能，被称为“塑料王”，广泛地应用于国防、航空航天、石油化学工业、电子、机械等所有的领域。但是，聚四氟乙烯分子结构和物理特性也为加工带来如下缺点：

  于聚四氟乙烯机械强度低，采用受力均匀的开缝套夹持，减小单位面积的夹持强度，同时选择Φ13、Φ7.5两个基准面，增大接触面积，增大夹持摩擦力，有很大成效避免受切削力影响打滑风险。开缝套材料为黄铜，装夹工装如图三所示：

  需要注意的是，由于该材料弹性模量低，加工完成后随夹紧力撤除造成外径尺寸略有缩小，在0.005mm～0.01mm左右，应将开缝套的壁厚做充足，通过调节卡盘夹紧力控制开封缝套夹紧状态时直径大小，与Φ13、Φ7.5孔过盈量控制在0.01mm～0.02mm左右。另外，需将Φ13、Φ7.5尺寸做到上差，保证加工完成之后缩小到中差。

  聚四氟乙烯材料受温度影响较大，温度每升高10℃，尺寸就会增大0.1mm左右，加工完成后要将零件冷却至测量温度（20±2℃）做测量，记录好零件冷却前尺寸，对比其因气温变化造成的尺寸变化量。从实际加工效果看，尺寸变化量在0.04mm～0.05mm左右，因此在工艺流程中，应提前预留出气温变化的收缩量。测量过程中要避免手与零件的直接接触，否则会将手的热量传递给零件对测量精度造成影响，采用隔热手套进行隔绝，从而消除这方面的测量误差。

  [1]白宝州，杨庆辉.聚四氟乙烯材料零件车削加工方法探索[J].金属加工（冷加工），2014(22):47-48.

  [2]张梦欣.数控加工工艺学[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2011.

  [3]王春震，李辉，蔡祥宝.聚四氟乙烯薄壁密封件的切削加工[J].航天制造技术，2012（10）:44-46

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