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行業(yè)案例
CASE
行業(yè)/分類：其他手板模型加工
加工方式: cnc加工 使用材料: 塑料
最小精度: 0.05mm 生產(chǎn)周期: 2~7天
產(chǎn)品尺寸: 9cm*9cm*3cm
后處理: 打磨
案例介紹
以下是關(guān)于 CNC 加工透明塑料手板外殼的詳細(xì)內(nèi)容：
一、材料選擇
常用透明塑料材料
亞克力（PMMA）：
它具有高透明度，透光率可達(dá) 92% 左右，接近玻璃的透光性能。而且其機(jī)械性能良好，強(qiáng)度比較高，有一定的韌性，不易破碎。例如，在制作展示產(chǎn)品的透明外殼時(shí)，亞克力能很好地展示內(nèi)部產(chǎn)品的細(xì)節(jié)。
加工性能較好，能夠通過(guò) CNC 加工出復(fù)雜的形狀。不過(guò)，亞克力在加工過(guò)程中容易產(chǎn)生靜電，吸附灰塵，所以加工環(huán)境需要適當(dāng)?shù)姆缐m措施。
聚碳酸酯（PC）：
透光率也較高，大約為 89%。它的抗沖擊性能非常出色，是普通玻璃的 250 倍，亞克力的 30 倍左右。這使得它在制作需要承受一定外力的透明手板外殼時(shí)很有優(yōu)勢(shì)，比如一些手持設(shè)備的外殼。
PC 材料在高溫下也能保持較好的性能，熱變形溫度較高。但它在加工過(guò)程中對(duì)刀具的磨損相對(duì)較大，需要選擇合適的刀具材料和切削參數(shù)。
材料特性對(duì)加工的影響
透明塑料的硬度一般低于金屬材料，在 CNC 加工時(shí)，切削力可以相對(duì)較小。但是，由于其容易產(chǎn)生劃痕和變形，所以裝夾方式和切削參數(shù)的選擇至關(guān)重要。例如，在裝夾時(shí)要避免過(guò)度擠壓材料，以免在表面留下痕跡。
二、CNC 加工工藝
編程設(shè)計(jì)
根據(jù)手板外殼的三維模型進(jìn)行編程。編程軟件（如 Mastercam、UG 等）可以生成刀具路徑，精確控制刀具在透明塑料材料上的運(yùn)動(dòng)軌跡。在編程過(guò)程中，需要考慮加工余量、刀具半徑補(bǔ)償?shù)纫蛩?。例如，?duì)于有復(fù)雜曲面的手板外殼，要合理設(shè)置步距和切削深度，以保證曲面的精度和光潔度。
刀具選擇
刀具材料：
一般選用高速鋼（HSS）或硬質(zhì)合金刀具。高速鋼刀具韌性好，適合加工一些形狀復(fù)雜的部位，但耐磨性相對(duì)較差。硬質(zhì)合金刀具硬度高、耐磨性好，能夠在較高的切削速度下工作，提高加工效率，但它比較脆，在加工過(guò)程中要防止崩刃。
刀具類型：
對(duì)于平面加工，可以使用平底銑刀；對(duì)于曲面和輪廓加工，球頭銑刀是比較合適的選擇。刀具的直徑要根據(jù)加工部位的尺寸和精度要求來(lái)選擇，較小的刀具可以加工更精細(xì)的細(xì)節(jié)，但加工效率可能較低。例如，在加工手板外殼的按鍵孔等精細(xì)部位時(shí)，可能會(huì)用到直徑較小的刀具。
切削參數(shù)設(shè)置
切削速度：
透明塑料的切削速度一般比金屬材料高。以亞克力為例，切削速度可以設(shè)置在 100 – 500m/min 左右，具體數(shù)值要根據(jù)刀具材料、直徑和加工要求等因素調(diào)整。如果切削速度過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致表面質(zhì)量差，出現(xiàn)撕裂等現(xiàn)象；如果過(guò)高，可能會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的熱量，使塑料熔化或變形。
進(jìn)給量：
進(jìn)給量要適中，過(guò)大的進(jìn)給量會(huì)使切削力增大，導(dǎo)致材料變形和表面粗糙度增加。對(duì)于透明塑料，每齒進(jìn)給量一般在 0.05 – 0.2mm/z 左右。
切削深度：
根據(jù)材料的厚度和加工余量來(lái)確定。在粗加工階段，切削深度可以適當(dāng)大一些，以提高加工效率，但一般不超過(guò)材料厚度的 1/2。在精加工階段，切削深度要小，通常在 0.1 – 0.5mm 左右，以獲得良好的表面質(zhì)量。
加工過(guò)程中的注意事項(xiàng)
由于透明塑料在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，需要進(jìn)行有效的冷卻。一般采用壓縮空氣或冷卻液進(jìn)行冷卻。壓縮空氣可以吹走切屑，同時(shí)帶走部分熱量；冷卻液不僅能冷卻，還能起到潤(rùn)滑刀具的作用。不過(guò)，在使用冷卻液時(shí)，要注意其對(duì)透明塑料材料的影響，有些冷卻液可能會(huì)導(dǎo)致材料表面霧化或變色。
加工過(guò)程中要定期檢查刀具的磨損情況，及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的刀具。刀具磨損會(huì)導(dǎo)致加工精度下降和表面質(zhì)量變差。
三、后處理工藝
打磨拋光
打磨：
加工后的手板外殼表面可能會(huì)有刀痕和瑕疵，需要進(jìn)行打磨?？梢允褂蒙凹埢蛏皫нM(jìn)行打磨，從粗砂紙（如 120 目）開始，逐步使用細(xì)砂紙（如 600 目、1000 目等），將表面的刀痕磨平。在打磨過(guò)程中，要注意用力均勻，避免產(chǎn)生新的劃痕。
拋光：
拋光可以進(jìn)一步提高表面的光潔度?？梢允褂脪伖飧嗯浜蠏伖廨嗊M(jìn)行拋光。對(duì)于透明塑料，化學(xué)拋光也是一種選擇，通過(guò)化學(xué)溶液（如丙酮等）來(lái)溶解表面的微小凸起，使表面更加光滑。但化學(xué)拋光要注意安全，因?yàn)榛瘜W(xué)溶液可能具有腐蝕性和揮發(fā)性。
表面清潔
打磨拋光后，要徹底清潔手板外殼表面?？梢允褂贸暡ㄇ逑礄C(jī)，配合適當(dāng)?shù)那逑磩?，去除表面的灰塵、油污和拋光殘留物。清洗后，要用干凈的壓縮空氣吹干或自然晾干，以防止水漬殘留。
表面防護(hù)
有些透明塑料手板外殼需要進(jìn)行表面防護(hù)，以防止刮傷和老化?？梢圆捎觅N膜的方式，在表面貼上透明的保護(hù)膜，如 PET 保護(hù)膜。這種保護(hù)膜具有良好的耐磨性和透明度，可以有效保護(hù)手板外殼的表面。另外，也可以通過(guò)噴涂透明的保護(hù)漆來(lái)提高表面的硬度和耐磨性。
