数控铣石英玻璃加工参数(石英玻璃机械加工)

数控铣石英玻璃加工参数（石英玻璃机械加工）详解

一、石英玻璃的特性和加工难点

石英玻璃，又称硅酸盐玻璃，是一种非晶态硅酸盐材料，具有高透明度、高硬度、高热稳定性、高化学稳定性等特点。由于其独特的物理化学性质，石英玻璃在光通信、电子、化工、光学仪器等领域有着广泛的应用。石英玻璃的加工难度较大，主要表现在以下几个方面：

1. 硬度高：石英玻璃的莫氏硬度约为7，属于高硬度材料，加工过程中易产生刀具磨损、刀具断裂等问题。

2. 热膨胀系数大：石英玻璃的热膨胀系数约为8.5×10^-6/℃，在加工过程中，温度变化会引起材料形变，影响加工精度。

3. 热稳定性差：石英玻璃在高温下易发生软化、变形，加工过程中需要严格控制温度。

4. 碰撞敏感性高：石英玻璃对碰撞敏感，加工过程中易产生划痕、裂纹等缺陷。

二、数控铣石英玻璃加工参数设置

1. 刀具选择

根据石英玻璃的硬度，选择合适的刀具材料。常见的刀具材料有：硬质合金、金刚石、立方氮化硼等。其中，金刚石刀具具有更高的耐磨性和加工精度，适用于精加工。

2. 刀具参数

（1）刀具前角：前角越小，切削力越小，但过小会导致刀具容易磨损。一般前角取5°~15°。

（2）刀具后角：后角越小，切削力越小，但过小会导致刀具容易磨损。一般后角取10°~20°。

（3）刀具主偏角：主偏角越小，切削力越小，但过小会导致刀具容易磨损。一般主偏角取15°~30°。

（4）刀具副偏角：副偏角越小，切削力越小，但过小会导致刀具容易磨损。一般副偏角取5°~10°。

3. 切削参数

（1）切削速度：切削速度越高，加工效率越高，但过高的切削速度会导致刀具磨损加剧。一般切削速度取100~300m/min。

（2）进给量：进给量越大，加工效率越高，但过大的进给量会导致加工精度下降。一般进给量取0.1~0.3mm/r。

（3）切削深度：切削深度越大，加工效率越高，但过大的切削深度会导致加工精度下降。一般切削深度取0.1~0.5mm。

三、案例分析

1. 案例一：某公司生产的石英玻璃光学元件，在加工过程中，出现刀具磨损严重、加工精度低的问题。

分析：该案例中，刀具选择不当，未考虑到石英玻璃的硬度较高，导致刀具磨损加剧。切削参数设置不合理，切削速度过高，进给量过大，进一步加剧了刀具磨损。解决方案：更换金刚石刀具，调整切削参数，降低切削速度，减小进给量。

2. 案例二：某公司生产的石英玻璃光纤连接器，在加工过程中，出现加工表面出现划痕、裂纹等问题。

分析：该案例中，加工过程中温度控制不当，导致石英玻璃软化、变形，从而产生划痕、裂纹。解决方案：优化温度控制策略，提高加工过程中的温度稳定性。

3. 案例三：某公司生产的石英玻璃传感器，在加工过程中，出现加工精度不稳定、尺寸超差等问题。

分析：该案例中，加工过程中，刀具磨损严重，导致加工精度不稳定。切削参数设置不合理，切削速度过高，进给量过大，进一步加剧了加工精度不稳定。解决方案：更换金刚石刀具，调整切削参数，降低切削速度，减小进给量。

4. 案例四：某公司生产的石英玻璃反应器，在加工过程中，出现加工表面出现划痕、裂纹等问题。

分析：该案例中，加工过程中，切削参数设置不合理，切削速度过高，进给量过大，导致加工表面出现划痕、裂纹。解决方案：调整切削参数，降低切削速度，减小进给量。

5. 案例五：某公司生产的石英玻璃光纤耦合器，在加工过程中，出现加工表面出现划痕、裂纹等问题。

分析：该案例中，加工过程中，刀具选择不当，未考虑到石英玻璃的硬度较高，导致刀具磨损严重。切削参数设置不合理，切削速度过高，进给量过大，进一步加剧了刀具磨损。解决方案：更换金刚石刀具，调整切削参数，降低切削速度，减小进给量。

四、常见问题问答

1. 问答一：石英玻璃加工过程中，如何防止刀具磨损？

答：选用合适的刀具材料，优化切削参数，控制切削速度和进给量，合理选择刀具几何参数。

2. 问答二：石英玻璃加工过程中，如何提高加工精度？

答：严格控制加工过程中的温度，优化切削参数，选择合适的刀具材料，提高加工设备的精度。

3. 问答三：石英玻璃加工过程中，如何控制加工表面质量？

答：合理选择切削参数，优化加工工艺，提高加工设备的稳定性，严格控制加工过程中的温度。

4. 问答四：石英玻璃加工过程中，如何提高加工效率？

答：选用合适的刀具材料，优化切削参数，提高加工设备的自动化程度，降低加工过程中的停机时间。

5. 问答五：石英玻璃加工过程中，如何降低加工成本？

答：合理选择刀具材料，优化切削参数，提高加工设备的稳定性，降低加工过程中的能耗。