机加工 POM 棒材注意事项：车削 / 铣削 / 钻孔工艺参数指南

POM（聚甲醛）棒材以其卓越的机械性能、出色的耐磨性、良好的尺寸稳定性以及自润滑特性，在机械制造、电子电器、汽车工业等众多领域得到广泛应用。然而，由于 POM 材料自身的特性，在对其进行机加工时，如车削、铣削和钻孔，需要特别关注工艺参数的选择与控制，以确保加工质量，避免出现材料变形、刀具磨损加剧等问题。本文将详细阐述机加工 POM 棒材时车削、铣削和钻孔的工艺参数及相关注意事项。

车削 POM 棒材工艺参数指南

（一）刀具选择

1. 刀具材质：

• 硬质合金刀具：因其具备高硬度和良好的耐磨性，能够承受较高的切削速度和进给率，在车削 POM 棒材时被广泛应用。可有效减少刀具磨损，适用于批量生产场景 。例如在加工汽车发动机中的 POM 材质齿轮轴时，硬质合金刀具能保证长时间稳定切削，提高生产效率。

• PCD（聚晶金刚石）刀具：对于高精度、高表面质量要求的 POM 棒材车削加工，PCD 刀具是理想之选。其超高的硬度和极低的摩擦系数，能极大程度减少切削热的产生，避免 POM 材料因受热而变形。在电子设备中精密 POM 零件的车削加工，如手机振动马达的轴芯加工，PCD 刀具可确保零件尺寸精度和表面光洁度符合严苛要求。

• 高速钢（HSS）刀具：虽然高速钢刀具的硬度和耐磨性逊于硬质合金和 PCD 刀具，但其韧性较好，在低速车削 POM 棒材时仍有一定应用空间。比如在一些小型作坊，对少量 POM 棒材进行简单车削加工，且对加工效率要求不高的情况下，可选用高速钢刀具 。

2. 刀具几何参数：

• 锋利的刀刃：车削 POM 棒材时，刀刃需保持锋利。锋利的刀刃能有效降低切削力，减少切削热的产生，从而避免 POM 材料因高温而出现熔化或变形现象。例如，将刀具的前角设置在 15° - 20°，可显著减少切削力，使切削过程更加顺畅 。

• 合适的断屑槽：断屑槽的合理设计至关重要。它有助于切屑的顺利排出，防止切屑在加工区域堆积。切屑堆积不仅可能损坏刀具，还会影响加工表面质量。例如，设计深度适中、宽度合适的断屑槽，能使切屑在形成后及时折断并排出，保证车削过程的连续性 。

• 螺旋槽设计：采用螺旋槽设计可改善切屑的流动状态，减少刀具与切屑的接触面积，进而降低切削过程中热量的产生。如螺旋角设置在 30° - 45°，能有效引导切屑排出，提高加工稳定性 。

（二）工艺参数设置

1. 切削速度：

车削 POM 棒材时，建议切削速度控制在 10000 - 15000 rpm 之间。较高的切削速度可提升加工效率，但需注意避免因速度过高导致切削热过度积累。例如，在加工直径为 50mm 的 POM 棒材时，选择 12000 rpm 的切削速度，能在保证加工质量的同时，有效缩短加工时间 。

2. 进给速率：

适宜的进给速率一般在 10 - 20 mm/min。若进给速率过高，可能致使刀具过热，同时降低工件的表面质量；进给速率过低，则会影响加工效率。以加工 POM 棒材制造的机械传动部件为例，选择 15 mm/min 的进给速率，可使刀具均匀切削，保证表面质量的同时维持一定的加工效率 。

3. 切削深度：

通常建议切削深度控制在 0.1 - 0.3 mm。较小的切削深度能减少刀具磨损，降低切削热对材料的影响。比如在对 POM 棒材进行精加工时，采用 0.15 mm 的切削深度，可确保零件尺寸精度和表面粗糙度达到较高标准 。

（三）冷却与润滑

POM 材料对温度较为敏感，车削过程中易因高温产生变形。因此，使用冷却液是必不可少的环节。冷却液不仅能吸收切削热，降低切削区域的温度，还能改善加工表面质量。推荐使用水溶性冷却液，避免使用油性冷却液，因为油性冷却液可能在 POM 棒材表面残留难以去除的物质，影响后续使用性能 。

铣削 POM 棒材工艺参数指南

（一）刀具选择

1. 刀具材质：

• 硬质合金铣刀：是铣削 POM 棒材的首选刀具。其高硬度和良好的耐磨性，能适应较高的切削速度和进给量，减少刀具磨损，提高加工效率。在批量铣削 POM 棒材制造工业自动化设备零件时，硬质合金铣刀能稳定工作，保证加工精度和质量 。

• 涂层刀具：如 TiN 涂层刀具，可进一步提升刀具的耐磨性和抗热性，延长刀具使用寿命。在长时间、高强度的铣削加工中，涂层刀具能有效抵抗磨损，保持刀具的切削性能。例如在铣削大型 POM 棒材用于制造工业滚轮时，TiN 涂层硬质合金铣刀可减少刀具更换次数，提高生产效率 。

• 高速钢铣刀：在一些低速铣削场景中，高速钢铣刀也可使用，但需加强冷却措施。由于其硬度相对较低，在高速铣削时易磨损，适用于对加工效率要求不高、切削量较小的情况 。

2. 刀具几何参数：

• 刀具刃口锋利度：铣削 POM 棒材时，刀具刃口应保持锋利，以降低切削力和切削热。锋利的刃口能使切削过程更加平稳，减少材料的撕裂和变形。例如，将刀具的前角设置在 10° - 15°，可有效提高刀具的切削性能 。

• 排屑槽设计：设计合理的排屑槽，能确保切屑顺利排出，避免切屑堆积在刀具和工件之间，影响加工质量。排屑槽的形状和尺寸应根据铣削参数和 POM 棒材的特性进行优化，如采用宽而浅的排屑槽，可加快切屑排出速度 。

• 刀具齿数：根据加工要求选择合适的刀具齿数。对于粗铣加工，可选择较少齿数的刀具，以增大每齿切削量，提高加工效率；对于精铣加工，宜选用较多齿数的刀具，以获得更好的表面质量 。

（二）工艺参数设置

1. 切削速度：

铣削 POM 棒材时，切削速度一般控制在 150 - 200 米 / 分钟。该速度范围能在保证加工效率的同时，有效控制切削热的产生，避免 POM 材料因过热而出现质量问题。例如在铣削 POM 棒材制作电子设备外壳零件时，选择 180 米 / 分钟的切削速度，可实现高效、高质量的加工 。

2. 进给率：

根据加工要求和机床性能，进给率可选择在 0.1 - 0.3 毫米 / 齿。合适的进给率能保证刀具均匀切削，避免因进给过快导致刀具磨损加剧或工件表面质量下降，进给过慢则会降低加工效率。在铣削精密机械零件时，选择 0.2 毫米 / 齿的进给率，可确保加工精度和表面质量 。

3. 切削深度和宽度：

切削深度一般为 0.5 - 2 毫米，具体数值应根据工件材料、刀具性能和加工要求确定。切削宽度则根据零件形状和加工要求而定。例如在粗铣 POM 棒材时，可适当增大切削深度和宽度，以提高加工效率；在精铣时，则需减小切削深度和宽度，以保证加工精度和表面质量 。

（三）冷却与排屑

铣削过程中会产生大量热量，为防止 POM 棒材因受热变形，需使用冷却液进行冷却。冷却液可有效降低切削温度，同时有助于排屑。此外，要确保切屑能及时排出加工区域，避免切屑堆积影响加工质量。可通过调整刀具的螺旋角、优化机床的排屑装置等方式，改善排屑效果 。

钻孔 POM 棒材工艺参数指南

（一）刀具选择

1. 刀具材质：

• 硬质合金钻头：是钻孔 POM 棒材的常用刀具。其高硬度和耐磨性，能保证在钻孔过程中钻头的稳定性和耐用性。在对 POM 棒材进行批量钻孔加工，如制造汽车零部件时，硬质合金钻头可长时间稳定工作，提高钻孔效率和精度 。

• 高速钢钻头：在一些对钻孔效率要求不高、孔径较小的情况下，高速钢钻头也可使用。但由于其硬度相对较低，在钻孔过程中需控制好切削参数，避免钻头过度磨损。例如在小型电子设备中对 POM 零件进行小孔钻孔时，可选用高速钢钻头 。

2. 刀具几何参数：

• 钻头刃口锋利度：钻头刃口应保持锋利，以减少切削力和切削热。锋利的刃口能使钻孔过程更加顺畅，降低 POM 材料因受力不均而产生变形的风险。例如，定期对钻头进行研磨，确保刃口的锋利度 。

• 钻头顶角和螺旋角：对于 POM 棒材钻孔，一般建议钻头顶角为 118° 左右，螺旋角根据钻头直径和钻孔深度进行选择，通常在 25° - 35° 之间。合适的顶角和螺旋角能改善排屑效果，提高钻孔质量 。

（二）工艺参数设置

1. 切削速度：

钻孔时，切削速度可选择在 50 - 100 米 / 分钟。该速度范围能在保证钻孔效率的同时，有效控制切削热的产生，防止 POM 棒材因过热而出现孔壁熔化、变形等问题。例如在对直径为 20mm 的 POM 棒材钻孔时，选择 80 米 / 分钟的切削速度，可获得较好的钻孔质量 。

2. 进给率：

进给率一般为 0.05 - 0.15 毫米 / 转。合适的进给率能确保钻头均匀切入 POM 棒材，避免因进给过快导致钻头折断或孔壁质量下降，进给过慢则会影响钻孔效率。在钻削精度要求较高的孔时，选择 0.1 毫米 / 转的进给率，可保证孔的尺寸精度和表面粗糙度 。

（三）冷却与润滑

钻孔过程中会产生大量热量，为保证钻孔质量，需使用冷却液进行冷却和润滑。冷却液可降低切削温度，减少钻头磨损，同时有助于排屑。可选择水溶性冷却液或专用的塑料钻孔冷却液，确保冷却液能充分覆盖钻孔区域，提高冷却和润滑效果 。

在机加工 POM 棒材时，无论是车削、铣削还是钻孔，都需要充分考虑 POM 材料的特性，合理选择刀具和工艺参数，并做好冷却、润滑与排屑等工作。通过精准控制各环节，可有效提高加工质量和效率，减少刀具磨损，降低生产成本，满足不同领域对 POM 棒材加工的需求 。