加工中心(xīn)在加工複合材料時應(yīng)注意(yì)的問題
一(yī)、加(jiā)工中心複合材料的(de)種類
複合材料按其組成分為金屬與金屬複合材(cái)料、非金屬與金屬(shǔ)複合材(cái)料(liào)、非金屬與非金屬複合材料3大(dà)類。
按其(qí)結構特點又可分為:
1、纖維(wéi)複合材料:即將各種纖維增強(qiáng)體(tǐ)置於基體材料內複合而(ér)成。比如纖維增(zēng)強塑料、纖(xiān)維(wéi)增強金屬等。
2、夾層複合材(cái)料:即由性質不同的表麵材料(liào)和芯材組合而成。通常(cháng)麵材強度高、薄(báo),芯材質(zhì)輕、強度低,但具有一定剛
度和厚度,分為實心(xīn)夾層(céng)和蜂(fēng)窩夾層(céng)兩種。
3、細粒複(fù)合材料:即將硬質細粒(lì)均勻(yún)分布於基(jī)體中,比(bǐ)如彌散強化合金、金屬陶(táo)瓷等。
4、混雜複合材料:由兩種或兩種以上增強相材料混雜於一種基體相材(cái)料中構成。與(yǔ)普通(tōng)單增強相複合材料比,其衝擊強
度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高,並具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層(céng)內、層間混
雜和超混雜複合材(cái)料。
二、加工中心加工複合(hé)材料時應該注意的些問題
1、碳纖維複合材料層間強度低,易在切削力的作用下產生分層,因此鑽孔或切邊(biān)應減小軸向力。鑽孔要求高轉速、小進
給,加工中(zhōng)心轉速(sù)一般(bān)在3000-6000r/min,進給量達到0.01-0.04mm/r。鑽頭選用三尖兩刃或兩尖兩刃形式較(jiào)好(hǎo),鋒利(lì)
的刀(dāo)尖可先將碳纖維層劃斷,兩刃對孔(kǒng)壁起(qǐ)到了修補作用,鑲石的鑽頭(tóu)鋒利與耐磨性(xìng)俱佳(jiā)。複(fù)合材(cái)料與鈦(tài)合金夾層的
鑽孔是個難(nán)題,一般(bān)采(cǎi)用整體硬質合金鑽頭,按鑽削鈦合金的切削參數進行鑽削,從(cóng)鈦合金(jīn)側先鑽,直至鑽通,鑽削
時加潤(rùn)滑劑,緩解複合材(cái)料燒傷。波音(yīn)公司專門研製了(le)PCD組合鑽頭用於夾層的鑽孔。
2、三(sān)類新型整體硬質合金複合材料加工銑刀的(de)切削效果更好,它們都有一些共同特點(diǎn):剛性高,螺旋角小(xiǎo),專門設計的
人字(zì)形(xíng)刀刃,都可以有效減小加工中心軸向切削力,減少分層,其加工效(xiào)率(lǜ)與效果都很好。
3、複合材料切屑為粉狀,對人體健康危害大(dà),應采用大功率吸塵器吸塵,采用水冷也可有效降(jiàng)低(dī)粉塵汙染。
4、碳纖(xiān)維複合材料構件一般尺寸(cùn)較大(dà),形狀結構複雜,硬度和強度都很高,屬於難(nán)加工材料。切削過程中切削力較大,
切削熱不易傳出,嚴重(chóng)時會燒焦樹脂或使樹脂軟化,刀具磨損(sǔn)嚴重,因此刀具是碳(tàn)纖維加工的關鍵,其切削機理更接
近於磨削而非銑(xǐ)削, 所以,加工中心切削線速度通常要大於500m/min,采用(yòng)高轉速小進(jìn)給策略(luè)。切(qiē)邊加工刀具一般選
用整(zhěng)體硬(yìng)質合(hé)金滾花銑刀、電鍍石顆粒砂輪、鑲石銑刀(dāo)、銅基石顆粒鋸片。
