加工中(zhōng)心在加工複(fù)合材料時應注意的問題
一、加工中心複合材料的種(zhǒng)類
複合(hé)材料按其組成分為金屬與金屬複合材料(liào)、非(fēi)金(jīn)屬與金屬複合材料、非金屬與非金屬複合材料3大類。
按其結構特點又可分為:
1、纖維複合材料:即將各種纖維增強體置於基體材料內複(fù)合而成。比如纖維增強塑料(liào)、纖維增強金屬等。
2、夾層複合材料:即由性質(zhì)不同的(de)表麵材料和芯材組合而成。通常麵材強度高、薄,芯材質輕、強度低,但具有(yǒu)一定(dìng)剛
度和(hé)厚度,分(fèn)為實心夾層和蜂窩夾層(céng)兩種。
3、細粒複合材料:即將硬質細粒均(jun1)勻分布於基體中,比如彌散強化合(hé)金、金屬陶瓷等。
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料中構成。與普通單增強相複合材料比,其(qí)衝擊強
度、疲勞強度和斷(duàn)裂韌性顯著提高,並具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混(hún)雜、層間混雜、夾芯混雜、層內、層間混
雜和超混(hún)雜複(fù)合(hé)材料。
二、加(jiā)工中心加(jiā)工複合材料(liào)時應該注意的些問題
1、碳纖維複合材料(liào)層間強度低,易在切削力的作用下產生分層,因此鑽孔或切邊應減小軸向力。鑽孔要求高轉速、小進
給,加工中心轉(zhuǎn)速一般在3000-6000r/min,進給量(liàng)達到0.01-0.04mm/r。鑽頭選用三尖兩刃或(huò)兩尖兩刃形式較(jiào)好,鋒(fēng)利
的刀(dāo)尖可先將碳纖維層劃斷,兩刃對孔壁起到了修(xiū)補(bǔ)作用,鑲(xiāng)石的鑽頭鋒利與耐磨性俱佳。複合材料與鈦合金夾層的
鑽孔(kǒng)是個難題,一般采用整(zhěng)體硬質(zhì)合金鑽頭,按鑽削鈦合金的切削參數進行鑽(zuàn)削,從鈦合金側先鑽,直至鑽通,鑽削
時加潤滑劑,緩解複合材料燒傷(shāng)。波音公司專門(mén)研製了PCD組合鑽頭用於(yú)夾層的鑽孔。
2、三類新型整體(tǐ)硬質(zhì)合(hé)金複(fù)合材料加工銑(xǐ)刀的切削效果更好,它們都有一些共同特點:剛性高,螺旋角小(xiǎo),專門設計的(de)
人字形刀刃,都可以有效減小加工中心軸向切(qiē)削力,減少分層,其加工效率與效果都很好。
3、複合材料切屑為粉狀,對人(rén)體(tǐ)健康危害大,應采用大功率(lǜ)吸塵器吸塵,采用水(shuǐ)冷也可有效降低粉塵(chén)汙(wū)染。
4、碳纖維複合材料構件一般尺寸較大,形狀結構複雜,硬度和強度都很高,屬於難加工材料。切削過程(chéng)中切削力較大,
切(qiē)削熱不易傳出,嚴(yán)重時會燒焦樹脂或使樹脂軟化,刀具磨損嚴重,因(yīn)此刀(dāo)具是碳(tàn)纖維加工的關鍵,其切削機理更接
近於磨削而非銑削, 所以,加工中心切削線(xiàn)速度通常要大於(yú)500m/min,采用高轉速小進給策略。切邊加工刀具一般選
用整體硬質合金滾花銑刀、電鍍石顆粒砂輪(lún)、鑲石(shí)銑刀、銅基(jī)石顆粒鋸片。
