加工中心在加工複合材料時應注意的問(wèn)題(tí)
一、加工中心複(fù)合材料的種類
複合材料按其(qí)組成分為金屬與金屬複合(hé)材料、非金屬與金屬複合材料(liào)、非金屬與非金屬複合材料3大類。
按其結構特(tè)點又可分為:
1、纖(xiān)維複合材料:即將各種(zhǒng)纖(xiān)維增強體置於基體材料內複合而成。比如纖維增強(qiáng)塑料、纖維增(zēng)強金屬等。
2、夾層複(fù)合材料:即由性質不同的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,但具有一定剛
度和厚度,分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。
3、細粒複合材料:即將硬質細粒均勻分布於基體中,比如彌散強化合金、金屬陶瓷等。
4、混雜複合材料:由兩種或兩種(zhǒng)以上增強相材料混(hún)雜於一種基體相材料中構成。與普通單增強相複合材料比,其衝(chōng)擊強
度、疲勞強度(dù)和斷裂(liè)韌性顯(xiǎn)著提高,並具有(yǒu)特殊的熱膨脹性能。分為層內(nèi)混雜、層間(jiān)混雜、夾芯混雜、層內、層(céng)間混
雜(zá)和超混雜複合材料。
二、加工(gōng)中心加工複合材料時(shí)應該注意的(de)些問題
1、碳(tàn)纖維複合材料層間(jiān)強度低,易在切削力的作用下產生分層,因(yīn)此鑽孔或切邊應減小軸向力。鑽孔要求高轉(zhuǎn)速、小進
給,加工中心轉速一般在3000-6000r/min,進給量達到0.01-0.04mm/r。鑽頭選用三尖兩刃或(huò)兩尖兩(liǎng)刃形式較好,鋒利(lì)
的刀尖可先將碳纖維層劃斷(duàn),兩刃對孔壁起(qǐ)到了修補作用,鑲石的鑽頭鋒利與耐磨性俱(jù)佳。複合材料(liào)與鈦合金(jīn)夾層的
鑽孔是個難題,一般采用整體硬質合(hé)金鑽頭,按鑽削鈦合(hé)金的切削參數進(jìn)行鑽削,從鈦(tài)合金側先鑽,直至鑽通,鑽削(xuē)
時加潤滑劑,緩解複合材(cái)料燒傷。波音公司專門研製(zhì)了PCD組合鑽頭用於夾層的鑽孔。
2、三類新型整體硬質合金複合材料加工銑刀的切削效果更好,它們都有一些共(gòng)同特點:剛性高(gāo),螺旋角小,專門設(shè)計的
人字形刀刃,都可以有效減小加工中心軸向切削力,減少分層,其加工效率與效果都很好。
3、複合材料切屑為粉(fěn)狀,對人體健康危害(hài)大,應采用(yòng)大功率吸塵器吸塵,采(cǎi)用水(shuǐ)冷也可有效降低粉塵汙染。
4、碳纖(xiān)維複合材料構件一般尺寸(cùn)較大,形狀結構複雜,硬度和強度都很高,屬於難加工材料。切(qiē)削過程中(zhōng)切削力較大,
切削熱(rè)不易傳(chuán)出,嚴重時會燒焦樹脂或使(shǐ)樹脂軟化,刀具磨損嚴重,因此(cǐ)刀具是(shì)碳纖維加(jiā)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500m/min,采用高轉(zhuǎn)速(sù)小(xiǎo)進給策略。切邊加工刀具一般選(xuǎn)
用整體硬質合金滾花銑刀、電鍍石顆粒砂輪、鑲石銑刀、銅基石顆粒鋸片。
