現(xiàn)在的復(fù)合材料廣泛的應(yīng)用到了我們生活中的方方面面,尤其是航空航天工業(yè),一些超精密的機(jī)械行業(yè)!因?yàn)閺?fù)合材料往往都有著我們?nèi)粘F胀ú牧纤粨碛械南癫牧系膭偠?、厚薄程度、重量、?qiáng)度等等,復(fù)合材料這些方面都有著極大的提高!
加工中心是自動(dòng)化加工很強(qiáng)的的高精度加工設(shè)備,它的整個(gè)加工過程都是在CNC數(shù)控系統(tǒng)的控制下完成的,可以加工一些非常獨(dú)特的復(fù)合材料,但是加工中心在加工復(fù)合材料時(shí)應(yīng)該注意哪些問題呢?
復(fù)合材料按按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為:
1、纖維復(fù)合材料。將各種纖維增強(qiáng)體置于基體材料內(nèi)復(fù)合而成。如纖維增強(qiáng)塑料、纖維增強(qiáng)金屬等。
2、夾層復(fù)合材料。由性質(zhì)不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強(qiáng)度高、??;芯材質(zhì)輕、強(qiáng)度低,但具有一定剛度和厚度。分為實(shí)心夾層和蜂窩夾層兩種。
3、細(xì)粒復(fù)合材料。將硬質(zhì)細(xì)粒均勻分布于基體中,如彌散強(qiáng)化合金、金屬陶瓷等。
4、混雜復(fù)合材料。由兩種或兩種以上增強(qiáng)相材料混雜于一種基體相材料中構(gòu)成。與普通單增強(qiáng)相復(fù)合材料比,其沖擊強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和斷裂韌性顯著提高,并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內(nèi)混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內(nèi)/層間混雜和超混雜復(fù)合材料。
加工中心加工復(fù)合材料時(shí)應(yīng)該注意:
1、 碳纖維復(fù)合材料層間強(qiáng)度低,易在切削力的作用下產(chǎn)生分層,因此鉆孔或切邊應(yīng)減小軸向力。鉆孔要求高轉(zhuǎn)速、小進(jìn)給,加工中心轉(zhuǎn)速一般在3000~6000r/min,進(jìn)給量達(dá)到0.01~0.04mm/r,鉆頭選用三尖兩刃或兩尖兩刃形式較好,鋒利的刀尖可先將碳纖維層劃斷,兩刃對(duì)孔壁起到了修補(bǔ)作用,鑲金剛石的鉆頭鋒利與耐磨性俱佳。復(fù)合材料與鈦合金夾層的鉆孔是個(gè)難題,一般采用整體硬質(zhì)合金鉆頭,按鉆削鈦合金的切削參數(shù)進(jìn)行鉆削,從鈦合金側(cè)先鉆,直至鉆通,鉆削時(shí)加潤滑劑,緩解復(fù)合材料燒傷。波音公司專門研制了PCD組合鉆頭用于夾層的鉆孔。
2、 三類新型整體硬質(zhì)合金復(fù)合材料加工專用銑刀的切削效果更好,它們都有一些共同特點(diǎn):剛性高,螺旋角小,甚至是0°,專門設(shè)計(jì)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、 復(fù)合材料切屑為粉狀,對(duì)人體健康危害大,應(yīng)采用大功率吸塵器吸塵,采用水冷也可有效降低粉塵污染。
4、 碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件一般尺寸較大,形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,硬度和強(qiáng)度都很高,屬于難加工材料。切削過程中切削力較大,切削熱不易傳出,嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒焦樹脂或使樹脂軟化,刀具磨損嚴(yán)重,因此刀具是碳纖維加工的關(guān)鍵,其切削機(jī)理更接近于磨削而非銑削,所以,加工中心切削線速度通常要大于500m/min,采用高轉(zhuǎn)速小進(jìn)給策略。切邊加工刀具一般選用整體硬質(zhì)合金滾花銑刀、電鍍金剛石顆粒砂輪、鑲金剛石銑刀、銅基金剛石顆粒鋸片。