加工中心在(zài)加工複合材料時應注意的問題
一、加工中心複合材料的種類
複合(hé)材料按其組成分為金屬與金屬複合材料、非金屬與金屬複合材料、非金屬與非金屬複合材(cái)料3大類。
按其結構(gòu)特(tè)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(nèi)複合而成。比如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。
2、夾層複合材(cái)料:即由性質(zhì)不同的表(biǎo)麵材料和芯材(cái)組合而成(chéng)。通常麵材強度高、薄,芯材質輕、強(qiáng)度低,但具有一(yī)定剛
度和厚度,分為(wéi)實心夾層和蜂窩夾層兩種。
3、細(xì)粒複合材料:即(jí)將硬質細(xì)粒均勻分布於(yú)基(jī)體中,比如彌散強化合金、金屬陶瓷等。
4、混雜複合材料:由兩種或兩種以上增強相材料混雜(zá)於一種基(jī)體相材料中構成。與普通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(shū)的熱(rè)膨脹(zhàng)性能。分為(wéi)層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內、層間混
雜和超混雜複合材料。
二、加工中心加工複合材料時應該注意的些問題
1、碳纖維複(fù)合材料層間強度低,易在切削力的作用下產(chǎn)生分層,因此鑽(zuàn)孔或切邊應減小軸向力。鑽孔要求高(gāo)轉速、小進(jìn)
給(gěi),加工中心轉速一(yī)般在(zài)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好,鋒利
的刀尖可先將碳纖維層劃斷,兩刃對孔壁起到了修補作用,鑲石的鑽頭(tóu)鋒利與耐磨性俱佳。複(fù)合(hé)材料與鈦合金夾(jiá)層的
鑽孔(kǒng)是個難題,一般采用整體硬質合金(jīn)鑽頭,按鑽削鈦合金的切削參數進行(háng)鑽削,從(cóng)鈦合金側先鑽,直(zhí)至鑽通,鑽削
時加潤滑劑,緩解複合材料燒傷。波音公司專門研製了PCD組合鑽頭用於夾層的鑽孔。
2、三類新型(xíng)整體硬質合(hé)金複合材料加工銑刀的切(qiē)削效果(guǒ)更(gèng)好,它們都有一些(xiē)共同特點:剛性高,螺旋角小,專門設計的
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、複合材料切屑為粉狀,對人體健康危害大,應采用大功率吸塵器吸塵,采用水冷也可有效降低粉塵汙染。
4、碳纖維複合材料構件一般尺(chǐ)寸(cùn)較大,形狀(zhuàng)結構複(fù)雜,硬度和強度都很高,屬於難加工材料。切削過程中切(qiē)削力較大,
切削熱不易傳出,嚴重時會(huì)燒焦樹脂或(huò)使樹脂軟化,刀具磨損嚴重,因此刀具是碳纖維加工(gōng)的關鍵,其切削機理更接
近於磨削(xuē)而非(fēi)銑削, 所以,加工中心切削線速度通常(cháng)要大於500m/min,采用高轉速小進給策略。切邊加(jiā)工(gōng)刀具一般選
用(yòng)整體硬(yìng)質合(hé)金滾花銑刀、電鍍石顆粒砂輪、鑲石銑刀、銅基石顆粒鋸片。
