加工中心在加工複合材料時應注(zhù)意的問(wèn)題
一、加工中(zhōng)心(xīn)複(fù)合材料(liào)的種類
複合材料按其組成分為金屬與金屬(shǔ)複合材料、非金屬(shǔ)與金(jīn)屬(shǔ)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(hé)材料:即(jí)將各種纖維增強體(tǐ)置於基體材料內複合而成。比如纖維增強塑料(liào)、纖維增強金屬等。
2、夾層複合材料(liào):即由性質不同的表麵材料和芯材組合而(ér)成。通常麵材強度高、薄,芯材質輕(qīng)、強度(dù)低,但具有一定(dìng)剛
度和厚度,分為實心夾層和蜂(fēng)窩(wō)夾層(céng)兩種。
3、細粒複合(hé)材料:即將硬質細(xì)粒均(jun1)勻分布於基體中(zhōng),比如彌散強化合金、金屬陶瓷(cí)等。
4、混雜複合材料(liào):由兩種或兩種以上增強相材料混雜(zá)於一(yī)種基體相材料中構成。與普通單(dān)增強相(xiàng)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、層內、層間(jiān)混
雜(zá)和超混雜複(fù)合材料。
二、加工中心加工複合材料時應該注意(yì)的些問題
1、碳纖維複合(hé)材料層間強度低,易在切削力的作用下(xià)產生分層(céng),因此鑽孔或切邊應減小軸向力。鑽孔要求高轉速、小進(jìn)
給,加工中心轉速一般在3000-6000r/min,進給量(liàng)達到0.01-0.04mm/r。鑽頭選(xuǎn)用三尖兩刃或兩尖兩刃形式較好(hǎo),鋒利
的刀(dāo)尖可先(xiān)將碳纖維層劃斷,兩刃對孔壁起到了修(xiū)補作用,鑲石的鑽(zuàn)頭鋒利與耐磨性俱佳。複合材料與鈦合金夾層的
鑽孔是個(gè)難題,一般采用整體硬(yìng)質合金鑽頭,按鑽削鈦合金的切削參數進行鑽削,從鈦合金側先鑽,直至鑽通,鑽削
時加潤滑劑,緩解複(fù)合材料燒傷。波音公司專門研製了PCD組合鑽(zuàn)頭用於夾層的鑽孔。
2、三類新型(xíng)整體硬質合金複合材料加工銑刀(dāo)的切削效果更好,它們都(dōu)有一些共同特點:剛性高,螺旋角小,專門設計的
人字形刀刃,都可以有效(xiào)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(hé)材料切屑(xiè)為粉狀,對人體(tǐ)健康危害大,應采(cǎi)用大功率吸塵器吸塵(chén),采用水冷也可有(yǒu)效降低粉塵汙染。
4、碳纖(xiān)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(shǔ)於難加工材料。切削(xuē)過程中切削力較大(dà),
切削熱不易傳出,嚴(yán)重時(shí)會燒焦樹脂或使樹脂軟化,刀具磨損嚴重,因此刀具是碳纖維加工的關鍵,其切削機理(lǐ)更接
近於磨削而(ér)非銑削, 所以,加工中心切(qiē)削線速度通常要大於500m/min,采用高轉速(sù)小進給策(cè)略。切邊加(jiā)工刀具一般選
用整體硬質合(hé)金(jīn)滾花(huā)銑刀、電鍍石(shí)顆(kē)粒砂輪、鑲石銑刀、銅基石顆粒(lì)鋸片(piàn)。
