進(jìn)口碳纖維材料的機(jī)械加工方式有哪些

1、車削加工

車削是碳纖維復(fù)合材料加工中應(yīng)用較多的加工方法之一，主要用于實(shí)現(xiàn)圓柱表面預(yù)定的尺寸公差。適用于碳纖維車削的可行刀具材料有：陶瓷、硬質(zhì)合金、立方氮化硼和聚晶金剛石。切削加工表面質(zhì)量和刀具使用壽命受工藝參數(shù)的影響較大，例如進(jìn)給速度、切削速度、切削深度等，所以一般是研究關(guān)注的焦點(diǎn)，需要考慮刀具特征，比如刀具幾何形狀和材料等。

2、銑削加工

銑削加工通常用于精準(zhǔn)度高、形狀復(fù)雜的碳纖維制品加工，從某種意義上來(lái)說(shuō)銑削加工可以認(rèn)為是修正操作，因?yàn)殂娤骷庸た梢缘玫捷^高質(zhì)量的加工表面。在加工的過(guò)程中，由于端銑刀和碳纖維復(fù)合材料之間復(fù)雜的相互作用，碳纖維復(fù)合材料工件分層和未切斷的纖維紗線毛邊現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

在加工過(guò)程中，對(duì)推力和軸向切削力進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，能避免纖維分層和毛邊現(xiàn)象的產(chǎn)生，合理設(shè)計(jì)和控制刀具的路徑也能有效的建設(shè)毛刺形成和纖維分層等現(xiàn)象。主要的工藝參數(shù)，比如纖維取向、軸向與切向進(jìn)給速度、切削速度等，會(huì)對(duì)碳纖維工件的表面粗糙度產(chǎn)生明顯影響。

3、鉆孔加工

碳纖維零部件在組件進(jìn)行螺栓或者鉚接裝配前需要進(jìn)行鉆孔操作，在碳纖維鉆孔的過(guò)程中存在的問(wèn)題有：材料層分離、刀具磨損、孔內(nèi)表面加工質(zhì)量等。經(jīng)過(guò)測(cè)試可以得知，切削參數(shù)、鉆頭的形狀、切削力等對(duì)分層現(xiàn)象和產(chǎn)品的表面質(zhì)量均有影響。

碳纖維工件損傷區(qū)的最大直徑和孔直徑比率可用于分析分層現(xiàn)象，分層因子越大，證明分層現(xiàn)象就越嚴(yán)重。另外，在實(shí)驗(yàn)中可以得知，切削推力與分層因素是有關(guān)系的，切削推力可用來(lái)表示分層程度。對(duì)于同樣的鉆孔材料，切削速度對(duì)切削力的影響并不算大，并且從中可以得知，降低出口的進(jìn)給速度可以減小分層因子。

4、磨削加工

航空航天、船舶等領(lǐng)域?qū)μ祭w維復(fù)合材料的加工精度要求極為苛刻，需要利用磨削加工實(shí)現(xiàn)較好的加工表面質(zhì)量。然而，碳纖維復(fù)合材料的磨削加工要比金屬難得多。研究表明，在同一磨削條件下，磨削加工多向碳纖維復(fù)合材料是，切削力隨著磨削深度增加呈線性增加趨勢(shì)，且大于加工單向碳纖維復(fù)合材料時(shí)的切削力。而對(duì)于單向碳纖維復(fù)合材料工件的加工，產(chǎn)品的表面完整性受纖維方向影響較大。
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