碳(C)纖維復(fù)合材料(Material)具有硬度(Hardness)高、脆性大、層間強(qiáng)度(strength)低、各向異性等特性,是典型的難加工材料,因此采取傳統(tǒng)的麻花鉆頭方式方法完成鉆孔加工很容易出現(xiàn)層間分層、出入口側(cè)纖維撕裂、毛刺等質(zhì)量問題(Emerson),嚴(yán)重的會導(dǎo)致(cause)整個(gè)零件的報(bào)廢。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中,纖維增強(qiáng)材料一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。自玻璃纖維與有機(jī)樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來,碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相繼研制成功,性能不斷得到改進(jìn),使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機(jī)。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。因此碳(C)纖維數(shù)控鉆磨加工需要以高精度(精確度)、高效(指效能高的)率(efficiency)(efficiency)的自動(dòng)化加工方式取代傳統(tǒng)的麻花鉆頭。接下來碳(C)纖維就為大家講解(jiǎng jiě)一下碳(C)纖維數(shù)控鉆磨加工工藝。
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碳(C)纖維復(fù)合材料(Material)硬度(Hardness)高、發(fā)熱嚴(yán)重、對切削力敏感(感覺敏銳),因此碳纖維推薦采用電鍍超硬磨料鉆磨刀具,以實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料孔加工,這種鉆頭擴(kuò)孔段與修正段采用不同粒度磨料,擴(kuò)孔段采用粗粒度磨粒,提高孔壁表面質(zhì)量和加工精度(精確度);鉆頭中心為通孔,并在端面開有排削槽。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中,纖維增強(qiáng)材料一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。自玻璃纖維與有機(jī)樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來,碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相繼研制成功,性能不斷得到改進(jìn),使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機(jī)。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。
碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。 采用這種新型的電鍍超硬磨料刀具對碳纖維復(fù)合材料零件進(jìn)行鉆孔加工具有明顯的優(yōu)勢(解釋:能壓倒對方的有利形勢)。在鉆孔入口側(cè),新型刀具與傳統(tǒng)麻花鉆頭一樣,沿線速度方向的剪切應(yīng)力使碳纖維復(fù)合材料表層在無限制的情況(Condition)下形成撕裂、分層等缺陷。但隨著鉆頭的進(jìn)一步深入,鉆頭的擴(kuò)孔段起作用。擴(kuò)孔段有一定的錐度,與碳纖維復(fù)合材料作用,形成垂直于母線的力,這個(gè)力的垂直分力可以有效地抑制入口處撕裂、分層等缺陷的產(chǎn)生。 在擴(kuò)孔的過程(guò chéng)中,由于加工余量小,擴(kuò)孔段將鉆頭最前端鉆削時(shí)產(chǎn)生的缺陷切除的同時(shí),形成較好的碳纖維加工表面,當(dāng)鉆頭深入到碳纖維復(fù)合材料的出口側(cè)附近時(shí),未切削部分已很薄,承載能力很低,在軸向力的作用下,碳纖維復(fù)合材料容易產(chǎn)生裂紋、毛刺等缺陷。當(dāng)修正段進(jìn)入切削時(shí),由于此時(shí)的加工余量非常小,鉆頭只起到修光的作用,即將殘留的微小缺陷和表面粗糙(cū cāo)的地方切出,使得碳纖維復(fù)合材料孔壁獲得更高的表面質(zhì)量,同時(shí)保證孔具有比較高的加工精度。 碳纖維利用碳纖維數(shù)控鉆磨加工實(shí)驗(yàn)(experiment),得出主要參數(shù)(parameter)為:主軸轉(zhuǎn)速6000r/min,機(jī)床軸向進(jìn)給量25mm/min,每個(gè)工件的端面及側(cè)壁鉆孔加工、端面及側(cè)面磨削加工,加工精度均滿足要求,工件全部一次加工合格。
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