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碳纖維制品在生產(chǎn)完之后,因為實際應(yīng)用需要難免需要二次加工才能使用,鉆孔便是最常見的加工需求,目前
碳纖維復(fù)合材料手工鉆孔的特性,常用的解決方法有:
(1)刀具材料、鉆頭幾何參數(shù)的選擇,通常是使用硬質(zhì)合金(alloy)鉆頭和金剛石涂層硬質(zhì)合金鉆頭,以提高鉆頭壽命,保持鉆頭鋒利度,降低鉆孔時軸向力。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。
(2)鉆頭鉆速、進給速度的選擇,應(yīng)選擇鉆速比較高、穩(wěn)定性(The stability of)較好的工具,較小的進給速度,降低鉆孔時軸向力。
(3)采用構(gòu)件加強支撐工藝方法,可改善鉆出條件,增加鉆孔過程(guò chéng)中的穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動)性。
內(nèi)容來自123456 但是在加工中經(jīng)常會遇到由于制件的特殊結(jié)構(gòu),比如加工部位狹小、異形,大型零件、孔加工數(shù)量大,使得孔出口不易或沒有辦法采用構(gòu)件加強支律方法,就需要另外采取改進措施(指針對問題的解決辦法),控制手工鉆孔接近鉆出時的進給量,提高穩(wěn)定性。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。
加工工藝改進
針對碳纖維復(fù)合材料(Material)零件手工鉆孔接近鉆出時進給量不易控制(control)的問題(Emerson),想到可以利用彈性材料的彈性反力來最大化減少鉆出時的進給力,經(jīng)過反復(fù)試驗,對手工鉆孔加工進行工藝改進,通過采用在鉆頭上固定定位套和硅橡膠(Rubber)墊相結(jié)合的方法,控制手動加工時鉆頭伸出長度和接近鉆通時減少進給量,改善碳纖維復(fù)合材料手工鉆孔加工質(zhì)量,避免在鉆通時鉆頭的沖擊性鉆透現(xiàn)象,提高了手工鉆孔時的安全性。
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(1)彈性墊材料的選擇
要求彈性墊材料(Material)有較好的撕裂強度(strength)、耐磨性,硬度、彈性適中。經(jīng)過試驗比較,選用硅橡膠材料比較合適。硅橡膠混煉膠是特殊的有機硅生膠和高純度的二氧(Oxygen)化(oxidation)硅為主要成分的混煉膠,其物理和化學(xué)特性優(yōu)于多種有機彈性體,具有在廣泛的溫度(temperature)范圍(fàn wéi)內(nèi)保持穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動)、低壓縮永久變形性,較高的使用壽命,是制造密封、減振應(yīng)用的理想材料。
(2)彈性墊厚度的確定。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。彈性墊厚度決定了彈性墊的壓縮量的大小,受壓彈性量決定了手動鉆孔時最大化減少手動進給力的大小。
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彈性墊材料的厚度選擇取決于手工鉆孔加工碳纖維材料復(fù)合材料時軸向力、加工孔徑和彈性墊直徑的大小。碳纖維復(fù)合材料鉆孔加工較適合的軸向力需要控制在30 - 50N的范圍(fàn wéi),孔分層、撕裂等缺陷較少。加工不同直徑孔選擇硅(silicon)橡膠(Rubber)(Silicone rubber)墊的厚度不一樣,孔徑越大,則軸向力、鉆尖高度越大,彈性墊的壓縮量也需要加大,要選擇厚度較大的彈性墊。當(dāng)加工孔徑一定時,彈性墊直徑越大,由于接觸面積加大,彈性墊的壓縮量會減小,彈性墊的厚度也應(yīng)加大。
針對碳纖維材料(Material)復(fù)合材料手工鉆孔加工質(zhì)量缺陷,通過(tōng guò)對鉆孔加工工藝方案改進,提高了手工鉆孔時的穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動)性,控制(control)進給量使軸向力在合理的范圍(fàn wéi),減少了孔加工缺陷,且避免在鉆通時鉆頭的沖擊性鉆透現(xiàn)象,提高了手工鉆孔時的安全性(security)。改進方案簡便可行,適合復(fù)合材料類零件的手工鉆孔加工,可以改善碳纖維復(fù)合材料手工鉆孔加工質(zhì)量。
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