复合材料 的切削加工
碳纤维复合材料的特性与切削加工刀具分析

碳纤维复合材料的特性与切削加工刀具分析摘要:由于碳纤维增强复合材料(CFRP)具有比强度高、比模量大等优异性能,在航空航天、国防行业具有广泛的应用前景。
关键词:碳纤维复合材料;特性;应用;切削加工刀具碳纤维复合材料具有强度高、耐热性与耐腐蚀性好、出色的抗冲击特性及比重小等性能,已广泛应用于国防、航空航天、汽车等领域。
但由于具有各向异性的特征及纤维束的脆性,容易在切削加工过程中产生毛刺、分层、断裂等缺陷,属于典型的难加工材料,这些加工缺陷也严重制约着加工质量和加工效率。
针对这些切削加工存在的问题,本文论述了碳纤维复合材料的特性及其切削加工刀具。
一、碳纤维复合材料的性能1、低密度高强度。
CFRP密度不到钢的1/4,铝合金的1/2;比强度为钢的5倍以上,比模量则是其它结构材料的1.3~12.3倍。
2、较强的抗疲劳特点。
在碳纤维复合材料中包含许多碳纤维与树脂基体界面,此类界面能在很大程度上防止裂纹的进一步扩大。
若在交变荷载的环境下工作,将会提升碳纤维复合材料的使用寿命,并在很大程度上高于其他材料。
3、具备稳定的化学性能。
碳纤维复合材料不仅耐高温,而且耐低温,有着较强的耐腐蚀性特点。
在两千摄氏度以上的高温惰性环境中,强度不会受到影响,且是唯一一个不受影响的物质。
在零下一百八十摄氏度的低温环境下,具备一定的柔韧性,且不会与腐蚀溶液发生化学反应。
4、良好的工艺性。
CFRP是一种各向异性材料,其铺层取向能在很宽的范围进行调整,由于铺层的各向异性特征,通过选择合适的铺层方向和层数,能满足材料强度、刚度和各种使用要求。
二、碳纤维复合材料的应用1、在轨道交通中的应用。
轨道交通已成为人们日常出行的重要方式,为人们生活带来很多便利。
通常,轨道车辆的运行寿命要保证在三十年以上,因此,对车体材质有着较高要求。
比如,要具备较强的耐腐蚀能力与耐气候能力等。
碳纤维复合材料是非金属惰性材料,自身有着较强的化学稳定性特点,在腐蚀环境中仍能正常运行。
数控机床加工塑料复合材料的最佳切削参数选择方法

数控机床加工塑料复合材料的最佳切削参数选择方法数控机床已经成为现代制造业中不可或缺的设备,其在材料加工领域的应用越来越广泛。
而塑料复合材料是一类由塑料基体和增强材料(如纤维)组成的复合材料,具有重量轻、强度高、耐腐蚀和耐磨损等优点,因此在航空航天、汽车制造和建筑等领域得到了广泛应用。
在数控机床加工塑料复合材料时,选择合适的切削参数对保证加工质量、提高效率至关重要。
本文将介绍数控机床加工塑料复合材料的最佳切削参数选择方法。
首先,确定切削速度。
切削速度是切削加工中最重要的切削参数之一,对加工质量和效率有着直接影响。
对于塑料复合材料加工来说,切削速度的选择应综合考虑材料的性质、机床的切削能力和刀具的耐用性。
一般来说,塑料复合材料的切削速度要比金属材料低,以避免材料烧损和刀具过早磨损。
同时,切削速度的选择还应根据具体的加工要求进行调整,以保证加工效果。
其次,选择进给速度。
进给速度是指工件在单位时间内沿切削方向移动的速度,也是影响加工效率的重要参数。
对于塑料复合材料加工来说,进给速度的选择应结合切削速度和刀具的结构特点进行考虑。
一般来说,切削速度较低时,进给速度可以适当增加,以提高加工效率。
然而,过高的进给速度容易导致切削力过大,从而导致刀具断裂或加工质量下降。
因此,在选择进给速度时,需要做到合理搭配,以充分发挥数控机床的加工能力。
再次,确定切削深度。
切削深度是指刀具在单位时间内在工件上所切下的深度。
在选择切削深度时,需要考虑机床的切削能力和刀具的结构特点。
一般来说,切削深度应适中,避免一次切削过深,避免过大的切削力对机床和刀具的损伤。
对于某些复杂形状的工件,可以采用分层切削的方法,逐渐增加切削深度,保证加工质量。
最后,确定冷却润滑方式。
在数控机床加工塑料复合材料时,冷却润滑是非常重要的。
冷却润滑的选择主要根据材料的性质和切削过程中的温度变化进行考虑。
一般来说,可以采用切削液进行冷却和润滑,以降低材料的热变形和切削过程中的温度升高。
复合材料学名词解释大全

复合材料学名词解释大全复合材料:由两个或两个以上独立的物理相,包含粘结材料(基体)和粒料、纤维或片状材料所组成的一种固体产物。
导电性:金属传导电流的能力;导热性:金属传导热能的能力;热膨胀: 金属受热膨胀氧化腐蚀性:金属表面与周围的环境介质发生化学及电化学作用而遭受破坏的现象称为氧化或腐蚀。
拉伸强度σb:表示材料抵抗外力而不致断裂的最大应力屈服强度σs:表示材料抵抗开始产生大量塑性变形的应力弹性模量E(MPa)—衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,又称为刚度冲击韧性:金属抵抗冲击载荷而不被破坏的能力硬度:金属表面上不大体积内抵抗变形或抵抗破裂的能力。
蠕变强度:金属在某一恒定温度下,经过一定时间后,使其残留变形量达到一定数值时的应力值。
持久强度:金属在某一恒定温度下,经过一定时间而引起断裂的应力值。
工艺性能:制造零件过程中各种冷热加工工艺对材料性能的要求。
铸造性能:主要指液体金属的流动性、凝固过程中的收缩和偏析倾向,以及气体的吸收和排除等。
压力加工性能:指金属材料在冷热状态下塑性变形的能力。
焊接性能:指金属是否适应通常的焊接方法与工艺的性能。
切削加工性能:指切削速度、切削表面光洁度、刀具寿命机切削功耗等。
形核:在液态金属中形成一些极小的晶体作为结晶中心,这些极小的晶体称为晶核。
合金:将两种或两种以上的金属元素或金属和非金属元素熔合在一起,形成一种具有金属特性的新物质组元:组成合金的各元素。
固溶体:一种溶质元素的原子溶解到另一种元素或化合物的溶剂晶格中,该元素的浓度可以在一定的范围内变动,并且不改变原来溶剂的晶格类型,具有这种性质的合金相称为固溶体。
金属间化合物:金属间化合物是指由两个或更多的金属组元或类金属组元按比例组成的具有金属基本特性和不同于其组元的长程有序晶体结构的化合物。
时效:时效,指在一定时期内能够发生的效用;金属或合金在一定温度下(分为自然时效和人工时效),保持一段时间,由于过饱和固溶体脱溶和晶格沉淀而使强度逐渐升高的现象。
探究航空领域复合材料的机械加工技术

探究航空领域复合材料的机械加工技术一、复合材料的机械加工的意义复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的一种新型材料。
与金属材料相比,复合材料具有更高的比强度、比刚度和比疲劳强度,因此在航空领域中得到了广泛的应用。
复合材料的机械加工一直是一个难点问题,因为它具有纤维结构和非均匀性,导致了传统金属材料的加工方法不再适用。
研究复合材料的机械加工技术具有重要意义。
二、复合材料的机械加工技术复合材料的机械加工技术主要包括切削加工、磨削加工、钻削加工、铆接和成型等几种技术。
在这些加工技术中,切削加工是其中最为重要的一部分,也是对复合材料加工最具挑战性的一个方面。
复合材料的机械加工技术主要有以下几点特点:1. 切削加工切削加工是目前复合材料最常用的一种加工方法。
复合材料在切削加工时通常会产生较大的切削力和切削温度,这对加工工具的寿命和精度提出了更高的要求。
与金属材料相比,复合材料的加工难度更大,传统的高速钢刀具已经不再适用。
目前复合材料的切削加工主要使用多晶金刚石(PCD)、立方氮化硼(CBN)等超硬材料刀具,或者采用超声波切削技术。
2. 磨削加工磨削是复合材料加工的另一种重要方法。
由于复合材料具有较高的硬度和热膨胀系数较低,传统的砂轮磨削工艺并不适用于复合材料的加工。
目前磨削复合材料主要采用金刚石磨刀和立方氮化硼磨刀,或者采用硬质磨料磨削技术。
3. 钻削加工在复合材料中,钻削加工也是一个比较常见的加工方法。
但由于复合材料的结构特点,在钻削加工中往往容易产生破损和屑形成,因此需要特殊的钻头设计和加工工艺。
4. 铆接和成型在航空领域中,复合材料的铆接和成型也是非常重要的加工技术。
铆接时,由于复合材料的结构特点,需要根据不同的热膨胀系数设计合适的铆接形式和加工工艺。
成型时,由于复合材料的纤维结构,需要特殊的成型设备和加工技术。
三、复合材料机械加工技术的挑战复合材料的机械加工技术面临诸多挑战。
由于复合材料具有纤维结构和非均匀性,导致加工难度较大。
纤维增强复合材料的性能及机械加工技术

纤维增强复合材料的性能及机械加工技术纤维增强复合材料是一种由纤维和基体材料组成的新型材料,具有轻量化、高强度、高刚度和优良的耐腐蚀性能,因此在航空航天、汽车制造、建筑等领域广泛应用。
本文将从纤维增强复合材料的性能特点和机械加工技术两个方面展开讨论。
一、纤维增强复合材料的性能特点1.轻量化:纤维增强复合材料通常以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等为增强材料,配以合适的树脂基体,具有较低的密度,通常为金属材料的1/4-1/5,因此在航空航天领域得到广泛应用。
2.高强度、高模量:纤维增强复合材料具有优异的拉伸强度和弯曲强度,具有比金属材料更高的强度和模量,因此可以制造出更加轻薄、刚性更好的零部件和产品。
3.优良的耐腐蚀性能:纤维增强复合材料的树脂基体通常具有良好的耐腐蚀性能,可以在恶劣的环境下长期使用,不易受到氧化、腐蚀等影响。
4.设计自由度高:纤维增强复合材料可根据需要进行设计和制造,形状、结构可以根据需要进行自由设计,因此在汽车制造等领域得到广泛应用。
1.切削加工:纤维增强复合材料具有高强度和高硬度,因此在切削加工时需要选用合适的切削工艺和工具,通常采用超硬刀具,避免振动和共振现象,避免刀具与工件间的反复接触。
2.研磨加工:纤维增强复合材料通常需要进行表面光洁度加工,可以采用研磨工艺,选用合适的砂轮进行修磨,确保工件表面质量。
3.钻削加工:对于纤维增强复合材料的穿孔加工,通常需要采用超硬合金钻头,严格控制切削参数,避免产生缺陷和裂纹。
4.复合加工:在一些复杂结构的零部件加工中,需要采用多道工序复合加工工艺,确保工件的精度和表面质量。
5.热加工:纤维增强复合材料采用热加工时需要控制加热温度和保持时间,避免过高温度导致树脂基体烧结,影响性能。
纤维增强复合材料具有优异的性能特点和广阔的应用前景,但在机械加工过程中也面临一些技术挑战,需要不断优化加工工艺和技术手段,以适应不同领域的应用需求。
希望随着科技的发展,纤维增强复合材料的机械加工技术能够不断提高,为产业发展提供更多的可能性。
复合材料试验工(高级)职业技能鉴定考试题库大全(通用版)

复合材料试验工(高级)职业技能鉴定考试题库大全(通用版)一.判断题1.碳纤维是一种具有负线膨胀系数的材料。
()A、正确B、错误参考答案:A2.安全方针是预防第一,安全为主。
()A、正确B、错误参考答案:B3.一般溶液法配置的树脂溶液在常温下贮存期为3个月。
()A、正确B、错误参考答案:A4.玻璃钢蜂窝夹层采用粘接拉伸法成型。
()A、正确B、错误参考答案:A5.聚苯硫醚是热固性树脂。
()A、正确B、错误参考答案:B6.表面粗糙度越低,精度越高。
()A、正确B、错误参考答案:B7.复合材料壳体加工装配的过程中可能会产生分层缺陷。
()A、正确B、错误参考答案:A8.预浸料铺层时关键是不要带入异物,铺层角度可以不顾及。
()A、正确B、错误参考答案:B9.场地紧张时,生产现场的消防通道可以临时占用。
()A、正确B、错误参考答案:B10.透气毡RC3000-10最高使用温度为205℃。
()A、正确B、错误参考答案:A11.复合材料制品的疏松缺陷比分层缺陷更严重。
()A、正确B、错误参考答案:B12.组装蜂窝口盖时,蜂窝夹芯下陷应与加强板吻合。
()A、正确B、错误参考答案:A13.碳纤维预浸料质量分析时只需检测树脂含量及挥发分含量即可。
()A、正确B、错误参考答案:B14.真空泵接上电源开始工作时,发现有真空泵油向外喷出,是因为油嘴没盖上盖。
()A、正确B、错误参考答案:B15.从业人员有权对本单位安全生产工作中存在的问题提出批评.检举;有权拒绝违章指挥和强令冒险作业。
()A、正确B、错误参考答案:A16.夹层结构复合材料的芯材主要有蜂窝芯材和合成泡沫芯材。
()A、正确B、错误参考答案:A17.碳纤维是一种具有负线膨胀系数的材料。
()A、正确B、错误参考答案:A18.复合材料切削加工时,不能用太锋利的刀具,以防分层。
()A、正确B、错误参考答案:B19.复合材料的机械连接修理法是将补片通过机械连接盖住损伤或缺陷区完成修理的一种方法。
第七章 工件材料切削加工性

二、复合材料的切削加工性
复合材料是指用两种或两种以上物理与化学形状 不同的物质,人工制成的多组元固体材料。复合材 料是多组元(相)体系。
复合材料的组成相: 基体相(起粘结作用)和增 强相(提高强度和刚度的作用)
第七章 工件材料切削加工性
7.1 工件材料切削加工性的概念和衡量指标
一、切削加工性的概念
切削加工性是指在一定切削条件下,对工件材料进行 切削加工的难易程度。 如难加工材料, 加工性差。
切削加工性是相对的
二、
1、以加工质量衡量切削加工性:在一定条件下, 以是否易达到所要求的表面质量的各项指标来衡量。
常以σb=0.637GPa(60 kgf/min)的45钢的
V之6相0作比为,基则准得,相写对作加工(KVv性60K()VvVj,6为600)其j 它被切材料的V60与
当Kv>1时, 表明该材料比45钢易切削; 当Kv<1时, 表明该材料比45钢难切削。 各种材料的相对加工性Kv乘以45钢的切削速度, 即可得出 切削各种材料的可用切削速度。
材料的化学成分是通过对其物理力学性能的影响而影响 切削加工性的。钢(高碳钢、中碳钢、低碳钢)
钢中加入Cr、Ni、Mn、V、Mo等可提高强度和硬度; 而加入Al、Si等易形成硬质点,加剧刀具磨损。
易切钢
铸铁(化学元素对碳的石墨化作用,促进石墨化作用 (Al、Si、Ni、Cu、Ti)时切削加工性提高,反之降低。
4.切削条件对切削加工性的影响
二、改善工件材料切削加工性的途径
1.调整化学成分,
易切钢:切削力小,容易断屑刀具耐用度高加工表面 质量好。
复合材料的机械加工方法

复合材料的常规机械加工方法一、锯切玻璃纤维增强热固性基体层压板,采用手锯或圆锯切割。
热塑性复合材料采用带锯和圆锯等常用工具时要加冷却剂。
石墨/环氧复合材料最好用镶有硬质合金的刀具切割。
锯切时控制锯子力度对保证锯面质量至关重要。
虽然锯切温度也是一种要控制的因素,但一般影响不大,因锯切时碰到的最高温度一般不会超过环氧树脂的软化温度(182℃)。
金属基复合材料可用镶有金刚石的线锯锯切,不过其切割速度较慢,而且只能作直线锯切。
采用金刚石砂轮对陶瓷基复合材料进行常规锯切,可有两种速度:一种是250r/min,另一种是4000r/min。
这种锯切会使切割面的陶瓷基复合材料有相当大的损坏。
不过在较高锯切速度时,损坏虽大,但断面较为均匀。
二、钻孔和仿形铣在复合材料上钻孔或作仿形铣时,一般采用干法。
大多数热固性复合材料层合板经钻孔和仿形铣后会产生收缩,因此精加工时要考虑一定的余量,即钻头或仿形铣刀尺寸要略大于孔径尺寸,并用碳化钨或金刚石钻头或仿形铣刀。
钻孔时最好用垫板垫好,以免边缘分层和外层撕裂。
另外钻头必须保持锋利,必须采用快速除去钻屑和使工件温升最小的工艺。
热塑性复合材料钻孔时,更要避免过热和钻屑的堆积,为此钻头应有特定螺旋角,有宽而光滑的退屑槽,钻头锥尖要用特殊材料制造。
一般钻头刃磨后的螺旋角约为10-15°,后角为9-20°,钻头锥角为60-120°。
采用的钻速不仅与被钻材料有关,而且还与钻孔大小和钻孔深度有关。
一般手电钻转速为900r/min时效果最佳,而固定式风钻则在转速为2100r/min和进给量为1.3mm/s时效果最佳。
三、铣削、切割、车削和磨削聚合物基复合材料用常规普通车床或台式车床就可方便地进行车削、镗削和切割。
目前加工刀具常用高速钢、碳化钨和金刚石刀头。
采用砂磨或磨削可加工出高精度的聚合物基复合材料零部件。
最常用的是粒度为30-240的砂带或鼓式砂轮机。
大多数市售商用磨料均可使用,但最好采用合成树脂粘接的碳化硅磨料。
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复合材料
13.什么是复合材料?它有哪几种?
由两种或两种以上的不同物理、化学性能的物质人工制成的多相组成的固体材料,称为复合材料。
例如钢筋混凝土,就是由钢筋、砂石和水泥组成的复合材料。
复合材料可以由金属、高分子聚合物和陶瓷三种材料的任意两种人工合成。
也可以由两种或两种以上多种金属、高分子聚合物及陶瓷来制成。
复合材料的性能要比基体组成的材料好得多。
例如玻璃的韧性和树脂的强度都很低,可是二者的复合物——玻璃钢却具有较高的强度和韧性,而且重量也很轻。
复合材料的种类很多,用途非常广,因此发展也很快。
它是多组成相物质,其组成分为两大类,即基体相和增强相,前者起粘结作用,后者起提高强度和刚度的作用。
复合材料分为结构复合材料和功能复合材料两大类。
结构复合材料的应用研究较多,发展很快,主要有两种:一是聚合物为基体,其中以树脂(环氧树脂、酚醛树脂)为基体较多;二是以金属或合金(铝、铝合金、钛合金、镍基合金)及陶瓷为基体。
复合材料按其增强相分为颗粒增强复合材料、短纤维增强复合材料、连续纤维增强复合材料和层叠结构复合材料,如图11-12所示。
作为工程结构材料应用最多的是纤维增强复合材料,有以下几种:玻璃纤维增强复合材料(GFRP)、碳纤维增强复合材料(CFRP)、芳纶纤维增强复合材料(KFRP)和硼纤维增强复合材料。
它们都属于树脂基纤维增强复合材料,也叫做纤维增强塑料(FRP)。
FRP采光板
14.聚合物基纤维复合材料(FRP)有哪些性能特点?
(1)具有高的比强度和比刚度:比强度就是材料的强度和材料的密度之比;比刚度就是材料的弹性模量与材料的密度之比。
表11-4是常用材料的比强度和比刚度。
(2)抗疲劳性能好:如碳纤维增强复合材料的疲劳强度为抗拉强度的70%~80%,而一般金属材料仅为30%~50%。
(3)减振性能好:许多减振器械都广泛采用复合材料来制造。
(4)断裂安全性好:纤维增强复合材料中的增强纤维,过载时有部分断裂,但未断裂的纤维仍可承受负载,不至造成构件瞬间断裂,故工作安全性好。
FRP采光板
15.聚合物基纤维增强复合材料(FRP)有哪些切削特点?
(1)切削温度高,刀具耐用度低:聚合物基纤维增强复合材料的抗拉强度高,切削功率大,粗糙的纤维断面与刀具摩擦产生大量的切削热。
材料的导热系数低,约为45号钢的1/16,因此切削区形成高温,且集中在刀具切削刃很小的区域内。
纤维的弹性恢复与粉末状的切屑,使刀具磨损严重,耐用度低。
(2)加工精度和表面粗糙度不易控制:由于树脂的基体和纤维热膨胀系数及硬度和强度差别很大,加上纤维的弹性恢复大等原因,切削加工时工件的尺寸精度和表面粗糙度不易达到要求。
(3)易产生高温变质和软化:切削纤维增强复合材料时,要限制切削速度,控制切削温度。
否则温度过高,将使基体的树脂烧焦、软化和有机纤维变质。
(4)使用切削液要慎重:因为复合材料吸入切削液,影响材料的使用性能,所以要根据要求慎重使用。
16.纤维增强复合材料的纤维角对切削有何影响?
切削速度方向与纤维的配置方向的夹角,称为纤维角θ,如图11-13所示。
它的大小影响切削过程、工件表面质量和刀具寿命。
当θ>90º时,如图11-13(a)所示为顺切,此时纤维是被拉伸破坏切离工件的。
被切断的纤维断面由于弹性恢复与刀具后面接触面积大,摩擦严重,刀具磨损较快,磨损值约为逆切的10倍,但是表面粗糙度小。
当θ<90º时,如图11-13(b)所示为逆切。
纤维是被刀具刃口剪切、弯曲的联合作用切断的。
纤维的剪切强度、抗弯强度比抗拉强度低得多,被剪切纤维的继面与刀具后面接触面积较小,使纤维与刀具后刀面的摩擦减小和刀具磨损缓慢,但已加工表面粗糙度增大.
当θ<60º时,为下方破坏型。
此时的纤维在切削层下方破坏,是剪切和弯曲的结果。
当θ=45º时,表面粗糙度值和变质层最大。
当60º<θ<90º时,为中间型。
纤维的前端受到压应力破坏,表面粗糙度较小。
17.怎样对聚合物基纤维增强复合材料(FRP)进行切削加工?
FRP这类复合材料,根据它的性能和切削特点,属于难切削材料。
切削它时应从以下几方面进行合理选择:
(1)选择刀具材料:要选择耐磨和导热系数高的刀具材料。
高速钢刀具,最好选用氮化钛涂层的高速钢。
硬质合金一般选用导热系数高的YG类硬质合金或涂层硬质合金。
为了几十倍到几百倍地提高刀具耐用度,可选用人造聚晶金刚石复合片刀具和人造金刚石厚膜钎焊刀具。
(2)选择刀具几何参数:切削FRP复合材料,对刀具前角的要求不像切削塑性金属那样严格,但要求刀具刃口具有一定强度,散热条件要好,刀刃锋利,后角要大一些。
一
般情况下,γO=-5º~10º,αO=10º~12º,刀尖圆弧尽可能大一些,以改善散热条件。
钻孔时,尽可能选用硬质合金钻头,并修磨钻心处螺旋沟槽表面,以增大该处前角,
缩短横刃长度为原来长度的1/2~1/4,以减小轴向力,并降低钻尖高度,在副后面
3~5mm向后磨副后角3º~5º,以减小与孔壁的摩擦。
(3)选择切削用量:用高速钢刀具切削FRP复合材料的切削速度为10~15m/min;硬
质合金刀具的切削速度为40~80m/min;人造聚晶金刚石复合片刀具的切削速度为80~120m/min。
进给量为0.2~0.5mm/r,在切入和切出时,为了防止分层、崩边,
这时的进给量应小一些或用刀在两端倒45º角及选用主偏角小于60º的刀具。
(4)FRP的切断:在一般的情况下,采用薄金刚石锯片进行切割。
也可采用超高压水,
压力为400MPa,由口径小于φ1mm的喷嘴喷出,以2~3倍音速的超高速冲击被加工表面,进行切割加工。
(5)切削时应注意的问题:为了避免铣削时工件切离处掉渣,应采用顺铣,并在即将铣完时采用手动进给。
为了防止撕裂和分层,在切出时采用塑料或金属板支承,予以防护。
18.怎样对金属基纤维增强复合材料(FRM)进行切削加工?
金属基复合材料可分为颗粒增强复合材料、长纤维增强复合材料和短纤维(或晶须)增
强复合材料。
这类材料中长纤维增强复合材料的切削加工有与FRP相似的特点。
短纤
维或晶须增强复合材料,切削加工时有着独特的特点,如在加工表面上出现许多与增
强纤维直径相对应的孔沟、纤维破断面露出、纤维从基体拔出或被压入加工表面。
切削FRM复合材料,用YG类(K类)硬质合金。
刀具磨损的形式以后刀面磨损为主,副后刀面稍有边界磨损,当刀具材料硬度很高时,呈单纯的磨料磨损。
刀具磨损与纤维
含有率有关,纤维含有率越高,刀具磨损越大。
在铣削时,为防止切离时工件掉渣,采用顺铣为好。
在钻孔时,钻头一定要锋利,并
要减小钻头的横刃。
在钻出时要减小进给量,以免轴向力大将钻出的孔在出口处崩边。
磨削铝复合材料,因砂轮堵塞严重造成磨削困难,宜采用碳化硅砂轮,并要勤修整,
保持砂轮锋利。
也可采用CBN砂轮和金刚石砂轮。
磨削时一定要供给切削液,以防止砂轮堵塞和磨削温度过高而使加工表面产生变质。
PCD刀具
19.用PCD刀具切削塑料或复合材料时有哪些显著效果?
PCD刀片的硬度、耐磨性、导热性和摩擦系数等性能优于硬质合金,在它所切削的范
围内,其刀具耐用度高于硬质合金几十倍至几百倍,在切削塑料或复合材料时也是如此。
(1)切削玻璃钢时,原用YG6X硬质合金切削,νC=30m/min,切削时间为6 min,刀具因磨损严重而不能切削。
改用国产PCD刀具后,νC=109m/min,切削时间为169min,刀具的后刀面只磨损了0.2mm。
(2)车削填充SiO2的聚四氟乙烯时,用PCD刀具切削路程为70000m,后刀面只磨损
了0.17mm,加工精度为IT5,表面粗糙度Ra为0.8~0.4/μm。
而用813硬质合金,只车削了360m,后刀面严重磨损,影响车削质量。
PCD刀具的耐用度为硬质合金刀
具耐用度的194倍。
(3)车削酚醛纤维制的轴承座时,用硬质合金车刀只能车削1000件,而且质量得不到
保证。
用PCD车刀则能加工12000件,工件精度完全达到要求。
(4)加工玻璃纤维增强塑料时,用PCD刀具,νC=600m/min,f=0.3mm/r的条件下,这时的刀具耐用度是硬质合金刀具的150倍。
(5)车削SiO2填充环氧树脂的零件端面时,在νC=150~200m/min、ap=0.5mm、
f=0.3mm/r的条件下,用硬质合金车刀只能加工210个,而用PCD刀具,则能加工3000个。
(6)用PCD刀具切削碳纤维增强复合材料时,切屑呈粉状,切削温度较低,切削路程为硬质合金刀具的10倍,可是刀片磨损却不到硬质合金的1/3
本文摘自: 复材中国() 详细出处请参考:/forum.php?mod=viewthread&tid=2516。