碳纖維復(fù)合材料的切削加工研究

　　與均質(zhì)的金屬材料(Material)相比，碳纖維復(fù)合材料是由增強(qiáng)材料和基體構(gòu)成的非均質(zhì)材料，而且增強(qiáng)材料和基體的導(dǎo)熱性、熱膨脹系數(shù)等物理性能和力學(xué)性能均有很大的差別。因此它在切削過程(guò chéng)除了受到基體和增強(qiáng)基材料特性的影響(influence)外，還受到增強(qiáng)基的取向分布等因素影響，切削過程極為復(fù)雜，給加工帶來了非常多困難。

 
  　　70年代以前，碳纖維復(fù)合材料(Material)的加工基本上沿用金屬材料的加工刀具和切削工藝，但是后來遇到越來越多的問題(Emerson)，如刀具快速磨損（零部件失效的一種基本類型）、鉆孔分層等。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。碳纖維復(fù)合材料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。這些問題(Emerson)的出現(xiàn)給碳纖維復(fù)合材料的加工提出了新的課題，70年代后國際上陸續(xù)發(fā)表了一些有關(guān)復(fù)合材料加工的論文，早期的碳纖維復(fù)合材料加工技術(shù)的研究是塑料加工的延伸。80年代，Miner和Mackey在研究了兩相復(fù)合材料切削工藝的復(fù)雜性后指出不僅要更新刀具概念，而且也需要改進(jìn)切削工藝，這開始成為國內(nèi)外學(xué)者研究的重要方向。 copyright 123456
  　　目前，提高碳纖維復(fù)合材料(Material)切削加工質(zhì)量的方法主要有以下幾種：
  　　1、控制（control)切削參數(shù)。碳纖維復(fù)合材料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。在切削碳纖維復(fù)合材料(Material)時(shí)，分層的大小與平均軸向力存在著線形或分段線性的定量關(guān)系。軸向力是隨進(jìn)給量或進(jìn)給速度的增加而增加的。所以在鉆削碳纖維復(fù)合材料時(shí)，可以通過(tōng guò)改變進(jìn)給量或進(jìn)給速度，把軸向力控制在一定范圍(fàn wéi)內(nèi)，從而保證孔的加工質(zhì)量。
  　　2、選擇(xuanze)合適鉆型。碳纖維手機(jī)殼是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。鉆削碳纖維復(fù)合材料(Material)盡量選擇合適的鉆型。減小橫刃的長度，增加鉆頭切削部分的后角，提高切削刃的鋒利性。鉆削碳纖維復(fù)合材料用鉆尖應(yīng)具有一定的刃傾角，且刃傾角為負(fù)值，可以有效防止孔加工缺陷的出現(xiàn)。 123456
  　　3、采取合理的工藝。碳纖維復(fù)合材料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。在加工精度比較高的情況(Condition)下，鉆孔后采用鉸孔工藝或金剛石磨頭磨孔，能有效的降低孔的表面粗糙度和提高孔的圓度。為了防止孔出口撕裂，在實(shí)際的加工中大多采用構(gòu)件加強(qiáng)法。
  　　掌握高精度的碳纖維復(fù)合材料(Material)切削加工工藝，并擁有先進(jìn)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板材、管材、模壓、熱壓罐、數(shù)控加工等生產(chǎn)線，為高性能碳纖維復(fù)合材料制品生產(chǎn)提供了完善的軟硬件設(shè)施(shè shī)。碳纖維數(shù)控精雕刻（是雕、刻、塑三種創(chuàng)制方法的總稱）加工