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【碳纤维加工】碳纤维材料加工方法

时间:2021-06-10点击次数:14信息来源:Rev1

碳纤维材料有很多的机械加工方式,传统的有车削、磨削、钻孔等,非传统的方法如超声振动切削加工等。今天环宇主要跟大家重点分析一下碳纤维制品的几种传统加工过程和其相应的功能,并进一步探讨工艺参数对切削性能和加工表面质量的影响。

1、车削加工

车削是碳纤维复合材料加工中应用较多的加工方法之一,主要用于实现圆柱表面预定的尺寸公差。适用于碳纤维车削的可行刀具材料有:陶瓷、硬质合金、立方氮化硼和聚晶金刚石。

2、铣削加工

铣削加工通常用于精准度高、形状复杂的碳纤维制品加工,从某种意义上来说铣削加工可以认为是修正操作,因为铣削加工可以得到较高质量的加工表面。在加工的过程中,由于端铣刀和碳纤维复合材料之间复杂的相互作用,碳纤维复合材料工件分层和未切断的纤维纱线毛边现象时有发生。为了减少纤维层分层和毛边的现象,我们经过了大量的尝试和探索。碳纤维加工要选择碳纤维雕铣机,这种机床的防尘性能更优,加工精度也很高。

3、钻孔加工

碳纤维零部件在组件进行螺栓或者铆接装配前需要进行钻孔操作,在碳纤维钻孔的过程中存在的问题有:材料层分离、刀具磨损、孔内表面加工质量等。经过测试可以得知,切削参数、钻头的形状、切削力等对分层现象和产品的表面质量均有影响。

4、磨削加工

航空航天、船舶等领域对碳纤维复合材料的加工精度要求极为苛刻,需要利用磨削加工实现较好的加工表面质量。然而,碳纤维复合材料的磨削加工要比金属难得多。研究表明,在同一磨削条件下,磨削加工多向碳纤维复合材料是,切削力随着磨削深度增加呈线性增加趋势,且大于加工单向碳纤维复合材料时的切削力。碳纤维工件损伤区的最大直径和孔直径比率可用于分析分层现象,分层因子越大,证明分层现象就越严重。

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