碳纖維復(fù)合材料常見切削加工缺陷分析

　　碳纖維復(fù)合材料的切削加工主要包括鉆孔和銑削，由于它力學(xué)性能呈各向異性、層間強度低、硬度高、強度大、導(dǎo)熱性差，傳統(tǒng)的整體硬質(zhì)合金刀具很難滿足其高效的加工要求，給機械加工帶來極大的困難。下面，小編就碳纖維復(fù)合材料常見的切削加工缺陷來分析一下。
 

（圖示：碳纖維加工件）

 

　　鉆削缺陷分析：

　　碳纖維復(fù)合材料為多層不同鋪設(shè)方向的碳纖維絲組合而成，用傳統(tǒng)鉆孔工藝加工時，極易產(chǎn)生毛刺、撕裂、分層等缺陷。例如使用普通硬質(zhì)合金麻花刀具，麻花鉆的橫刃首先接觸復(fù)合材料，由于橫刃處為負(fù)前角，實際上產(chǎn)生的切削作用很小，只是滾卷和粉碎纖維，卻是鉆削力的主要來源。而碳纖維復(fù)合材料在不同方向的力學(xué)性能相差甚遠，當(dāng)纖維層受到的軸向拉力大于復(fù)合材料纖維層與纖維層之間的粘結(jié)強度時，材料內(nèi)部就容易出現(xiàn)分層破壞。
 

　　銑削缺陷分析：

　　在碳纖維復(fù)合材料的銑削加工中，普通硬質(zhì)合金立銑刀作為一種通用的經(jīng)濟刀具廣泛存在于生產(chǎn)領(lǐng)域。銑削過程中，由于刀具右旋螺旋角的存在，復(fù)合材料的上、下表面均受到斜向上的切削力作用，此時材料下表面的纖維層剛性較好，容易完全被切斷；而材料上表面的纖維層由于缺乏上方的支撐材料，不容易完全被切斷，因此在工件的上表面易出現(xiàn)毛刺、撕裂，甚至是分層現(xiàn)象，影響工件表面質(zhì)量。
 

　　想要避免缺陷，刀具的選擇和控制非常重要。針對沉孔、倒角、斜坡、弧度截面、螺紋孔等不同的加工要求，應(yīng)該根據(jù)實際需求選擇合適的刀具，另外切削的力度、角度也要控制好。
 

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