碳纖維材料銑削加工常見問題

　　碳纖維增強復合材料通常為一次整體成型，但是成型后由于精度要求或者裝配需要，通常都需要進行銑削加工，由于其性能原因，加工過程很容易產生材料分層、撕裂、刀具磨損嚴重、產生殘余應力的情況發(fā)生，接下來無錫威盛(RSN)新材料科技有限公司就和大家一起討論碳纖維材料銑削加工常見問題，歡迎在底部評論板塊提出不足和建議。
 

（圖示：碳纖維材料銑削加工件）
 

　　1、刀具磨損。

 

　　碳纖維材料經過切削加工時，會產生大量熱不易被切屑帶走，幾乎聚集在刀具的刀尖、刀刃周邊，因為碳纖維硬度高，導致刀具磨損嚴重，使切削力變大，切削表面溫度上升。因此，刀具材料不但要有高的高溫硬度、耐磨性和熱化學穩(wěn)定性、低摩擦系數等，且需刃口鋒利，以便在切削加工過程中能快速切斷纖維，獲得良好的表面質量。

 

　　2、切削力。

 

　　碳纖維復合材料高速銑削試驗表明:銑削力隨轉速的提高而降低，隨軸向切深、徑向切深和進給速度增大而增大，其中切削深度對銑削力的影響最大。隨著銑削速度提高，銑削溫度隨之升高，導致摩擦系數降低，變形系數減小，故單位面積切削力會減小，所以切削力有減小的趨勢。而進給量增大，銑削時每齒切入工件的切削厚度增大，單位時間銑削的體積增加，銑削力隨之增加。因此，銑削纖維復合材料時，為減小銑削力，宜采用高轉速、小切深多次走刀的方式進行切削加工。

 

　　3、表面粗糙度。

 

　　碳纖維增強復合材料表面粗糙度的影響因素有刀具材料、切削參數變量、工件材料的纖維方向角等。切削試驗表明:碳纖維復合材料表面粗糙度主要取決于纖維方向角。纖維方向角在0°-90°之間表面質量較好，90°是臨界值，超過該臨界值表面損傷嚴重。平行于纖維排布方向切削時所能達到的理論最小加工表面粗糙度就是纖維的直徑。

 

　　4、分層破壞。

 

　　碳纖維增強復合材料分層現(xiàn)象主要取決于刀具的磨損和頂層層壓板的纖維方向角，分層發(fā)生在最大切向力的位置。當頂層纖維方向角為0°-90°時，即使使用磨損得很厲害的刀具也不會產生分層，當纖維角大于90°時，分層現(xiàn)象容易發(fā)生。

 

　　5、切削形成機理。

 

　　碳纖維銑削時沒有出現(xiàn)明顯的切屑形式，主要以粉末狀切屑為主。當切削速度較低時，產生剝離切屑，切削速度增加時，產生更小的破碎切屑。碳纖維復合材料不均勻性和缺乏良好的延展性導致產生不連續(xù)和破碎切屑的原因。由于切屑尺寸太小，很難清楚地揭示切屑形成過程。

 

　　無錫威盛(RSN)新材料科技有限公司歷經七年的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)切削加工中，由于碳纖維復合材料裝配的需要，鉆削加工被廣泛研究，車削和正交切削也得到了基礎性研究，但針對于銑削加工的研究相對較少。碳纖維復合材料高速銑削既可提高加工效率又可獲得較好的表面質量。因此客戶如果有加工碳纖維的需求首先應該選擇發(fā)展歷史悠久的廠家，無錫威盛(RSN)新材料科技有限公司期待與您的合作。