碳纖維復(fù)合材料的切削技術(shù)

　　碳纖維復(fù)合材料的發(fā)明給世界帶來(lái)了一場(chǎng)黑色革命。它重量輕、比強(qiáng)度高、拉伸模量高、化學(xué)性能穩(wěn)定，與人體的骨骼、肌肉等都有良好的相容性，在軌道交通、建筑加固、工業(yè)生產(chǎn)、 、軍事安全、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有巨大的市場(chǎng)前景。切削是碳纖維機(jī)械加工中必不可少的一項(xiàng)工藝，但由于它的脆性過(guò)大，所以不是那么容易，下面就來(lái)具體說(shuō)下。
 

（圖示：碳纖維加工件）

 

　　與金屬材料不同，碳纖維復(fù)合材料中的纖維是切削過(guò)程中主要磨損的要素。當(dāng)切削的時(shí)候，力集中在纖維上，它的各項(xiàng)異性可能導(dǎo)致纖維拔出、內(nèi)部脫落、分層等缺陷，進(jìn)一步影響到產(chǎn)品的外形和性能。另外，碳纖維的脆性過(guò)大，當(dāng)切削力其中在一個(gè)點(diǎn)上時(shí)，會(huì)出現(xiàn)出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。由于這些原因，在切削的時(shí)候，刀具磨損嚴(yán)重，常常需要更換刀刃。而切削出的粉末碎屑，容易堵塞砂輪孔，需要時(shí)常清理。這個(gè)問(wèn)題一直是科學(xué)家們研究的對(duì)象，1983年的時(shí)候，就有人提出切削表面的質(zhì)量與增強(qiáng)纖維的取向有關(guān)。還有科學(xué)家研究應(yīng)力場(chǎng)分布，指出纖維方向?qū)η邢骱蛻?yīng)力場(chǎng)分布有重要的影響，試圖從根本上解決這個(gè)難題。

 

　　超聲輔助磨削是一個(gè)改良的方法，它剛被提出就引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的興趣。使用它，可以提高碳纖維復(fù)合材料表面的加工質(zhì)量，降低刀具磨損、提高質(zhì)量和效率、降低成本。當(dāng)然，碳纖維的發(fā)展和研究還在繼續(xù)，不斷會(huì)有新的觀點(diǎn)新的方法提出，切削技術(shù)也在不斷提高。