碳纖維材料銑削加工常見問題

　　碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Material)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(jìn)行銑削加工，由于其性能原因，加工過程(guò chéng)很容易產(chǎn)生材料分層、撕裂、刀具磨損（零部件失效的一種基本類型）嚴(yán)重、產(chǎn)生殘余應(yīng)力的情況(Condition)發(fā)生，接下來就和大家共同討論碳纖維材料銑削加工常見問題(Emerson)，歡迎在底部評(píng)論板塊提出不足和建議。碳纖維手機(jī)殼外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。

 
  　　1、刀具磨損（零部件失效的一種基本類型）。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。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)合材料在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12陪。   　　碳纖維材料(Material)經(jīng)過切削加工時(shí)，會(huì)產(chǎn)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?yàn)樘祭w維硬度高，導(dǎo)致(cause)刀具磨損嚴(yán)重，使切削力變大，切削表面溫度上升。因此，刀具材料(Material)不但要有高的高溫硬度、耐磨耗性和熱化學(xué)穩(wěn)定(wěn dìng)性、低摩擦系數(shù)等，且需刃口鋒利，以便在切削加工過程(guò chéng)中能快速切斷纖維，獲得良好的表面質(zhì)量。   　　2、切削力。   　　碳纖維復(fù)合材料(Material)高速銑削試驗(yàn)表明:銑削力隨轉(zhuǎn)速的提高而降低，隨軸向切深、徑向切深和進(jìn)給速度增大而增大，其中切削深度對(duì)銑削力的影響(influence)最大。隨著銑削速度提高，銑削溫度隨之升高，導(dǎo)致摩擦系數(shù)降低，變形系數(shù)減小，故單位(unit)面積切削力會(huì)減小，所以切削力有減小的趨勢(shì)。而進(jìn)給量增大，銑削時(shí)每齒切入工件的切削厚度增大，單位時(shí)間銑削的體積增加，銑削力隨之增加。因此，銑削纖維復(fù)合材料(Material)時(shí)，為減小銑削力，宜采用高轉(zhuǎn)速、小切深多次走刀的方式方法進(jìn)行切削加工。   　　3、表面粗糙度。   　　碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Material)表面粗糙度的影響因素有刀具材料(Material)、切削參數(shù)變量、工件材料(Material)的纖維方向角等。切削試驗(yàn)表明:碳纖維復(fù)合材料(Material)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(zhì)量較好，90°是臨界值，超過該臨界值表面損傷嚴(yán)重。平行于纖維排布方向切削時(shí)所能達(dá)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(vandalism)。   　　碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Material)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(dāng)頂層纖維方向角為0°-90°時(shí)，即使使用磨損得很厲害的刀具也不會(huì)產(chǎn)生分層，當(dāng)纖維角大于90°時(shí)，分層現(xiàn)象容易發(fā)生。   　　5、切削形成機(jī)理。   　　碳纖維銑削時(shí)沒有出現(xiàn)明顯的切屑形式，主要以粉末狀切屑為主。當(dāng)切削速度較低時(shí)，產(chǎn)生剝離切屑，切削速度增加時(shí)，產(chǎn)生更小的破碎切屑。碳纖維復(fù)合材料(Material)不均勻性和缺乏良好的延展性導(dǎo)致產(chǎn)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。   　　歷經(jīng)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(fù)合材料(Material)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(chǔ)性研究，但針對(duì)于銑削加工的研究相對(duì)較少。碳纖維復(fù)合材料(Material)高速銑削既可提高加工效率又可獲得較好的表面質(zhì)量。因此客戶如果有加工碳纖維的需求首先應(yīng)該選擇(xuanze)發(fā)展歷史悠久的廠家，期待與您的合作(collaborate)。 123456