碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用與機(jī)械加工-文庫吧
2025-07-20 04:46 本頁面
【正文】 和水平穩(wěn)定器(用作油箱)、方向舵、升降舵、副翼、襟翼擾流板、起落架艙門、整流罩、垂尾翼盒、方向舵、升降舵、上層客艙地板梁、后密封隔框、后壓力艙、后機(jī)身、水平尾翼和副翼均采用CFRP制造。2加工特點(diǎn)碳纖維復(fù)合材料一般以疊合制成多層板使用，通常有兩種復(fù)合形式，一種是碳纖維在基體中呈同向排列，即每層的纖維方向相同，通常稱這種復(fù)合材料為單向纖維復(fù)合材料；一種是各層纖維方向呈不同角度，通常稱為多向纖維復(fù)合材料。圖碳纖維多向復(fù)合材料的一種鋪層方式碳纖維復(fù)合材料是一種難切削加工材料，它的脆性大、硬度高，加工時(shí)容易出現(xiàn)分層、撕裂、毛刺等問題。碳纖維復(fù)合材料是由質(zhì)軟而粘性大的基體和強(qiáng)度高、硬度大的纖維混合而成的二相或多相結(jié)構(gòu)，其力學(xué)性能呈各向異性，機(jī)械加工條件比較惡劣，碳纖維復(fù)合材料切削加工的主要特點(diǎn)如下：(1)材料產(chǎn)生分層破壞。分層是復(fù)合材料鋪層之間脫膠而形成的一種破壞現(xiàn)象，當(dāng)切削參數(shù)不合理時(shí)會(huì)使層間受力過大而導(dǎo)致分層，分層會(huì)嚴(yán)重降低材料的性能甚至使零件報(bào)廢，即使是微小的分層也是非常嚴(yán)重的安全隱患。(2)刀具磨損嚴(yán)重，耐用度低。切削區(qū)溫度高且集中于刀具切削刃附近很窄區(qū)域內(nèi)，纖維的回彈及粉術(shù)狀的切屑又加重了擦傷刃口和后刀面，加之碳纖維的硬度非常高，故刀具磨損嚴(yán)重，后刀面產(chǎn)生溝狀磨損，耐用度低。(3)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。表面的尺寸精度和表面粗糙度不易達(dá)到要求，容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力。這主要是因?yàn)榍邢鳒囟容^高，增強(qiáng)纖維和基體樹脂的熱膨脹系數(shù)相差太大。由于復(fù)合材料呈現(xiàn)各向異性，層間強(qiáng)度低，切削時(shí)在切削力的作用下容易產(chǎn)生分層、撕裂等缺陷，鉆孔時(shí)尤為嚴(yán)重，加工質(zhì)量難以保證。據(jù)統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)在最后組裝時(shí)，鉆孔不合格率要占全部復(fù)合材料構(gòu)件報(bào)廢率的60％以上
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