碳纖維復合材料的應用與機械加工-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、后機身、水平尾翼和副翼均采用CFRP制造。2加工特點碳纖維復合材料一般以疊合制成多層板使用，通常有兩種復合形式，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，通常稱這種復合材料為單向纖維復合材料；一種是各層纖維方向呈不同角度，通常稱為多向纖維復合材料。圖碳纖維多向復合材料的一種鋪層方式碳纖維復合材料是一種難切削加工材料，它的脆性大、硬度高，加工時容易出現(xiàn)分層、撕裂、毛刺等問題。碳纖維復合材料是由質(zhì)軟而粘性大的基體和強度高、硬度大的纖維混合而成的二相或多相結構，其力學性能呈各向異性，機械加工條件比較惡劣，碳纖維復合材料切削加工的主要特點如下：(1)材料產(chǎn)生分層破壞。分層是復合材料鋪層之間脫膠而形成的一種破壞現(xiàn)象，當切削參數(shù)不合理時會使層間受力過大而導致分層，分層會嚴重降低材料的性能甚至使零件報廢，即使是微小的分層也是非常嚴重的安全隱患。(2)刀具磨損嚴重，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，故刀具磨損嚴重，后刀面產(chǎn)生溝狀磨損，耐用度低。(3)產(chǎn)生殘余應力。表面的尺寸精度和表面粗糙度不易達到要求，容易產(chǎn)生殘余應力。這主要是因為切削溫度較高，增強纖維和基體樹脂的熱膨脹系數(shù)相差太大。由于復合材料呈現(xiàn)各向異性，層間強度低，切削時在切削力的作用下容易產(chǎn)生分層、撕裂等缺陷，鉆孔時尤為嚴重，加工質(zhì)量難以保證。據(jù)統(tǒng)計，飛機在最后組裝時，鉆孔不合格率要占全部復合材料構件報廢率的60％以上
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