碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用與機械加工(編輯修改稿)
2024-08-31 04:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。(4)切削溫度高。碳纖維復(fù)合材料切屑形成過程是一個基體破壞和纖維斷裂相互交織的復(fù)雜過程，在此過程中，碳纖維作為切削硬質(zhì)點連續(xù)磨耗刀具，因碳纖維斷裂和基體剪切，以及切屑與前刀面、后刀面與已加工表面之間的摩擦而產(chǎn)生大量的切削熱，加之碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)熱性差等原因，切削熱主要傳向刀具和工件，導(dǎo)致刀具的快速磨損。3主要加工方法碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件在制作時一次成形一般只能做到比較規(guī)整的形狀，并不能實現(xiàn)所有的設(shè)計特征，這就需要進行大量的二次機械加工來完成剩余的設(shè)計特征。對于碳纖維復(fù)合材料殼體其主要的二次機械加工包括孔加工、特殊形狀切割加工、盲槽加工、表面打磨加工。碳纖維復(fù)合材料的二次加工方法主要有傳統(tǒng)的機械加工和特種加工兩種，目前傳統(tǒng)的機械加工方法仍是復(fù)合材料加工的主要手段，但在切削加工過程中遇到越來越多的問題，如刀具快速磨損、鉆孔分層等。實踐證明，由于碳纖維復(fù)合材料的性質(zhì)與金屬不同，因此在碳纖維復(fù)合材料的加工中不能簡單地沿用金屬材料的加工刀具和工藝，而在眾多的研究中主要集中在碳纖維復(fù)合材料鉆削制孔方向，這是碳纖維復(fù)合材料的關(guān)鍵加工工藝之一。碳纖維復(fù)合材料鉆孔加工特性主要表現(xiàn)在：（1）碳纖維復(fù)合材料層間強度低，在鉆孔過程中，如果復(fù)合材料構(gòu)件所受的鉆削軸向力過大，導(dǎo)致層間應(yīng)力過大，超過其基體樹脂的強度就會引起分層等缺陷；（2）碳纖維復(fù)合材料屬于各向異性材料，其纖維鋪層方向?qū)χ瓶子休^大影響，特別是單向板制孔時，鉆孔處的應(yīng)力集中較大，極易引起劈裂等缺陷；（3）碳纖維復(fù)合材料硬度大，在鉆孔時鉆頭磨損很快；（4）碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)熱性差，在鉆孔過程中鉆頭與復(fù)合材料產(chǎn)生大量的摩擦熱，而碳纖維復(fù)合材料熱導(dǎo)率小，熱量難以在加工中排除，使切削區(qū)溫度迅速上升，進而導(dǎo)致鉆頭發(fā)生退火，加速鉆頭磨損；（5）碳纖維復(fù)合材料有縮
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