加工中心在加工复合材料时应注意的问题

优胜编程龚老师

加工中心在加工复合材料时应注意的问题

加工中心是自动化加工很强的的高精度加工设备，它的整个加工过程都是在CNC数控系统的控制下完成的，可以加工一些非常独特的复合材料，现在的复合材料广泛的应用到了我们生活中的方方面面，尤其是航天工业，一些超精密的机械行业。下面就为大家简单的介绍一下加工中心在加工复合材料时应该注意的一些问题：

        一、加工中心复合材料的种类
   复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：
   1、纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。

   2、夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。

  3、细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。

  4、混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。


   二、加工中心加工复合材料时应该注意的问题

        1、碳纤维复合材料层间强度低，易在切削力的作用下产生分层，因此钻孔或切边应减小轴向力。钻孔要求高转速、小进给，加工中心转速一般在3000~6000r/min，进给量达到0.01~0.04mm/r，钻头选用三尖两刃或两尖两刃形式较好，锋利的刀尖可先将碳纤维层划断，两刃对孔壁起到了修补作用，镶金刚石的钻头锋利与耐磨性俱佳。复合材料与钛合金夹层的钻孔是个难题，一般采用整体硬质合金钻头，按钻削钛合金的切削参数进行钻削，从钛合金侧先钻，直至钻通，钻削时加润滑剂，缓解复合材料烧伤。波音公司专门研制了PCD组合钻头用于夹层的钻孔。

        2、3类新型整体硬质合金复合材料加工专用铣刀的切削效果更好，它们都有一些共同特点：刚性高，螺旋角小，甚至是0°，专门设计的人字形刀刃，都可以有效减小加工中心轴向切削力，减少分层，其加工效率与效果都很好。

       3、复合材料切屑为粉状，对人体健康危害大，应采用大功率吸尘器吸尘，采用水冷也可有效降低粉尘污染。

       4、碳纤维复合材料构件一般尺寸较大，形状结构复杂，硬度和强度都很高，属于难加工材料。切削过程中切削力较大，切削热不易传出，严重时会烧焦树脂或使树脂软化，刀具磨损严重，因此刀具是碳纤维加工的关键，其切削机理更接近于磨削而非铣削，所以，加工中心切削线速度通常要大于500m/min，采用高转速小进给策略。切边加工刀具一般选用整体硬质合金滚花铣刀、电镀金刚石颗粒砂轮、镶金刚石铣刀、铜基金刚石颗粒锯片。