復(fù)合材料的常規(guī)機(jī)械加工方法
一、鋸切
玻璃纖維增強(qiáng)熱固性基體層壓板寸芦,采用手鋸或圓鋸切割菱砚。
熱塑性復(fù)合材料采用帶鋸和圓鋸等常用工具時(shí)要加冷卻劑。石墨/環(huán)氧復(fù)合材料最好用鑲有硬質(zhì)合金的刀具切割宵穆。鋸切時(shí)控制鋸子力度對(duì)保證鋸面質(zhì)量至關(guān)重要椅勿。雖然鋸切溫度也是一種要控制的因素,但一般影響不大糯侍,因鋸切時(shí)碰到的最高溫度一般不會(huì)超過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂的軟化溫度(182℃)扯际。
金屬基復(fù)合材料可用鑲有金剛石的線(xiàn)鋸鋸切,不過(guò)其切割速度較慢洞逼,而且只能作直線(xiàn)鋸切注芯。采用金剛石砂輪對(duì)陶瓷基復(fù)合材料進(jìn)行常規(guī)鋸切,可有兩種速度:一種是250r/min党饮,另一種是4000r/min肝陪。這種鋸切會(huì)使切割面的陶瓷基復(fù)合材料有相當(dāng)大的損壞。不過(guò)在較高鋸切速度時(shí)刑顺,損壞雖大氯窍,但斷面較為均勻。
二蹲堂、鉆孔和仿形銑
在復(fù)合材料上鉆孔或作仿形銑時(shí)狼讨,一般采用干法。大多數(shù)熱固性復(fù)合材料層合板經(jīng)鉆孔和仿形銑后會(huì)產(chǎn)生收縮柒竞,因此精加工時(shí)要考慮一定的余量熊楼,即鉆頭或仿形銑刀尺寸要略大于孔徑尺寸,并用碳化鎢或金剛石鉆頭或仿形銑刀能犯。鉆孔時(shí)最好用墊板墊好鲫骗,以免邊緣分層和外層撕裂。另外鉆頭必須保持鋒利踩晶,必須采用快速除去鉆屑和使工件溫升最小的工藝执泰。
熱塑性復(fù)合材料鉆孔時(shí),更要避免過(guò)熱和鉆屑的堆積子桩,為此鉆頭應(yīng)有特定螺旋角杖烘,有寬而光滑的退屑槽,鉆頭錐尖要用特殊材料制造奄刊。一般鉆頭刃磨后的螺旋角約為10-15°于抬,后角為9-20°,鉆頭錐角為60-120°。采用的鉆速不僅與被鉆材料有關(guān)元邻,而且還與鉆孔大小和鉆孔深度有關(guān)琅瘦。一般手電鉆轉(zhuǎn)速為900r/min時(shí)效果最佳,而固定式風(fēng)鉆則在轉(zhuǎn)速為2100r/min和進(jìn)給量為1.3mm/s時(shí)效果最佳咒付。
三乌诚、銑削、切割枷斩、車(chē)削和磨削
聚合物基復(fù)合材料用常規(guī)普通車(chē)床或臺(tái)式車(chē)床就可方便地進(jìn)行車(chē)削蜒午、鏜削和切割。目前加工刀具常用高速鋼味测、碳化鎢和金剛石刀頭截胯。采用砂磨或磨削可加工出高精度的聚合物基復(fù)合材料零部件。最常用的是粒度為30-240的砂帶或鼓式砂輪機(jī)起宽。大多數(shù)市售商用磨料均可使用洲胖,但最好采用合成樹(shù)脂粘接的碳化硅磨料。熱塑性聚合物基復(fù)合材料用常規(guī)機(jī)械打磨時(shí)燎含,要加冷卻劑宾濒,以防磨料阻塞。磨削有兩種機(jī)械可用屏箍,一種是濕法砂帶磨床绘梦,另一種是干法或濕法研磨盤(pán)。使用碳化硅或氧化鋁砂輪研磨時(shí)不要用流動(dòng)冷卻劑赴魁,以防工件變軟卸奉。
復(fù)合材料層合板采用一般工藝就能在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床上銑削。黃銅銑刀颖御、高速鋼銑刀榄棵、碳化鎢銑刀和金剛石銑刀均可使用。銑刀后角必須磨成7-12°潘拱,銑削刃要鋒利疹鳄。高速鋼銑刀的銑削速度建議采用180-300m/min,進(jìn)刀量采用0.05-0.13mm/r唠芋,采用風(fēng)冷摹钳。
熱塑性復(fù)合材料可以用金屬加工車(chē)床和銑床加工。高速鋼刀具只要保持鋒利拧淘,就能有效使用疲席。當(dāng)然采用碳化鎢或金剛石刀具效果更好。
金屬基復(fù)合材料一般用切割族焰、車(chē)削台古、銑削和磨削就可加工慨醒。對(duì)大多數(shù)金屬基復(fù)合材料而言,獲得優(yōu)良機(jī)加工產(chǎn)品的前提是刀具要鋒利盲赚、切削速度要適當(dāng)阐合、要供給充足冷卻液或潤(rùn)滑劑和進(jìn)給速度要快。
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