斷發(fā)展的復(fù)合材料領(lǐng)域冕盅，加工面臨著新的挑戰(zhàn)挣堪。從根本上而言昵鳍，這些材料并非難以加工抢必。目前的挑戰(zhàn)在于更為高效、安全地加工出更高質(zhì)量要求的孔-尤其是加工帶有金屬疊板材料的復(fù)合材料难宋。這就要求我們開(kāi)發(fā)出更為優(yōu)異的刀具解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)不斷提升的需求耗鲸。

　　同時(shí)，由于在復(fù)合材料不同工藝裝備的加工領(lǐng)域乙闰，孔加工居于主導(dǎo)地位懒潘，因而鉆頭正在經(jīng)歷一次切削刀具技術(shù)的全面變革胚茴。

　　需要刀具具有專(zhuān)用性

　　碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)為主體的復(fù)合材料的應(yīng)用愈發(fā)普遍，涵蓋了航空航天業(yè)以及其他行業(yè)必尼，尤其是汽車(chē)業(yè)和國(guó)防工業(yè)蒋搜。這些復(fù)材部件上存在著大量緊固件的孔需要加工，其中產(chǎn)品的品質(zhì)由于關(guān)乎產(chǎn)品的安全性正成為事關(guān)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵問(wèn)題判莉《雇欤基于復(fù)材本身特性的制造缺陷，鉆削CFRP復(fù)合材料會(huì)涉及分層和劈裂等問(wèn)題券盅。此外帮哈，當(dāng)不得不使用相同的刀具在各種航空結(jié)構(gòu)件中的復(fù)材和金屬疊板(如鋁合金或鈦合金)上制孔時(shí)，就需要專(zhuān)用于具體應(yīng)用的解決方案锰镀，這一點(diǎn)非常重要娘侍。如此一來(lái)，刀具也就必須應(yīng)對(duì)完全不同的工況泳炉、迥然不同的材料可加工性能憾筏、切屑形成以及排屑。

　　CFRP和CFRP/金屬疊板零件上需要加工的部位通常少于傳統(tǒng)金屬零件花鹅，但由于其材料的加工特性的特殊性氧腰，凸顯關(guān)鍵技術(shù)的品質(zhì)要求更為苛刻。CFRP復(fù)材的加工涉及到纖維的割斷昵裁，這時(shí)為了獲得凈切削锋辩，在刀具和加工方法上就需要有所改變。導(dǎo)熱性差祈痢，并且沒(méi)有切屑形成，這樣一來(lái)缕沟，切削復(fù)合材料期間所產(chǎn)生的熱就很成問(wèn)題姚菱，因?yàn)樵诟邷叵拢瑥?fù)合材料的樹(shù)脂存在很大風(fēng)險(xiǎn)葛暇。因此皂汞，與金屬相比，這些材料在切削工藝中更能表現(xiàn)出難加工性尼软。屬性變化很大熄晕、不可預(yù)測(cè)性，另一方面CFRP復(fù)材作為零件材料的比重與日劇增便透，這些方面都需要不斷改善才能保切削工藝富有競(jìng)爭(zhēng)力尔网。

　　在切削這些材料和零件的工藝中，孔加工的工序占據(jù)主導(dǎo)地位航厚。在航空航天業(yè)中顷歌，大部分加工集中于基于復(fù)合材料的框架和零件上緊固件孔的制備锰蓬。即使用更大的結(jié)構(gòu)件來(lái)減少裝配量，孔加工仍對(duì)效率眯漩、成本和制程的安全性起著決定性的作用芹扭。這也就是說(shuō)，在考慮提高刀具性能赦抖、工件質(zhì)量的一致性和制程安全性時(shí)舱卡，孔加工是其重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象《佑　　

　　工藝規(guī)劃

　　令人滿意地鉆削CFRP與相關(guān)疊板材料零件孔是一項(xiàng)挑戰(zhàn)灼狰。為確保穩(wěn)定的工藝過(guò)程，工藝規(guī)劃包括如下內(nèi)容：應(yīng)用的描述浮禾，待加工的孔數(shù)交胚、孔大小、深度和質(zhì)量要求盈电、制造設(shè)備或機(jī)床類(lèi)型蝴簇、裝夾穩(wěn)定性、CFRP復(fù)材和金屬疊板屬性探快、搜集整理類(lèi)似材料的加工經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及利用從富有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)刀具供應(yīng)商處所獲得的支持鹤曼。　

　　切削CFRP和疊板零件時(shí)榨狐，正確地應(yīng)用專(zhuān)用的切削刀具是獲得理想孔和減少粉塵污染的關(guān)鍵所在暇创。金屬材料的制孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不完全適用于復(fù)合材料制孔。無(wú)任何切屑和傳統(tǒng)的表面光潔度通常不是衡量孔質(zhì)量的標(biāo)桿咱漱∏澹孔質(zhì)量一般是基于復(fù)合材料底層分離的程度(分層)和孔中任何殘余的纖維剝離(破裂)。這些有的不能直接檢測(cè)到的缺陷温履，對(duì)刀具是否發(fā)揮相應(yīng)的切削效應(yīng)是一大挑戰(zhàn)姑王。有些孔質(zhì)量的下降甚至發(fā)生在刀具的磨損征兆發(fā)生之前。

　　切削過(guò)程中由于CFRP纖維的硬度亥护，刀具磨損很快盆战。當(dāng)粘合在較軟而粘性大的樹(shù)脂中時(shí)，就可能出現(xiàn)纖維剝離绎彪、彈性錯(cuò)配以及層間破裂的趨勢(shì)诈火。這樣很容易損壞孔入口、出口和孔壁状答，使其不符合質(zhì)量要求冷守。另外，當(dāng)加工疊有鈦或鋁一類(lèi)的金屬時(shí)剪况，刀具必須具有合適的穿透能力教沾。

　　將新型CFRP材料引入到生產(chǎn)中需要新的方法蒲跨，并且在建立工件材料屬性時(shí)，基于刀具供應(yīng)商推薦的應(yīng)用最佳的刀具和切削參數(shù)的測(cè)試一直是主要的參考依據(jù)授翻。它們并非均質(zhì)材料或悲，并且可加工性的難度要超過(guò)金屬。CFRP需要根據(jù)表面堪唐、結(jié)構(gòu)巡语、纖維、樹(shù)脂和厚度(孔深)進(jìn)行區(qū)分淮菠。具有疊層時(shí)男公，金屬疊板的種類(lèi)以及厚度是重要因素。

　　機(jī)床設(shè)備與裝夾的能力和穩(wěn)定性會(huì)影響到切削刀具的選擇合陵。通常分自動(dòng)型码完、動(dòng)力型或手持型，體現(xiàn)到具體的設(shè)備類(lèi)別則表現(xiàn)為CNC機(jī)床玉唉、機(jī)器人银悄、輕便型自動(dòng)進(jìn)給設(shè)備或手動(dòng)風(fēng)鉆。此外婚拭，由于工序要求和操作員的工作經(jīng)驗(yàn)有所不同淫雾，您需要在刀具選擇上做相應(yīng)的補(bǔ)償。

　　所加工孔的數(shù)量往往被看作計(jì)算刀具成本因素墅波。在大批量簇像、單一品種CFRP材料制孔時(shí)，需要選擇經(jīng)過(guò)優(yōu)化且一般更為昂貴的刀具才能更有效率帚棚。另一方面芋总，如果孔數(shù)量較小，再加上需要能夠處理各種類(lèi)型的CFRP暗环、零件和裝夾和應(yīng)用干际，則意味著應(yīng)選擇通用型刀具。

　　新解決方案垂手可得

　　目前副瀑，主要的刀具解決方案基于金剛石涂層硬質(zhì)合金鉆和燒結(jié)金剛石鉆頭概念(分標(biāo)準(zhǔn)、半標(biāo)準(zhǔn)和定制)恋谭。

　　聚晶金剛石(PCD)是最硬的刀具材料糠睡，耐磨性最好。同時(shí)疚颊，它也是非常適合于加工CFRP以及疊板材料的刀具材料狈孔。在質(zhì)量水平和一致性更趨嚴(yán)格并且對(duì)生產(chǎn)效率要求更高的現(xiàn)狀下，采用硬質(zhì)合金作為鉆體材料(具有PCD切削刃)的鉆頭可作為復(fù)合材料孔加工的理想刀具材义【椋　　

　　硬質(zhì)合金刀具可通過(guò)其鉆尖設(shè)計(jì)和鉆柄進(jìn)行增強(qiáng)嫁赏，同時(shí)在保證刀具后角和排屑能力最大化的前提下，確保最佳的切削效應(yīng)油挥。使用手持刀具加工潦蝇、操作員施加的推力不均勻或者鉆頭和導(dǎo)向套間隙容易變化時(shí)，硬質(zhì)合金的鉆頭尤其適合此類(lèi)不穩(wěn)定的工況深寥。這些鉆頭也可以應(yīng)用于定進(jìn)給設(shè)備以及在機(jī)床上需要一次走刀加工疊層材料的時(shí)侯攘乒。作為刀具材料：硬質(zhì)合金和PCD各有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，硬質(zhì)合金非常堅(jiān)固怀程，但加工研磨材料時(shí)磨損很快袁挟；PCD非常耐磨但易碎。如果把這兩種刀具材料組合到一把刀具中一定可獲得最佳的效果遣备。

　　針對(duì)不同的材料和切削工況拘栅，可提供不同鉆尖形式和材質(zhì)的具有PCD涂層的標(biāo)準(zhǔn)、半標(biāo)準(zhǔn)和定制品鉆頭休贴。精心開(kāi)發(fā)的鉆尖角涯，可以作為CFRP高纖維基或高樹(shù)脂基的復(fù)合材料的首選，同時(shí)也可以加工復(fù)材金屬疊板材料已堆”猓　　

　　應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有CFRP的特性作出選擇，其中有不同的鉆尖形式和PCD材質(zhì)可供選擇你拗。在機(jī)床和定進(jìn)給設(shè)備的應(yīng)用中变抡，可選用兩種標(biāo)準(zhǔn)鉆頭優(yōu)化工序。一種鉆頭最適合于高纖維含量材料-具有降低孔中纖維破裂趨勢(shì)的極強(qiáng)能力括绣。鉆頭周邊處有用以切斷纖維的尖刺酌省，這樣即可有效地避免劈裂和封層缺陷的發(fā)生；同時(shí)监氢，它也適合于CFRP和鋁疊層材料布蔗。

　　另一種標(biāo)準(zhǔn)鉆頭擅長(zhǎng)于鉆削高樹(shù)脂基的CFRP復(fù)材。其雙頂角鉆尖結(jié)構(gòu)使鉆頭能夠平穩(wěn)地進(jìn)入和退出工件浪腐，由此降低了分層風(fēng)險(xiǎn)纵揍。可通過(guò)定制選項(xiàng)選擇您所需的標(biāo)準(zhǔn)品系列之外的產(chǎn)品议街。要獲得加工CFRP與鋁疊層材料時(shí)的通用型鉆頭泽谨，可采用半標(biāo)準(zhǔn)化方式。此類(lèi)方式所獲得的通用性主要針對(duì)于高纖維基復(fù)合材料特漩，這為您在大量不同應(yīng)用中找到最佳的通用解決方案提供了便利吧雹。

　　為了獲得更長(zhǎng)的刀具壽命、更精確的孔公差和縮短加工時(shí)間涂身，不同鉆尖形式的新一代的PCD涂層刀具提升了此類(lèi)產(chǎn)品的強(qiáng)度和精度雄卷。類(lèi)金剛石涂層是硬質(zhì)合金鉆頭上的備選搓蚪，其好處包括高通用性、低成本以及可重磨丁鹉。

　　硬質(zhì)合金與PCD的完美結(jié)合

　　用于CFRP和疊層材料的最新鉆頭類(lèi)型基于燒結(jié)技術(shù)妒潭。即在硬質(zhì)合金鉆體中集成了PCD切削刃。這種先進(jìn)的工藝方法得益于過(guò)去二十年間所開(kāi)發(fā)的已獲得專(zhuān)利的技術(shù)吻讽，在高韌性的硬質(zhì)合金鉆體中結(jié)合了堅(jiān)固且耐磨的PCD切削刃贸薇。這樣一來(lái)，就使PCD切削刃融合為鉆頭的一部分值资，由于距鉆尖足夠遠(yuǎn)鸡犯，因此就能夠應(yīng)用高強(qiáng)度的釬焊連接。鉆尖的刃形角度全部經(jīng)過(guò)磨削雏仆，切削刃由合金刀體漸變探出葫柴，起到了保護(hù)鉆尖的作用。

　　燒結(jié)技術(shù)使得開(kāi)發(fā)更多的金剛石鉆尖刃形角度成為可能狠浮，采用傳統(tǒng)的焊接PCD工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)舍辐。這樣，無(wú)論在剛性差還是剛性好的不同工況下门冷，我們都可以提供不同的優(yōu)化鉆尖設(shè)計(jì)來(lái)穩(wěn)定的加工出大量高品質(zhì)的孔茬燃。

　　燒結(jié)PCD鉆頭通常應(yīng)用在自動(dòng)化加工設(shè)備，旨在優(yōu)化刀具性能以及保證鉆削CFRP復(fù)材的時(shí)候孔質(zhì)量的一致性叮凸。同時(shí)為了應(yīng)用更高的切削速度并保證更小的孔入口和出口缺陷兵罢，其獨(dú)特的切削刃要經(jīng)過(guò)加強(qiáng)的刃口處理。

　　燒結(jié)PCD鉆頭也可針對(duì)疊有金屬疊板的CFRP復(fù)材而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)滓窍。在高應(yīng)力的集中區(qū)域經(jīng)過(guò)精密研磨卖词。這樣使鉆頭更能保持鋒利性，并確保更長(zhǎng)的刀具壽命吏夯。同時(shí)也能確保刀具在低鉆削力下切削CFRP纖維此蜈，這樣在復(fù)材層或金屬層的孔出端，可保證最小化劈裂噪生、分層和毛刺等缺陷風(fēng)險(xiǎn)裆赵。

　　應(yīng)用最新的刀具技術(shù)加工CFRP復(fù)合材料以及CFRP復(fù)材+金屬疊板材料，是您成功的前提跺嗽。在更長(zhǎng)的刀具壽命期間確保質(zhì)量水平的一致性顾瞪、操作員安全性、減小廢品以及對(duì)縮短生產(chǎn)時(shí)間與日俱增的需求均要求更高的鉆頭技術(shù)-基于從累積投入和廣泛全球研發(fā)資源所獲得的豐富經(jīng)驗(yàn)抛蚁。作為切削解決方案的創(chuàng)新者與合作供應(yīng)商，山特維克可樂(lè)滿與Precorp攜手為CFRP和疊層材料提供一流的品牌聯(lián)合刀具惕橙。創(chuàng)新性的標(biāo)準(zhǔn)與定制PCD和硬質(zhì)合金鉆頭能夠積極應(yīng)對(duì)航空航天業(yè)與其他行業(yè)中廣泛應(yīng)用這些材料時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)瞧甩。

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