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用高速加工中心来加工大型复合材料的构件

发布时间:2015-05-15 17:04:20 浏览量:636 来源:http://www.duxinli.com

用高速加工中心来加工大型复合材料的构件

新型飞机复合材料用量大幅度上升,以前采用手工钻孔、切边的复合材料构件现在必须采用数控加工才能达到精度要求。数控加工是最后工序,一旦出现问题,将损失严重。因此,设计合理的加工工艺,选择合适的刀具、加工参数对复合材料零件的加工尤为重要。

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,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。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,都可以有效减小轴向切削力,减少分层,其加工效率与效果都很好。

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,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。

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。

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