碳纖維數(shù)控鉆磨加工工藝

　　碳(C)纖維復(fù)合材料(Material)具有硬度（Hardness)高、脆性大、層間強度（strength)低、各向異性等特性，是典型的難加工材料，因此采取傳統(tǒng)的麻花鉆頭方式方法完成鉆孔加工很容易出現(xiàn)層間分層、出入口側(cè)纖維撕裂、毛刺等質(zhì)量問題(Emerson)，嚴(yán)重的會導(dǎo)致(cause)整個零件的報廢。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中，纖維增強材料一直是人們關(guān)注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復(fù)合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進(jìn)，使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。因此碳(C)纖維數(shù)控鉆磨加工需要以高精度（精確度）、高效（指效能高的）率（efficiency)(efficiency)的自動化加工方式取代傳統(tǒng)的麻花鉆頭。接下來碳(C)纖維就為大家講解(jiǎng jiě)一下碳(C)纖維數(shù)控鉆磨加工工藝。

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  　　碳(C)纖維復(fù)合材料(Material)硬度（Hardness)高、發(fā)熱嚴(yán)重、對切削力敏感(感覺敏銳)，因此碳纖維推薦采用電鍍超硬磨料鉆磨刀具，以實現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料孔加工，這種鉆頭擴孔段與修正段采用不同粒度磨料，擴孔段采用粗粒度磨粒，提高孔壁表面質(zhì)量和加工精度（精確度）；鉆頭中心為通孔，并在端面開有排削槽。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中，纖維增強材料一直是人們關(guān)注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復(fù)合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進(jìn)，使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。   　　采用這種新型的電鍍超硬磨料刀具對碳纖維復(fù)合材料零件進(jìn)行鉆孔加工具有明顯的優(yōu)勢（解釋:能壓倒對方的有利形勢)。在鉆孔入口側(cè)，新型刀具與傳統(tǒng)麻花鉆頭一樣，沿線速度方向的剪切應(yīng)力使碳纖維復(fù)合材料表層在無限制的情況(Condition)下形成撕裂、分層等缺陷。但隨著鉆頭的進(jìn)一步深入，鉆頭的擴孔段起作用。擴孔段有一定的錐度，與碳纖維復(fù)合材料作用，形成垂直于母線的力，這個力的垂直分力可以有效地抑制入口處撕裂、分層等缺陷的產(chǎn)生。   　　在擴孔的過程(guò chéng)中，由于加工余量小，擴孔段將鉆頭最前端鉆削時產(chǎn)生的缺陷切除的同時，形成較好的碳纖維加工表面，當(dāng)鉆頭深入到碳纖維復(fù)合材料的出口側(cè)附近時，未切削部分已很薄，承載能力很低，在軸向力的作用下，碳纖維復(fù)合材料容易產(chǎn)生裂紋、毛刺等缺陷。當(dāng)修正段進(jìn)入切削時，由于此時的加工余量非常小，鉆頭只起到修光的作用，即將殘留的微小缺陷和表面粗糙(cū cāo)的地方切出，使得碳纖維復(fù)合材料孔壁獲得更高的表面質(zhì)量，同時保證孔具有比較高的加工精度。   　　碳纖維利用碳纖維數(shù)控鉆磨加工實驗（experiment)，得出主要參數(shù)(parameter)為：主軸轉(zhuǎn)速6000r/min，機床軸向進(jìn)給量25mm/min，每個工件的端面及側(cè)壁鉆孔加工、端面及側(cè)面磨削加工，加工精度均滿足要求，工件全部一次加工合格。