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采用複合材料製作刀具的要求


采用複合材料製作刀具的要求
  加工複合材料與加工金屬迥然不同,不同種類的複合材料的加工也不相同。而且複合材料的種類比金屬材料更為廣泛。這對於剛開始製造複合材料零件的工廠來說可謂任務艱巨,而對於已從事複合材料加工的工廠來說也頗具挑戰。加工複合材料需要重新評估加工方法、刀具和工裝,在某些情況下還包括設備和夾具等。事實上,工廠所加工的每種新複合材料都需要新的加工工藝。

  複合材料的切削過程與金屬的切削大不相同,其切削刃產生切屑並非像大多數金屬那樣通過剪切而生成,而是通過折斷來去除多餘的複合材料,在加工過程中常常是切斷環氧樹脂和折斷纖維材料。

  加工複合材料的一般原則是,采用有足夠間隙的超鋒利切削刃,在獲得光潔的切削效果的同時將刀具與工件間的摩擦降到最低。由於切削刃槽型的細微變化都會迅速導致過量切削熱的產生進而發生切削刃崩裂,因此必須將刀具磨損降到最低,如果此問題得不到解決將影響最為重要的質量要求。

  切削刀具需要輕快地進行切削,產生最小的推力,因而需要各種刀具槽型來配合不同複合材料的不同加工特性。

  要獲得好的性能、高安全性和滿意的效果,需要建立獨特的工藝以適應並優化尚未決定的複合材料及加工方法。在材料去除率為重要但並非主要因素的場合,應通過經濟核算找出最有利的解決方案。

  對複合材料加工而言,孔和邊緣的質量加上滿意的孔加工成本及每單位米的成本,對於生產效率影響更大。一次操作所獲得的表麵粗糙度可以減少或消除二次操作,將有助於延長刀具壽命和縮短設備停機時間。

  在不斷發展的複合材料加工領域,為某具體的複合材料選用專用切削刀具是至關重要的。另外,為手邊的操作設定正確參數並正確裝夾也極為重要。

  鑽孔是複合材料加工中最主要的一種操作,由於在孔出入口處材料可能裂開、甚至裂成幾層(分層),這使得此操作極富挑戰。因此,要達到合格的表麵粗糙度就要求格外小心以在纖維層與基體之間獲得滿意的切削作用。隨著複合材料的抗衝擊性和抗熱性精益求精,其加工方法也必須隨其發展。

  由於金剛石經得起各種碳纖維和疊層材料(包括鈦)的磨損,經過特別改製的聚晶人造金剛石(PCD)焊接刀尖或金剛石塗層刀尖具有最長的刀具壽命。

  對複合材料零件的平麵加工往往有著與修邊及切邊一樣的高要求,需要使用合適的可轉位刀片以及金剛石塗層硬質合金刀具並輔以創新的加工方法。

  加工複合材料與加工金屬迥然不同,不同種類的複合材料的加工也不相同。而且複合材料的種類比金屬材料更為廣泛。這對於剛開始製造複合材料零件的工廠來說可謂任務艱巨,而對於已從事複合材料加工的工廠來說也頗具挑戰。加工複合材料需要重新評估加工方法、刀具和工裝,在某些情況下還包括設備和夾具等。事實上,工廠所加工的每種新複合材料都需要新的加工工藝。

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