一、玻璃鋼
玻璃鋼是玻璃纖維增強熱固性樹脂基複合材料的俗稱,屬難切削材料。玻璃鋼有酚醛樹脂基、環氧樹脂基、不飽和聚酯樹脂基等。玻璃纖維填料的主要成分是SiO2,堅硬耐磨,強度高,耐熱,比木粉作填料的塑料可切性差。樹脂基體不同,可切削性也不相同。環氧樹脂基比酚醛樹脂基難切削。試驗證明,切削玻璃鋼的刀具材料以高速鋼磨損最嚴重,P類及M類硬質合金磨損也大,以K類磨損最小。K類中又以含鈷量最少的K10最(zui)耐(nai)磨(mo)損(sun),而(er)用(yong)金(jin)剛(gang)石(shi)或(huo)立(li)方(fang)氮(dan)化(hua)硼(peng)刀(dao)具(ju)切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)玻(bo)璃(li)鋼(gang),可(ke)大(da)大(da)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。選(xuan)擇(ze)刀(dao)具(ju)幾(ji)何(he)參(can)數(shu)時(shi),對(dui)玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)含(han)量(liang)高(gao)的(de)玻(bo)璃(li)鋼(gang)板(ban)材(cai)、模壓材料和纏繞材料,使r0=20~25°;對纖維纏繞材料,使r0=20~30°。由於玻璃鋼回彈性較大,後角要選大值,使a0=8~14°;副偏角小些,可降低表麵粗糙度,精車時為6~8°。加工易脫層、起毛的卷管和纖維纏繞玻璃鋼,應采用6~15°刃傾角。切削時v=40~100m/min,f=0.1~0.5mm/r,aP=0.5~3.5mm,精車時aP=0.05~0.2mm。
二、熱塑性樹脂基複合材料
熱塑性樹脂基複合材料機械加工的基本加工特點是:
1)加工時加冷卻劑,以避免過熱,過熱會使工件熔化;
2)采用高速切削;
3)切削刀具要有足夠容量的排屑槽;
4)采用小的背吃刀量和小的進給量;
5)車刀應磨成一定的傾角,以盡量減少刀具切削力和推力;
6)熱塑性複合材料鑽孔應用麻花鑽;
7)應采用碳化鎢或金剛砂刀具,或用特殊的塑料用高速鋼刀具;
8)工件必須適當支承(背部墊實),以避免切削壓力造成的分層;
9)精密機械加工時,要考慮塑性記憶和加工車間的室溫;
10)刀頭和刀具要鋒利,鈍刀具會增加工件上的切削力。
三、金屬基複合材料
金屬基複合材料(MMC)的最大特點是成型性能好,一次成型後已基本能滿足使用要求。但是隨著複合材料應用領域的擴大,特別是MMC在工業及宇航領域中的應用,對這種材料的加工和精加工日趨重要。例如美國製造的大型SiC/Al板材,需采用噴水切割並用標準鋼連接件固定在金屬基複合材料梁上,戰術導彈上用的體積百分比為25%SiC顆粒增強2124鋁基複合材料的擠壓毛坯必須采用金剛石刀具加工後才能應用,這樣就相應產生了水切割、鑽孔、車削等二次加工工藝。
傳統的切割、車削、銑削、磨削等工藝一般都可用於MMC,但dan是shi刀dao具ju磨mo損sun較jiao嚴yan重zhong,往wang往wang隨sui著zhe增zeng強qiang材cai料liao體ti積ji分fen數shu和he尺chi寸cun的de增zeng大da而er加jia劇ju。且qie大da顆ke粒li或huo纖xian維wei抵di抗kang脫tuo落luo的de能neng力li較jiao強qiang,因yin而er刀dao具ju所suo受shou應ying力li較jiao強qiang。因yin此ci,對dui於yu一yi些xie單dan纖xian維wei增zeng強qiang的deMMC,往wang往wang必bi須xu用yong有you金jin剛gang石shi尖jian或huo鑲xiang嵌qian有you金jin剛gang石shi的de刀dao具ju。對dui於yu短duan纖xian維wei或huo粒li子zi複fu合he材cai料liao,有you時shi也ye采cai用yong碳tan化hua鎢wu或huo高gao速su鋼gang工gong具ju。增zeng強qiang體ti的de強qiang度du對dui刀dao具ju的de磨mo損sun也ye有you影ying響xiang。一yi般ban增zeng強qiang體ti的de強qiang度du越yue高gao,切qie削xue加jia工gong就jiu越yue困kun難nan。研yan究jiu發fa現xian,碳tan化hua矽gui晶jing須xu增zeng強qiang的de鋁lv基ji複fu合he材cai料liao要yao比bi其qi它ta鋁lv基ji複fu合he材cai料liao難nan加jia工gong。對dui於yu多duo數shuMMC,使用銳利的刀具,合適的切削速度,大量的冷卻/runhuajihejiaodadejindaoliang,keyidedaohenhaodexiaoguo。yibanlaishuo,jingangshidaojuyaobiyingzhihejinjitaocidaojuhao,kegengshiyongyugaosuchexue。fanguolai,ruguoshiyongtanhuawudaoju,ruochexuesududi,zedaojushoumingchang。xianjuyekeyonglaigeMMC,但一般速度較慢,隻能切直線。
由(you)於(yu)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)與(yu)傳(chuan)統(tong)材(cai)料(liao)有(you)著(zhe)不(bu)同(tong)的(de)特(te)點(dian),所(suo)以(yi)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)的(de)切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)與(yu)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)有(you)著(zhe)本(ben)質(zhi)的(de)區(qu)別(bie),因(yin)此(ci)不(bu)能(neng)將(jiang)從(cong)加(jia)工(gong)傳(chuan)統(tong)材(cai)料(liao)中(zhong)獲(huo)得(de)的(de)經(jing)驗(yan)和(he)知(zhi)識(shi)直(zhi)接(jie)應(ying)用(yong)於(yu)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)的(de)加(jia)工(gong),必(bi)須(xu)通(tong)過(guo)新(xin)途(tu)徑(jing)對(dui)其(qi)加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)進(jin)行(xing)研(yan)究(jiu)。 |