進口碳纖維材料的機械加工方式有哪些

1、車削加工

車削是碳纖維復合材料加工中應用較多的加工方法之一，主要用于實現圓柱表面預定的尺寸公差。適用于碳纖維車削的可行刀具材料有：陶瓷、硬質合金、立方氮化硼和聚晶金剛石。切削加工表面質量和刀具使用壽命受工藝參數的影響較大，例如進給速度、切削速度、切削深度等，所以一般是研究關注的焦點，需要考慮刀具特征，比如刀具幾何形狀和材料等。

2、銑削加工

銑削加工通常用于精準度高、形狀復雜的碳纖維制品加工，從某種意義上來說銑削加工可以認為是修正操作，因為銑削加工可以得到較高質量的加工表面。在加工的過程中，由于端銑刀和碳纖維復合材料之間復雜的相互作用，碳纖維復合材料工件分層和未切斷的纖維紗線毛邊現象時有發生。

在加工過程中，對推力和軸向切削力進行準確預測，能避免纖維分層和毛邊現象的產生，合理設計和控制刀具的路徑也能有效的建設毛刺形成和纖維分層等現象。主要的工藝參數，比如纖維取向、軸向與切向進給速度、切削速度等，會對碳纖維工件的表面粗糙度產生明顯影響。

3、鉆孔加工

碳纖維零部件在組件進行螺栓或者鉚接裝配前需要進行鉆孔操作，在碳纖維鉆孔的過程中存在的問題有：材料層分離、刀具磨損、孔內表面加工質量等。經過測試可以得知，切削參數、鉆頭的形狀、切削力等對分層現象和產品的表面質量均有影響。

碳纖維工件損傷區的最大直徑和孔直徑比率可用于分析分層現象，分層因子越大，證明分層現象就越嚴重。另外，在實驗中可以得知，切削推力與分層因素是有關系的，切削推力可用來表示分層程度。對于同樣的鉆孔材料，切削速度對切削力的影響并不算大，并且從中可以得知，降低出口的進給速度可以減小分層因子。

4、磨削加工

航空航天、船舶等領域對碳纖維復合材料的加工精度要求極為苛刻，需要利用磨削加工實現較好的加工表面質量。然而，碳纖維復合材料的磨削加工要比金屬難得多。研究表明，在同一磨削條件下，磨削加工多向碳纖維復合材料是，切削力隨著磨削深度增加呈線性增加趨勢，且大于加工單向碳纖維復合材料時的切削力。而對于單向碳纖維復合材料工件的加工，產品的表面完整性受纖維方向影響較大。
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