Jakie są trudności w toczeniu i frezowaniu materiałów kompozytowych
Obróbka kompozytów toczeniem i frezowaniem to bardzo precyzyjna technologia przetwarzania z silną automatyzacją produkcji i przetwarzania.Oznacza to, że wszystkie procesy produkcyjne detali są pod kontrolą obrabiarek CNC i mogą być wytwarzane i przetwarzane bardzo różne materiały kompozytowe.Dzisiejsze materiały kompozytowe są szeroko stosowane we wszystkich aspektach naszego życia, zwłaszcza w przemyśle lotniczym i niektórych branżach produkujących maszyny o ultrawysokiej precyzji.
1, Rodzaje materiałów kompozytowych do centrów obróbczych CNC
Materiały kompozytowe można podzielić na materiały metalowe i kompozyty metalowe, materiały niemetaliczne i kompozyty metalowe, kompozyty niemetaliczne i niemetaliczne według ich składu.Ze względu na cechy strukturalne można go podzielić na:
1. Materiał kompozytowy z włókna chemicznego.Różnorodne wzmacniacze włókien chemicznych są umieszczane w materiale podstawowym i łączone.Takie jak materiały elastomerowe z włókien chemicznych, stopy wzmocnione włóknami chemicznymi itp.
2. Warstwa pośrednia wykonana jest z materiału kompozytowego.Składa się z surowców powierzchniowych i płyt rdzeniowych o różnych właściwościach.Zasadniczo materiał podstawowy ma wysoką twardość i jest cienki;Materiał rdzenia jest lekki i ma niską wytrzymałość na ściskanie, ale ma pewną wytrzymałość i grubość.Jest podzielony na ścianę spódnicy z litego rdzenia i przegrodę o strukturze plastra miodu.
3. Piaskować materiały kompozytowe.Twarde piaski są wspólnie rozprowadzane w fundamencie, takie jak stop aluminium zbrojony dyfuzyjnie, cermetal itp.
4. Domieszkowane materiały kompozytowe.Składa się z dwóch lub więcej rodzajów surowców fazy wzmocnionej domieszkowanych w jednym surowcu fazy materiału podstawowego.W porównaniu ze zwykłymi jednofazowymi materiałami kompozytowymi, jego wytrzymałość na ściskanie, granica zmęczenia i udarność są znacznie poprawione, a także ma unikalne właściwości odkształceń termicznych.Dzieli się na domieszkowanie wewnątrzwarstwowe, domieszkowanie z warstwą stałą, hybrydę kanapkową, domieszkowanie z warstwy wewnętrznej/stałej i superhybrydowe materiały kompozytowe.
2、 Problemy, na które należy zwrócić uwagę podczas toczenia i frezowania materiałów kompozytowych
1. Stała warstwa kompozytu z włókna węglowego ma niską wytrzymałość na ściskanie i jest łatwa do ułożenia pod wpływem prędkości skrawania, dlatego podczas wiercenia lub przycinania należy zmniejszyć siłę osiową.Do wiercenia określono dużą prędkość obrotową i małą ścieżkę narzędzia.Stosunek prędkości obrotowej centrum obróbczego CNC wynosi zwykle 3000 ~ 6000 obr / min, a prędkość skrawania wynosi 0,01 ~ 0,04 mm / obr.Dobrze jest użyć wiertła krętego do ciasta smażonego z trzema i dwoma krawędziami lub dwoma ostrzami.Ostra końcówka może najpierw odciąć warstwę materiału z włókna węglowego, a dwie krawędzie mają działanie naprawcze na warstwę powierzchniową.Diamentowe wiertło kręte do smażonego ciasta jest ostre i odporne na zużycie.Wiercenie materiału kompozytowego i międzywarstwy metalicznej tytanu jest trudnym punktem.Zasadniczo wybiera się ogólne wiertło z węglika spiekanego, a frezowanie przeprowadza się zgodnie z głównymi parametrami skrawania metalu tytanowego.Wiercenie rozpoczyna się od strony tytanu, aż do zakończenia wiercenia.Podczas mielenia dodaje się płyn smarujący w celu zmniejszenia oparzenia materiału kompozytowego.Firma Boeing ze Stanów Zjednoczonych opracowała wiertło kręte ze smażonym ciastem PCD do wiercenia otworów w warstwie pośredniej.
2. Rzeczywisty efekt wiercenia trzech rodzajów nowych narzędzi tokarskich do produkcji materiałów kompozytowych z węglików spiekanych jest silniejszy.Wszystkie mają pewne wspólne cechy: duża sztywność, mały kąt pochylenia linii śrubowej, nawet 0°.Specjalnie zaprojektowana krawędź w jodełkę może rozsądnie zmniejszyć promieniową prędkość skrawania centrum obróbczego CNC, zmniejszyć hierarchię, a ich wydajność pracy i rzeczywisty efekt są bardzo dobre.
3. Materiał kompozytowy jest cięty na proszek, który jest szkodliwy dla zdrowia ludzkiego.Do zbierania kurzu należy używać mocnego odkurzacza.Chłodzenie wodą i rozpraszanie ciepła mogą również w rozsądny sposób zmniejszyć zanieczyszczenie dymem.
4. Prefabrykowane elementy kompozytowe z włókna węglowego mają na ogół duże rozmiary, skomplikowany wygląd i strukturę, wysoką wytrzymałość i twardość oraz należą do surowców trudnych w produkcji i obróbce.W procesie wiercenia prędkość skrawania jest stosunkowo wysoka, ciepło wiercenia nie jest łatwe do przeniesienia, żywica epoksydowa zostanie spalona lub żywica stanie się miękka, gdy jest stosunkowo poważna, a ostrze CNC jest poważnie uszkodzone.Dlatego ostrze CNC jest ważne w obróbce włókna węglowego, a jego zasada wiercenia jest bliższa cięciu niż cięciu.Dlatego prędkość kątowa wiercenia podczas obróbki kompozytowej frezowania tokarskiego zwykle przekracza 500 m / min, dlatego wybrano strategię małej ścieżki narzędzia z dużą prędkością obrotową.Ogólnie rzecz biorąc, narzędzie do wytłaczania gwintowników z węglików spiekanych, proces galwanizacji tarcza diamentowa z cząstkami diamentowymi, narzędzie tokarskie inkrustowane diamentem, brzeszczot do drewna z cząstkami miedzianymi są wykorzystywane do produkcji krawędzi i obróbki ostrzy CNC.