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新型复合材料精密机械零件加工过程研究


随着科技技术的进步,精密机械加工中所用的材料越来越多,除了传统的一些材料外,还有复合材料,它是由两种或两种以上性质不同的材料通过工艺手段组合而成的。各个组成材料在性能上能起到协同作用,是一类较好的新型综合工程材料。除了具有质轻和良好的力学性能外,还有优良的隔热、消音、减震性能,广泛地应用于航空航天以及电子领域等方面的精密机械零件加工复合材料属于难加工材料,当切削参数不合理时,会使层间受力过大而导致分层。属于一类铺层之间脱胶而形成的一种破坏现象,分层会严重降低材料的性能,甚至使精密机械零件加工件报废,即使是微小的分层也有非常严重的安全隐患。

复合材料的切削力方面,可以分为以下三个部分:1.克服被加工材料弹性变形的抗力;2.克服被加工材料中纤维断裂和基体剪切的抗力;3.克服切屑对前刀面的摩擦和后刀面对加工表面和已加工表面的摩擦阻力。其中,切削抗力主要来自于高强度的碳纤维的切断和刀具与精密机械零件加工件表面的摩擦,虽然树脂基体的体积含量约为50%,但相对于碳纤维来说,其强度极限低得多,产生的抗力可以忽略不计。

切削速度对切削力的影响不大,特别是对于钻削而言,基本上没有影响。进给量对切削力有较大影响,基本呈线性关系;切削深度对切削力有较大影响,随切削深度的增加而增加。

这些规律与金属精密机械加工切削不同的是,复合材料切的切削力很不均匀,在钻削时表现更加明显,钻销扭矩呈现周期性变动,变化频率为转速的2倍,这主要是因为在钻削过程中,随着钻头的转动,刀具刃口与纤维的夹角不同,纤维依次经过劈裂、切断和弯曲剪断等不同的断裂过程,且呈周期性变化。切削力的振动现象会使加工表面的粗糙度值增加,影响精密机械零件加工质量。

试验研究结果表明,采用高速切削或使用金刚石刀具能有效地减小切削力,提高复合材料精密机械零件加工件表面的质量。以上资讯来源于东莞精密机械加工厂家时利和公司,更多产品详情请点击链接查看http://www.wau.cn/products-155088-0-0.html

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