復(fù)合材料加工難？那是在你遇到我之前！

百科匯652 2016-08-03

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難加工材料，無論哪個國家都沒有一個具體的工業(yè)標準。

那么怎樣的材料才算是難加工材料呢？簡單表示請見下圖。

機械加工中、需要有適當(dāng)?shù)摹坝捕取焙汀按嘈浴?，在此范圍以外的所有領(lǐng)域都被稱為“難加工材料”。

難加工材料無法用一句話來概括、如上圖的不管在哪個領(lǐng)域，全都是不同的材料。

例如又粘又軟的難加工材料代表是純鐵和純銅等，又例如又粘又硬的難加工材料代表是耐熱合金和耐腐蝕鋼等。而硬質(zhì)合金工具的原料的特殊粉末冶金材質(zhì)則是又硬又脆的難加工材料代表。

近年來出現(xiàn)了按此分類的材料、在民生領(lǐng)域中被廣泛使用。

那就是復(fù)合材料。復(fù)合材料就如同字面意思那樣，是將2個以上不同特性的材料復(fù)合在一起，并獲得過去沒有的卓越機械性能。

其代表是纖維強化復(fù)合材料（FRP）。作為被強化的碳素纖維C-FRP具有非常卓越的機械性能，從航空宇宙到汽車、再到運動用品，可在非常廣泛的領(lǐng)域中使用。

碳素纖維強化材的構(gòu)造與加工上的問題

碳素是在致密組織的纖維狀中加工，具有分量輕、卓越的機械性能（高比強度、高比彈性率等）與碳素本身的優(yōu)越性能（如導(dǎo)電性、耐熱性、地?zé)崤蛎浡?、化學(xué)穩(wěn)定性、自給潤滑性以及高熱傳導(dǎo)性等）的一種材料。這種碳素纖維編織成布狀并與熱硬化性樹脂粘結(jié)，將卓越強度的碳素纖維與樹脂優(yōu)越彈性變形性的樹脂合并出碳素纖維復(fù)合材料。

碳素纖維的布與布之間、纖維與纖維之間，嵌入熱硬化性樹脂，與他們相結(jié)合在一起。如上圖所示、碳素纖維是X方向、那么Y方向也具有同等強度并互相交錯在一起。這種纖維在刃具45°以下的角度中是非常難切斷、并不能很整齊的切斷。另外、在加工時由于熱量高還會與樹脂融合，依據(jù)這些原因碳素纖維將失去結(jié)合力那么其材料的強度也會急劇下降。

所以、市場上對于具有良好的鋒利度并能保持長久鋒利度的工具的需求就指日可待。小編今天就向各位金粉推薦幾款刀具，相信它們可以讓復(fù)合材料加工不再是難題。

山高

JPD890 PCD焊片立銑刀

　　來自瑞典的山高刀具是全球切削刀具的領(lǐng)袖之一，在航空復(fù)合材料切削方面有著獨特的技術(shù)優(yōu)勢，其代表性產(chǎn)品JPD890 有多種剪切角的PCD焊接立銑刀，先看一段加工視頻：

請在wifi下觀看視頻▼

特性：

　　包含正剪切角的JPD891，零度剪切角的JPD890，負剪切角的JPD892，提供選擇

　　內(nèi)冷卻通道

　　采用多晶金剛石，切削刃鋒利，硬度高

　　適用于側(cè)銑，槽銑及中心切削

　　可修磨多次（視磨損情況而定）

優(yōu)勢：

　　零件表面質(zhì)量極佳且產(chǎn)生較少的切削熱量

　　出色的耐磨性，刀具壽命更長

　　精度高，減少后續(xù)加工的需求

加工案例1：

　　零件：測試件

　　材料：碳纖維復(fù)合材料

　　機床：Hermle C30V

　　潤滑：無，僅使用空氣輔助排出切屑

　　加工：側(cè)銑

　　檢測標準：可視面分層<1mm

　　刀具：JPD890100E2S.0Z2A

　　切削參數(shù)：Dc=10mm ; Zn=2 ; ap=6mm ; ae=1mm ; vc=470m/min ; fz=0.05mm

　　結(jié)果：分層<0.2mm

加工案例2：

　　零件：測試件

　　材料：碳纖維復(fù)合材料

　　機床：Hermle C30V

　　潤滑：無，僅使用空氣輔助排出切屑

　　加工：槽銑

　　刀具：JPD890100E2S.0Z2A

　　切削參數(shù)：Dc=10mm ; Zn=2 ; ap=6mm ; ae=10mm ; vc=470m/min ; fz=0.05mm

　　結(jié)果：分層<0.2mm

山高JPD890 PCD焊片立銑刀

京瓷

“Vein-Endmill”、“S-PCD Drill”

螺旋刀刃構(gòu)造的PCD工具“Vein-Endmill”、“S-PCD　Drill”：

由于碳素纖維非常硬，使用硬質(zhì)合金工具容易產(chǎn)生磨損，切削鋒利度變差，這是由于刀具強度下降的原因。即使利用在硬質(zhì)合金工具中加入金剛石涂層也會引起刀尖變圓導(dǎo)致切削鋒利度低下。另外，不利用涂層，即使利用PCD焊接的立銑刀，為了形成直線切割刃構(gòu)造，切削阻力增大后則無法達到高進給的效果。

　　由此京瓷開發(fā)出利用PCD來制造螺旋刃構(gòu)造技術(shù)，并將其商品化。利用PCD工具，實現(xiàn)了媲美硬質(zhì)合金工具同樣的構(gòu)造，讓無法實現(xiàn)直線切割刃構(gòu)造的PCD工具媲美硬質(zhì)合金工具的高進給加工成為可能！相對于以往必須在主體部位焊接PCD的做法，現(xiàn)在利用“Vein-Endmill”、“S-PCD Drill”的方式，將主體和PCD一體成型，組成螺旋刀刃構(gòu)造也成為了可能。　　