數控加工中心是跟隨工業(yè)高速發(fā)展,以及智能化生產的必然產物,這就如同新型復合材料的誕生,也勢必需要數控加工機床,否則無法完成高精度、高強度的銑削加工。目前市場上輕質高硬、耐腐蝕的碳纖維材料、玻璃鋼材料等,都是時代發(fā)展的產物。而碳纖維其優(yōu)越的材料構成特性,在航空航天、軌道交通、新能源汽車等行業(yè)和領域有著廣泛的應用,當然,它的廣泛應用,有著自身的優(yōu)勢,也有著高性能數控機床的加持。那么,我們在日常使用數控加工中心切割碳纖維時,應該遵循和注意哪些問題呢?
碳纖維復合材料
1、刀具的選擇:碳纖維作為一種高硬質材料,在對其進行切割或鉆孔時,對刀具磨損極大,所以我們在對碳纖維加工中心選擇刀具時,應該選擇高硬質合金刀具,譬如說正題硬質合金刀具,PCD刀具等,保證刀具具有良好的耐磨性和抗沖擊性,否則在加工碳纖維時,刀具損耗會很大。其次,對刀具刀刃角度也要格外注意,選擇一款性價比高的復材刀具,可以避免在切割、鉆孔時分層或開裂。在加工過程中,也要時刻注意刀具的磨損現象,要及時換刀,避免浪費加工材料。
2、程序設計:針對不同的碳纖維加工件,以及其加工工藝和應用領域,選擇適合的數控機床,譬如是三軸加工中心、五軸加工中心。根據加工工藝和機床特征,設定好相應的加工程序。在開始切削時,需要注意適宜的切削速度,避免轉速過高導熱,導致材料開裂或刀具磨損。根據材料的特征,合理設計刀具路徑,避免切割碳纖維時出現太多毛刺,對于有一定厚度的材料,要進行分層切割,避免切割過深,反而影響切割效果。
碳纖維切割鉆孔加工
3、冷卻方式:由于碳纖維材料的結構特性,一般航空航天、軌道交通等行業(yè)的碳纖維材料,需要避免沾上油水等污物,在加工時只能干切。但這樣會加速刀具的磨損,所以,在這樣的切割加工時,可以考慮冷氣冷卻刀具,可以減少切削熱,抑制切削時纖維磨損和刀具磨損。
4、防塵方式:碳纖維、玻璃纖維等復合材料雖然具有較好的市場應用價值,但進行切割加工時,如何解決粉塵是一大難題。之前操作工都是佩戴口罩、護目鏡和防護手套等,這樣雖然可以減少一些碳粉吸入,但依然無法完全避免。而碳粉、玻璃纖維等粉末對人體有極大的傷害。所以,目前市場最佳解決方式,就是全封閉式五軸加工中心,在加工碳纖維、玻璃纖維復合材料時,是一個完全封閉的區(qū)域,可以快速處理粉塵,避免揚塵。不安更好的保護生產環(huán)境,還可避免碳粉對機床的影響。
復合材料加工
5、加工工藝:碳纖維材料本身具有超高硬度,在加工時很容易出現振動問題。所以,針對不同碳纖維加工工藝,需要掌握更合理的固定裝夾工藝,相對來說碳纖維板材更容易固定一些,但一些不規(guī)則立體造型,在對其加工裝夾時,就需要費一些腦子。做好牢穩(wěn)的裝夾,避免在加工時產生共振,導致碳纖維層間分離。
總之,使用數控加工中心加工碳纖維材料時,一定要先了解其加工工藝需求,以便選好更適合的機床,根據材料的厚度和加工需求,選擇適合的刀具,設定參數,做好安全防護等,加工完畢后,一定要及時對加工粉塵清理,避免對機床造成導電、腐蝕等現象的發(fā)生。相對加工代木、鋁合金等材料來說,碳纖維數控加工中心更需要合理、規(guī)范的機床操作和使用制度,而且在加工應用時,一定要嚴格遵循。
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