Druhy kompozitních materiálů pro obráběcí centra
Kompozitní materiály lze podle jejich složení rozdělit na kompozitní materiály kov-kov, kompozitní materiály nekov-kov a kompozitní materiály nekov-nekov. Podle konstrukčních vlastností je lze rozdělit na:
1. Vláknové kompozity. V matricovém materiálu jsou zakomponovány všechny druhy vláknitých výztuh. Jako je plast vyztužený vlákny, kov vyztužený vlákny atd.
2. Sendvičové kompozity. Skládá se z povrchových materiálů a materiálů jádra s různými vlastnostmi. Obecně je povrchový materiál vysoce pevný a tenký; Materiál jádra je lehký a má nízkou pevnost, ale má určitou tuhost a tloušťku. Dělí se na pevnou mezivrstvu a voštinovou mezivrstvu.
3. Jemnozrnné kompozity. Tvrdé částice jsou rovnoměrně distribuovány v matrici, jako je disperzně zpevněná slitina, cermet atd.
4. Hybridní kompozity. Skládá se ze dvou nebo více výztužných materiálů smíchaných v jednom matricovém materiálu. Rázová houževnatost, únavová pevnost a lomová houževnatost kompozitu jsou výrazně zlepšeny ve srovnání s běžnými jednofázové kompozity a má speciální vlastnosti tepelné roztažnosti. Dělí se na mezivrstvový hybrid, mezivrstvový hybrid, sendvičový hybrid, mezivrstvový/mezivrstvý hybrid a super hybridní kompozity.
Některé problémy, kterým je třeba věnovat pozornost při přesném obrábění kompozitních materiálů
1. Interlaminární pevnost kompozitu z uhlíkových vláken je nízká a lze jej snadno delaminovat působením řezné síly. Proto by měla být axiální síla při vrtání nebo ořezávání snížena. Vrtání vyžaduje vysokou rychlost otáčení a malý posuv. Rychlost otáčení obráběcího centra je obecně 3000-6000r/min a rychlost posuvu dosahuje 0.01-0.04 mm/r. Vrták by měl mít tři ostré dvoubřité nebo dva ostré dvoubřité. Ostrá čepel může nejprve odříznout vrstvu uhlíkových vláken a dvě hrany hrají roli při opravě stěny otvoru. Diamantový vrták má dobrou ostrost a odolnost proti opotřebení. Vrtání kompozitního materiálu a mezivrstvy z titanové slitiny je obtížným problémem. Obecně se k vrtání podle řezných parametrů titanové slitiny používá integrální vrták ze slinutého karbidu. Vrtejte ze strany titanové slitiny, dokud nebude vrtání dokončeno. Mazivo se přidává během vrtání ke zmírnění hoření kompozitního materiálu. Společnost Boeing Company vyvinula speciálně vyvinuté kombinované bity PCD pro vrtání mezivrstev.
2. Řezný účinek tří nových typů speciálních fréz pro obrábění integrálních kompozitů ze slinutého karbidu je lepší. Všechny mají některé společné rysy: vysokou tuhost, malý úhel šroubovice, dokonce 0 stupně. Speciálně navržená čepel rybí kosti může účinně snížit axiální řeznou sílu obráběcího centra a snížit delaminaci. Jejich efektivita a efekt obrábění jsou velmi dobré.
3. Kompozitní třísky jsou práškovité, což je škodlivé pro lidské zdraví. K vysávání prachu by se měly používat vysoce výkonné vysavače. Vodní chlazení může také účinně snížit znečištění prachem.
4. Kompozitní součásti pro obrábění uhlíkových vláken jsou obecně velké, mají složitý tvar a strukturu, mají vysokou tvrdost a pevnost a obtížně se obrábějí materiály. V procesu řezání je řezná síla velká, řezné teplo není snadné projít, pryskyřice se spálí nebo změkne, když je to vážné, a opotřebení nástroje je vážné. Proto je nástroj klíčem ke zpracování uhlíkových vláken a jeho řezný mechanismus se blíží spíše broušení než frézování. Proto je rychlost řezné linky obráběcího centra obvykle vyšší než 500 m/min a je přijata strategie vysokorychlostního malého posuvu. Řeznými nástroji jsou obecně vroubkovaná fréza z masivního karbidu, galvanicky pokovený brusný kotouč s diamantovým zrnem, diamantem vykládaná fréza a pilový kotouč s diamantovým zrnem na bázi mědi.