Druhy kompozitných materiálov pre obrábacie centrá
Kompozitné materiály možno rozdeliť na kompozitné materiály kov-kov, kompozitné materiály nekov-kov a kompozitné materiály nekov-nekov podľa ich zloženia. Podľa štrukturálnych charakteristík ho možno rozdeliť na:
1. Vláknové kompozity. V matricovom materiáli sú zakomponované všetky druhy vláknitých výstuží. Ako je plast vystužený vláknami, kov vystužený vláknami atď.
2. Sendvičové kompozity. Skladá sa z povrchových materiálov a materiálov jadra s rôznymi vlastnosťami. Vo všeobecnosti je povrchový materiál vysoko pevný a tenký; Materiál jadra je ľahký a má nízku pevnosť, ale má určitú tuhosť a hrúbku. Delí sa na pevnú medzivrstvu a voštinovú medzivrstvu.
3. Jemnozrnné kompozity. Tvrdé častice sú rovnomerne rozdelené v matrici, ako je zliatina spevnená disperziou, cermet atď.
4. Hybridné kompozity. Skladá sa z dvoch alebo viacerých výstužných materiálov zmiešaných v jednom matricovom materiáli. Rázová húževnatosť, únavová pevnosť a lomová húževnatosť kompozitu sú výrazne zlepšené v porovnaní s bežnými jednofázovými vystuženými kompozitmi a má špeciálne vlastnosti tepelnej rozťažnosti. Delí sa na medzivrstvový hybrid, medzivrstvový hybrid, sendvičový hybrid, vnútrovrstvový/medzivrstvový hybrid a super hybridné kompozity.
Niektoré problémy, ktorým je potrebné venovať pozornosť pri presnom obrábaní kompozitných materiálov
1. Interlaminárna pevnosť kompozitu z uhlíkových vlákien je nízka a pri pôsobení reznej sily sa ľahko delaminuje. Preto by sa pri vŕtaní alebo orezávaní mala axiálna sila znížiť. Vŕtanie vyžaduje vysokú rýchlosť otáčania a malý posuv. Rýchlosť otáčania obrábacieho centra je vo všeobecnosti 3000-6000r/min a rýchlosť posuvu dosahuje 0.01-0,04 mm/r. Vrták by mal mať tri ostré dve hrany alebo dve ostré dve hrany. Ostrá čepeľ môže najskôr odrezať vrstvu uhlíkových vlákien a dve hrany zohrávajú úlohu pri oprave steny otvoru. Diamantový vrták má dobrú ostrosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Vŕtanie kompozitného materiálu a medzivrstvy z titánovej zliatiny je zložitý problém. Vo všeobecnosti sa na vŕtanie podľa rezných parametrov zliatiny titánu používa integrálny vrták zo slinutého karbidu. Vŕtajte zo strany titánovej zliatiny, kým sa vŕtanie nedokončí. Počas vŕtania sa pridáva mazivo na zmiernenie horenia kompozitného materiálu. Spoločnosť Boeing Company vyvinula špeciálne kombinované bity PCD na vŕtanie medzivrstiev.
2. Rezný účinok troch nových typov špeciálnych fréz na obrábanie integrálnych kompozitov zo slinutého karbidu je lepší. Všetky majú niektoré spoločné znaky: vysokú tuhosť, malý uhol skrutkovice, dokonca 0 stupeň . Špeciálne navrhnutá čepeľ rybej kosti môže účinne znížiť axiálnu reznú silu obrábacieho centra a znížiť delamináciu. Ich efektivita obrábania a efekt sú veľmi dobré.
3. Kompozitné triesky sú práškové, čo je škodlivé pre ľudské zdravie. Na zber prachu by sa mali používať vysokovýkonné vysávače. Vodné chladenie môže tiež účinne znížiť znečistenie prachom.
4. Komponenty na obrábanie kompozitov z uhlíkových vlákien sú vo všeobecnosti veľké, zložité v tvare a štruktúre, majú vysokú tvrdosť a pevnosť a ťažko sa obrábajú materiály. V procese rezania je rezná sila veľká, rezné teplo nie je ľahké prejsť von, živica sa spáli alebo zmäkne, keď je to vážne, a opotrebovanie nástroja je vážne. Preto je nástroj kľúčom k spracovaniu uhlíkových vlákien a jeho rezací mechanizmus je bližšie k brúseniu ako k frézovaniu. Preto je rýchlosť reznej linky obrábacieho centra zvyčajne väčšia ako 500 m / min a je prijatá vysokorýchlostná stratégia malého posuvu. Reznými nástrojmi sú vo všeobecnosti vrúbkovaná fréza z plného karbidu, galvanicky pokovovaný brúsny kotúč s diamantovým zrnom, fréza s diamantovým zrnom a pílový kotúč s diamantovým zrnom na báze medi.