碳纤维复合材料超声振动加工技术

随着各行业对材料轻量化和卓越性能的追求,碳纤维及其复合材料的应用越来越广泛,当然碳纤维复合材料的加工有很多种方法技术,今天小编跟各位聊一聊碳纤维复合材料超声振动加工技术。

超声振动加工机理是建立在传统加工过程中刀具和工件相对运动的基础上的,然后在对两者施加一定的超声振动,从而生产出性能更优越的复合型材料。该技术属于对传统技术的优化和辅助,较传统加工方式技术更加先进,成品工件表面质量更加细腻,同时也降低裂纹产生的现象节省了加工成本。有效减低了CFRP增强复合材料的加工难度,超声波的应用彻底改善了材料去除机理,降低工具和工件相互的摩擦力,减少了工具加工时间增强了刀具作用力,提高了加工效率减少了刀具磨损,使工件加工的精度和质量更先进。主要有超声振动钻孔加工、超声振动磨削加工、超声振动铣削加工,超声振动切削加工。

(1)碳纤维复合材料超声振动钻孔加工

超声振动钻孔加工是一种非传统的加工方法,在高效钻削加工复合材料方面具有很大发展潜能,其主要优点包括减小切削力和力矩;提高加工表面质量,减少毛刺;避免分层现象发生等。

有学者研究以金刚石磨粒旋转超声振动钻孔加工 CFRP,旋转超声钻孔加工对 CFRP的机理分析表明:CFRP 的材料去除机理更适用于脆性断裂而不是塑性变形,建立切削力模型用于预测加工参数和加工环境对切削力影响的关系,并通过试验验证了该力学模型的准确性。

(2)碳纤维复合材料超声振动磨削加工

超声振动磨削加工结合了金刚石磨削加工材料去除机理和具有超声加工特点的复合式磨削加工技术。其优点主要有:可产生切削力减小和切屑减薄的效果;改善工件表面精度和形状精度;提高材料去除率,延长工具的寿命;提高脆性与延性域发生转变的临界切削深度,实现脆性材料的延性域加工。

本文主要介绍了碳纤维复合材料超声振动加工技术,超声振动加工技术是碳纤维复合材料很重要的加工方式,当然碳纤维复合材料的加工技术还有很多种,这些加工方式可以结合起来使用,以求达到更好的效果。

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