复合材料切割工艺研究与应用

本文叙述了我国目前卫星结构中常用的碳/环氧、凯芙拉/环氧等聚合物基复合材料,采用金刚砂刀具切割,高压水切割和激光切割工艺研究概况。对各种切割加工工艺方法进行了比较:提出了针对不同类型的复合材料,来选择切割加工工艺方法:对各种切割加工工艺在一些型号任务中应用情况也作了简介。     

用超声波刀切割复合材料

人们对复合材料的加工进行了许多研究。过去除采用钻头、郁金香形铣刀等“传统”加工方法外,还利用水喷射法进行复合材料的切割。而今天,人们发明了超声波。美国一公司(Energy and Minerale Research Co d′ Exton en Pennsy Lvanie)研制出一种微型工具——超声波刀,这种刀可切割硬度很高或易碎的材料,不管是干纤维还是浸渍过的纤维均可,例如armide纤维,玻璃,石墨。这套微型工具还可对蜂窝状铝材料和Nomex材料进行钻孔和型面加工。值得注意的是,大部份试验是在DuPont de Nemous公司生产的纤维和复合材料上进行的(主要是Kevlar和Nomex材料)。超声波刀不仪适于切割和型面加工青铜夹层板,同样适于切割氯丁橡胶,未硫化橡胶,Kevlar增强橡胶,铝板,惰性固体推进剂,     

凯夫拉复合材料的切割与钻孔

凯夫拉纤维模量高、韧性好,七十年代以来已作为一种轻质高强材料广泛应用,然而亦给机械加工带来了新问题。经实验研究证明,在夫凯拉复合材料的最外层铺放比较脆的背衬材料可改善加工性能,可使用通用刀具进行切割、钻孔、扩孔;采用低的刀具转速有助于减轻环境污染。     

芳纶纤维增强复合材料的机械加工

介绍了加工芳纶纤维增强复合材料的工艺方法,包括钻孔、平板制件的切割及管件截断的方法.从刀具和切削参数等方面加以阐述,并辅以加工实例介绍了加工效果.这些刀具和工艺方法成功地应用于某型号卫星天线支架的研制中,攻克了芳纶纤维增强复合材料不易加工的难题.     

高硅氧玻璃纤维复合材料的切削加工实验研究

探讨了高硅氧玻璃纤维复合材料切削加工的特点,分别用不同刀具材料的刀具和不同加工参数对高硅氧玻璃纤维复合材料进行了切削试验,得出了最佳刀具材料是立方氮化硼(CBN),并总结出了最佳的切削参数。     

先进复合材料切割加工工艺

根据我国卫星结构常用的碳/环氧、凯芙拉/环氧等先进复合材料构件,经常要进行切割修整加工,为此开展了金刚砂刀具切割、高压水切割和激光切割等。通过有关试验,积累了一定的试验数据,稳定了工艺状态,并且在航天产品中得到成功应用。     

纳米颗粒SiCp/Al复合材料车削特性试验研究

针对纳米颗粒增强铝基（SiCp/Al）复合材料在航空航天领域的应用需求,采用试验的方法,研究不同刀具材料和不同刀具几何参数对切削加工纳米SiCp/Al复合材料加工表面粗糙度和切屑形貌的影响。试验结果表明,相同切削参数下,PCD刀具比硬质合金刀具能获得更低的已加工工件表面粗糙度,微崩刃的存在是导致硬质合金刀具加工时工件表面粗糙度升高的主要原因之一;增加刀具的锋利度能够获得较低的工件表面粗糙度,较大的主偏角表面粗糙度变化较剧烈;由于纳米颗粒增强相的不均匀分布和材料内部存在微裂纹,在切削时导致切屑呈不规则的锯齿状,基体的断裂模式是该现象产生的主要原因。文中的研究成果将为进一步分析纳米SiCp/Al复合材料的切削机理提供必要的试验基础。     

超硬刀具的应用前景及其电加工技术

聚晶金刚石和立方氮化硼都属于超硬材料,而且非常耐磨损,已广泛应用于石油和地质勘探用钻头,大理石和花岗石的切割刀具、拉丝模等。在切削加工领域内正在扩大其应用范围,超硬刀具作为新一代的刀具具有广阔的应用前景。采用常规磨削技术加工这类超硬刀具是非常困难的,采用电火花刃磨技术则可以大大降低加工成本,提高生产率。现就电火花加工及其引燃式脉冲专用电源刃磨超硬刀具的技术要点以及超硬刀具的切削性能做了介绍。     

复合材料副反射器模具的设计和制造

采用碳纤维复合材料制造天线构件可减轻天线重量,提高天线性能。讨论了研制天线副反射器采用低膨胀合金（殷钢）模具材料的必要性。通过对模具材料的选择、模具结构分析及加工工艺研究,论述了碳纤维复合材料副反射器模具的设计和制造。在制定合理、先进的工艺规程基础上,解决了模具制造过程中殷钢材料切削加工和热处理工艺等工艺技术难题。研制出的碳纤维复合材料天线副反射器模具表面精度达0.028mm（r.m.s.）。     

立方氮化硼与人造金刚石复合聚晶刀具

DLS—F刀具与JRS—F刀具组成超硬材料刀具体系,可以加工各种高硬度的、耐热的、耐蚀的黑色金属及各种非金属。本文阐述了这种刀具的切削性能及其应用,提出了若干难加工材料加工时的切削用量及刀具几何参数。     

复合材料机械加工技术简介

复合材料机械加工是复合材料制品生产工艺的一个重要环节。通常分为常规和非常规两类方法。常规方法简单、方便,但加工质量不高,易损坏加工件,刀具磨损快,而且难以加工形状复杂的工件。非常规方法虽然复杂些,但其加工质量高,刀具磨损小,能加工复杂形状的工件,容易监控,因此经济效益高。文中简要介绍这两类方法的特点和加工时应注意的事项。     

超低温加工技术的研究现状及发展趋势

航空航天等重点领域的难加工材料对加工工艺方法提出了挑战。本着"一代材料,一代工艺"的原则,先进加工工艺方法被广泛探索。超低温加工具有常规加工方法不可比拟的优势,包括少/无环境污染、健康危害小、零件表面完整性好、加工效率高、刀具寿命长、综合加工成本低等,适于难加工材料的加工。本文简述了超低温冷却加工技术的原理与实施方法,详细介绍了难加工金属、纤维增强复合材料、高分子聚合物、工程陶瓷等典型材料的超低温加工研究进展。同时,还介绍了国内外主要研发机构的超低温装备研制和应用现状。最后,对超低温加工技术进行了总结,并给出了技术发展趋势。     

高碳化硅复合材料精密零件的车削

高碳化硅复合材料的机加工难度很大，通过试验，对机加工艺、工艺参数、刀具材料进行了选择。采用ＰＣＤ人造聚晶金刚石刀具作为粗、半精车削刀具，优质人造金刚石作为精加工刀具、使高碳化硅复合材料的轴承座零件，达到了设计要求。     

复合材料机械加工技术简介

复合材料机械加工是复合材料制品生产工艺的一个重要环节。通常分为常规和非常规两类方法。常规方法简单、方便、但加工质量不高，易损坏加工件，刀具磨损快，而且难以加工开脱太复杂的工件。非常方法虽然复杂些，但其加工质量高，刀具磨损小，能加工复杂形状的工件，容易监控，因此经济效益高，文中简要介绍这两类方法的特点和加工时应注意的事项。     

PCD刀具对钛合金高速切削表面粗糙度影响的研究

选择合理的刀具材料和切削用量是切削加工中十分重要的环节。所以本文采用单因素实验法,对钛合金高速切削中的刀具材料进行研究,对比不同刀具材料在钛合金高速切削过程中的已加工表面的粗糙度,得出PCD刀具能在钛合金高速切削中得到较好的表面粗糙度。     

铜基粉末冶金的CBN精密切削

采用CBN刀具与高速钢、硬质合金刀具材料对铜基粉末冶金进行精密切削对比试验。利用研磨抛光过的CBN刀具加工,可以满足加工精度的需要,可使寿命提高许多。对铜基粉末冶金等软金属材料,采用CBN刀具进行精密切削是必要的,是切实可行的,从而扩大CBN刀具的使用领域。     

碳纤维复合材料高速钻削力的研究

在钻削碳纤维复合材料时,经常会遇到分层、劈裂等各类加工缺陷,而这些缺陷主要是由钻削轴向力引起的。文章就高速钻削条件下刀具、转速、进给量、钻孔个数、材料厚度等钻削参数对轴向力的影响进行了全面系统的研究。     

超精密切削刀具的特性及其制造方法

超精密加工最关键的问题是超微量切削技术。要达到极限的加工精度和极限的加工速度,刀具是一项关键研究课题。单晶金刚石是目前超微量切削加工中最常用的切削刀具材料。金刚石刀具是超精密加工技术的开发重点之一。单晶金刚石刀具切削刃的几何形状是根据被切削材料和加工形状等特定要求而制作的。金刚石刀头可分为直线刃刀头、圆弧刃刀头和特殊形状刀头三种。金刚石刀具的制造大致有以下几个步骤:1.坯料的选择;2.定向;3.研磨;4.检验。     

计算机在复合材料加工工艺中的应用

讨论了计算机在复合材料成型工艺和后加工工艺中的应用。简述了对原材料质量控制、成型设备、成型模具设计制造以及在后加工中的钻孔、连接、修补、切割等应用情况。     

GH4133A材料高精球面加工技术

对GH4133A材料高精球面加工研究结果进行了讨论,论述了该材料精车加工中刀具材料、刀具角度、冷却液及切削速度、切削深度、进给量的选择,介绍了所设计的球面加工装置,并介绍了研究结果应用于实际生产所达到的效果。