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1.1孔的成型方案需要認(rèn)真斟酌
對(duì)于復(fù)合材料制孔過(guò)程中,對(duì)其是否需要選擇機(jī)械加工工藝來(lái)制孔需要進(jìn)行充分的考慮,對(duì)其結(jié)構(gòu)完整性、技術(shù)要求、加工成本及加工時(shí)間等方向入手,對(duì)其在孔成型過(guò)程中需要采取何種工藝進(jìn)行確定。通常來(lái)講,在進(jìn)行復(fù)合材料制品制造過(guò)程中,越簡(jiǎn)單的工藝及工藝對(duì)于復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)完整性越有利。而且在制品成型過(guò)程中,對(duì)于可以采用模壓來(lái)進(jìn)行制孔的則盡量不使用機(jī)械加工的工藝來(lái)進(jìn)行。對(duì)于在與其他部件不需要進(jìn)行主要連接和配合的制品,而且對(duì)孔的要求也不高的情況下,則需要采取其他的成型工藝來(lái)進(jìn)行加工。但對(duì)于孔的技術(shù)要求較高,而且孔數(shù)量較多,需要具有較高精度的情況則需要采用機(jī)械加工來(lái)進(jìn)行,這樣不僅可以有效的確保制孔的質(zhì)量,而且可以有效的提高復(fù)合材料零件的合格率。
1.2孔機(jī)械加工時(shí)結(jié)構(gòu)的考慮
在進(jìn)行孔成型操作時(shí),需要確保結(jié)構(gòu)層具有良好的承力能力,因?yàn)樵诳准庸み^(guò)程中極易導(dǎo)致復(fù)合材料結(jié)構(gòu)層的連續(xù)性受到破壞,這樣復(fù)合材料制品的受力能力和使用壽命都會(huì)受到較大的影響,所以為了確保制品能夠更好的滿足使用的要求,則需要確保復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)層具有良好的承力能力。而且在制孔過(guò)程中,對(duì)于質(zhì)量要求較高的孔,則需要在確保其達(dá)到技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,對(duì)其易加工性進(jìn)行充分的考慮。
1.3產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和原材料
復(fù)合材料如果纖維浸漬性較好,其空隙率則較小,在這種情況下,產(chǎn)品則更易進(jìn)行加工,具有良好的加工性能。如利用層壓板來(lái)對(duì)真空浸漬和模壓成型的材料進(jìn)行加要,則會(huì)具有較好的加工性。而對(duì)于玻璃鋼材質(zhì)制孔,由于其浸漬性較差,所以制孔的合格率則較低。
1.4加工工藝的選擇
復(fù)合材料是由纖維和基體所組成的材料,其結(jié)構(gòu)為二相或是多相,具有非均質(zhì)和向異性的特點(diǎn),具有較高的硬度,與傳統(tǒng)的材料具有根本上的區(qū)別,所以對(duì)其進(jìn)行加工時(shí),不能將傳統(tǒng)的加工工藝來(lái)對(duì)其進(jìn)行加工,需要工程師在對(duì)不同要求的孔進(jìn)行熟悉和了解,從而來(lái)確保選擇哪種機(jī)械加工方式來(lái)確保制品的質(zhì)量。
2影響復(fù)合材料制孔質(zhì)量的因素
2.1工裝
對(duì)于工裝的考慮,廣義上講,模具本身也是加工胎具、加工工裝。但是對(duì)于孔加工而言,一般都是在制品脫模后加工,加工時(shí)需要使用一些專門的工裝卡具進(jìn)行固定、支撐、連接,以便進(jìn)行機(jī)械加工,加工精度要求高的制品還需要由鉆模保證。對(duì)于工裝的設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)考慮因素:(1)確定定位基準(zhǔn),這是制孔精度的首要保證。一般首先選擇產(chǎn)品本身精度高的面或孔來(lái)作定位基準(zhǔn);(2)夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),一般而言,機(jī)床都有自己的夾緊工具,但是并不是對(duì)所有產(chǎn)品都通用,因此需要在工裝上設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu),以便于機(jī)床上的操作;(3)省時(shí)性,在進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)時(shí),要考慮工裝的易裝卸,并便于工人操作,最好設(shè)計(jì)成在一個(gè)工序就能將零件上所有的孔完成加工,以便節(jié)約工時(shí)提高工作效率。
2.2刀具
對(duì)于復(fù)合材料而言,選用合理的刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)是解決復(fù)合材料難加工問(wèn)題的關(guān)鍵。不同鉆頭材料、鉆頭后角,以及加工時(shí)鉆速的選擇都會(huì)對(duì)孔的成型質(zhì)量有不同程度的影響。鉆頭后角角度不同,加工時(shí)產(chǎn)生的分層和毛刺問(wèn)題也會(huì)各不同。后角的設(shè)定一般根據(jù)產(chǎn)品材料、加工厚度、刀具材料來(lái)選擇,從而達(dá)到最佳加工效果,即鉆孔分層少、毛刺少,且鉆頭磨損量小。對(duì)于鉆速而言,高速鉆孔分層小,且孔的質(zhì)量較好,但是高轉(zhuǎn)速鉆頭的磨損較快。在選擇轉(zhuǎn)速時(shí),要考慮鉆孔質(zhì)量和鉆頭磨損的大小。由于各類纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂、聚酯和乙烯基塑料,硬度高、難切削,并且不能容忍加工過(guò)程中的一點(diǎn)點(diǎn)異常偏差,且復(fù)合材料產(chǎn)品預(yù)加工附加值高,更不允許廢品的產(chǎn)生。因此對(duì)復(fù)合材料制孔刀具的要求也越來(lái)越高,目前市場(chǎng)上的金剛石增強(qiáng)刀具對(duì)于加工復(fù)合材料具有較好的適應(yīng)性。
2.3人為因素
技術(shù)工人的加工經(jīng)驗(yàn)、對(duì)車床的使用情況,以及操作誤差對(duì)孔的形位精度也有影響。尤其是加工時(shí)對(duì)工裝的裝卸,保證定位面、孔,以及夾緊裝置的正確到位。對(duì)于新產(chǎn)品加工時(shí)有些技術(shù)工人按經(jīng)驗(yàn)理解工裝的使用情況,有時(shí)忽略定位銷的定位作用,只用夾具工具夾緊,從而在加工時(shí),會(huì)出現(xiàn)孔的位置出現(xiàn)偏差,使產(chǎn)品報(bào)廢,或是忘了使用出口墊塊,從而在加工時(shí)出現(xiàn)分層、劈叉等缺陷。導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢率增加、延誤交貨時(shí)間、增加成本浪費(fèi)。
2.4維護(hù)
對(duì)加工工裝、車床、刀具的維護(hù),可使產(chǎn)品在反復(fù)加工后,保證其質(zhì)量要求以及加工效率。一般而言,打孔工裝多采用金屬工件,在使用時(shí)容易磨損,因而需要細(xì)心維護(hù)。同時(shí)刀具在使用過(guò)程中容易磨損,這是復(fù)合材料制孔中常見的問(wèn)題,因而要及時(shí)更換。機(jī)床的定期保養(yǎng)和維護(hù),是對(duì)孔加工最主要硬件設(shè)施的基本保證。
3結(jié)束語(yǔ)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
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榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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