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納米纖維濾膜高速鉆孔疑難問題及原因

2020-07-25 09:04:19

       鉆孔是納米纖維濾膜復合材料后加工工藝中的一個重要工序,但是納米纖維濾膜復合材料具有硬度大、強度大、導熱性差、各向異性、層間強度低等特性。因此非常難加工,一些小的納米纖維濾膜廠家的加工報廢率較高

        1、在整個高速鉆削過程中,鉆削力隨著時間呈現規律性的變化。鉆頭開始鉆入后,軸向力和扭矩均由零逐斷增大,當鉆頭主切削刃全部參加切削時,軸向力和扭矩,在鉆頭未鉆出前一值保持這一穩定狀態,鉆頭鉆出過程開始后,底層材料對鉆頭的支撐剛性減小,因而產生讓刀現象,軸向力和扭矩逐漸減小,直到鉆頭完全鉆出,其值均變成零。實驗觀察發現,這一規律在各種鉆削參教下都是一樣的。

       2、鉆削納米纖維濾膜/環氧復合材料時,不宜采用高速鋼鉆頭,應使用硬質合金鉆頭。使用高速鋼鉆頭的軸向力遠大于使用硬質合金鉆頭,這是由于兩種鉆頭不同的幾何角度造成的。即使在相同的鉆削參數下,兩種刀具的磨損程度也有很大的區別。

       3、在進給量不變的條件下,鉆頭轉速越高,鉆削軸向力越小,這是因為較高的切削速度產生較多的切削熱,使工件材料的強度和硬度下降;在轉速不變的條件下,進給量越大,軸向力越大,且影響更為顯著,這是由于隨著進給量增加,切削層厚度增加,所以會使軸向力增加。

       4、在轉速和進給量不變時,鉆頭已鉆過的孔數越多,則鉆削軸向力越大。且轉速越高,刀具磨損越快,從而使得軸向力增大得越快。

        5、在轉速和進給量不變的條件下,鉆頭直徑越大,鉆削力越大,因為隨著鉆頭直徑的增大,鉆頭切削刃切削面積增大,而切削面積是決定切削力大小主要因素之一,切削面積增大會導致切削力增大,這與鉆削普通金屬材料軸向力變化規律是一致的。

        6、在其他各參數條件不變時,碳/環氧復合材料厚度越大,鉆削軸向力越大。這是因為鉆孔是在相對封閉的空間中進行,粉塵狀切削排出困難,而且難度隨著鉆孔深度的增加而增加,大量的切削堵塞在孔的深處,大大增加了與鉆頭之間的摩擦力,因此軸向力增大,刀具磨損加劇。

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