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碳纖維復(fù)合材料的切削機(jī)理

　　　　碳纖維復(fù)合資料由碳纖維跟樹(shù)脂組成，其中，碳纖維起到加強(qiáng)作用，而樹(shù)脂基體則可能將載荷均勻散布，并通過(guò)界面把載荷傳遞給碳纖維。與均質(zhì)連續(xù)的金屬不同，碳纖維復(fù)合資料的切削進(jìn)程更為龐雜，這篇文章小編就來(lái)講一下碳纖維復(fù)合資料不同方向角的切削機(jī)理。

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　　(1)當(dāng)θ=0°時(shí)，切屑是刀具在進(jìn)給進(jìn)程中一直地使纖維層與樹(shù)脂層彼此剝離而形成的，咱們稱(chēng)這類(lèi)切削變形為層間分別型。隨著刀具的進(jìn)給，被切削中的資料處于擠壓狀況，而樹(shù)脂層的拉伸強(qiáng)度要遠(yuǎn)小于碳纖維層的緊縮強(qiáng)度，當(dāng)擠壓狀況大到一定水平時(shí)，切削部位最下層會(huì)產(chǎn)生剝離，切削層被掀起。刀具連續(xù)進(jìn)給，此時(shí)切削層蒙受曲折應(yīng)力，曲折應(yīng)力一直增加并超過(guò)CFRP的強(qiáng)度極限時(shí)，纖維層折斷，形成切屑。

　　(2)當(dāng)0°<θ<90°時(shí)。碳纖維型材在之前還有一種說(shuō)法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12陪。刀具在進(jìn)給進(jìn)程中的擠壓作用在資料內(nèi)部形成垂直于纖維的剪切應(yīng)力，隨著剪切應(yīng)力的增大并且超過(guò)CFRP的強(qiáng)度極限時(shí)，纖維被剪斷，而后的纖維在刀具的擠推下連續(xù)前進(jìn)并產(chǎn)生滑移，在滑移進(jìn)程中纖維界面間將產(chǎn)生剪切應(yīng)力，當(dāng)剪切應(yīng)力一直增大并超過(guò)樹(shù)脂層的剪切強(qiáng)度極限時(shí)，碳纖維層分別，產(chǎn)生切屑。此類(lèi)切削變形稱(chēng)為纖維切斷型。 123,123

　　(3)當(dāng)90°<θ<180°時(shí)。刀具在進(jìn)給進(jìn)程中擠壓纖維資料導(dǎo)致資料層間剝離，纖維資料在刀具前端處產(chǎn)生曲折，當(dāng)曲折應(yīng)力一直增大并且超過(guò)CFRP的抗彎強(qiáng)度極限時(shí)，資料底部斷裂，斷裂點(diǎn)在應(yīng)力集中的最大曲折應(yīng)力處，斷裂點(diǎn)個(gè)別處于刀刃的下方。刀具連續(xù)進(jìn)給并擠壓前端資料，當(dāng)擠壓產(chǎn)生的曲折應(yīng)力大于資料底部斷裂點(diǎn)處的抗彎強(qiáng)度極限時(shí)，資料被切斷，產(chǎn)生切屑，此類(lèi)切削變形稱(chēng)為曲折剪切型。
碳纖維復(fù)合資料當(dāng)初在航天軍工、汽車(chē)制造、機(jī)器人、醫(yī)療器械等范疇都有利用，須要量一直上漲。碳纖維制品擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。碳纖維型材在之前還有一種說(shuō)法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12陪。成破多年，憑借過(guò)硬的技巧研發(fā)才干、進(jìn)步的治理、一流的硬件設(shè)備設(shè)施，已為多家企業(yè)生產(chǎn)列車(chē)機(jī)械外殼、機(jī)器人外殼等碳纖維產(chǎn)品，獲得市場(chǎng)的認(rèn)可。 123,123