数控加工中心是跟随工业快速地发展,以及智能化生产的必然产物,这就如同新型复合材料的诞生,也势必需要数控加工机床,否则就没办法完成高精度、高强度的铣削加工。目前市场上轻质高硬、耐腐蚀的碳纤维材料、玻璃钢材料等,都是时代发展的产物。而碳纤维其优越的材料构成特性,在航空航天、轨道交通、新能源汽车等行业和领域存在广泛的应用,当然,它的广泛应用,有着自身的优势,也有着高性能数字控制机床的加持。那么,我们在日常使用数控加工中心切割碳纤维时,应该遵循和注意些什么问题呢?
1、刀具的选择:碳纤维作为一种高硬质材料,在对其进行切割或钻孔时,对刀具磨损极大,所以我们在对碳纤维加工中心选择刀具时,应选择高硬质合金刀具,譬如说正题硬质合金刀具,PCD刀具等,保证刀具拥有非常良好的耐磨性和抗冲击能力,否则在加工碳纤维时,刀具损耗会很大。其次,对刀具刀刃角度也要格外注意,选择一款性能好价格低的复材刀具,能够尽可能的防止在切割、钻孔时分层或开裂。在工艺流程中,也要时刻注意刀具的磨损现象,要及时换刀,避免浪费加工材料。2、程序设计:针对不同的碳纤维加工件,以及其加工工艺和应用领域,选择比较适合的数控机床,譬如是三轴加工中心、五轴加工中心。根据加工工艺和机床特征,设定好相应的加工程序。在开始切削时,必须要格外注意适宜的切削速度,避免转速过高导热,导致材料开裂或刀具磨损。根据材料的特征,合理设计刀具路径,避免切割碳纤维时出现太多毛刺,对于有一定厚度的材料,要进行分层切割,避免切割过深,反而影响切割效果。
3、冷却方式:由于碳纤维材料的结构特性,一般航空航天、轨道交通等行业的碳纤维材料,需要避免沾上油水等污物,在加工时只能干切。但这样会加速刀具的磨损,所以,在这样的切割加工时,可优先考虑冷气冷却刀具,能够大大减少切削热,抑制切削时纤维磨损和刀具磨损。4、防尘方式:碳纤维、玻璃纤维等复合材料虽然具备比较好的市场应用价值,但进行切割加工时,怎么样才能解决粉尘是一大难题。之前操作工都是佩戴口罩、护目镜和防护手套等,这样虽能减少一些碳粉吸入,但依然无法完全避免。而碳粉、玻璃纤维等粉末对人体有极大的伤害。所以,目前市场最佳解决方式,就是全封闭式五轴加工中心,在加工碳纤维、玻璃纤维复合材料时,是一个完全封闭的区域,能够迅速处理粉尘,避免扬尘。不安更好的保护生产环境,还可避免碳粉对机床的影响。
5、加工工艺:碳纤维材料本身就具有超高硬度,在加工时很容易出现振动问题。所以,针对不同碳纤维加工工艺,要掌握更合理的固定装夹工艺,相对来说碳纤维板材更容易固定一些,但一些不规则立体造型,在对其加工装夹时,就需要费一些脑子。做好牢稳的装夹,避免在加工时产生共振,导致碳纤维层间分离。总之,使用数控加工中心加工碳纤维材料时,一定要先了解其加工工艺需求,以便选好更适合的机床,根据材料的厚度和加工需求,选择比较适合的刀具,设定参数,做好安全防护等,加工完毕后,一定要及时对加工粉尘清理,避免对机床造成导电、腐蚀等现象的发生。相对加工代木、铝合金等材料来说,碳纤维数控加工中心更需要合理、规范的机床操作和使用制度,而且在加工应用时,一定要严格遵循。