不是非要专用设备 看常规机械怎样加工复合材料

      复合材料，就是将两种或两种以上不同性质的材料，通过物理方法或化学方法，组成具有新性能的材料。与传统材料相比，复合材料具有比强度高、质量轻、比模量高、抗疲劳性能好及减振性能好等诸多优点。由于其各种材料之间可以取长补短，在性能上起到相互协同的作用，因此具有单一材料无法比拟的优越综合性能，可以满足各种不同的要求。本文中，我们介绍一下用常规机械加工复合材料的加工方法。

      复合材料的锯切

      不同类型的复合材料，选择锯切的工具也有所不同。玻璃纤维增强热固性基体层压板，应该使用手锯或圆锯来进行切割；石墨及环氧复合材料最好使用镶有硬质合金的刀具来切割；热塑性复合材料在使用带锯和圆锯等常用工具切割时，应添加冷却剂。

      锯切时要控制锯子的力度、线路和速度，这对保证切割面质量也是至关重要的。例如使用镶有金刚石的线锯对金属基复合材料进行锯切，切割速度就不宜过快，而且线路应保持直线锯切。当采用金刚石砂轮对陶瓷基复合材料进行常规锯切时，可有两种速度可供选择：一种是每分钟250转，另一种高达每分钟4000转。选择第二种速度会导致切割面的陶瓷基复合材料遭受到相当大的损坏。不过在较高锯切速度时，损坏虽大，但断面较为均匀。

      复合材料钻孔和仿形铣

      在复合材料上钻孔或作仿形铣时，一般采用干式切削法。需要注意的是，由于大多数热固性复合材料层合板经钻孔和仿形铣后会产生收缩，因此精加工时要留有一定的余量。最好使用碳化钨或金刚石材料的钻头或仿形铣刀，而且钻头或铣刀尺寸要略大于孔径。在钻孔时，要加装垫板，否则容易引起边缘分层和外层撕裂。钻头必须保持足够的锋利，能够快速除去钻屑并尽可能地减小工件升温。

      对热塑性复合材料进行钻孔时，更要避免温度过高和钻屑的堆积。因此钻头应该具备特定螺旋角、宽而光滑的退屑槽以及用特殊材料制造的锥尖。钻速的选择除了要考虑被所加工的材料之外，还要考虑钻孔大小和钻孔。一般手电钻的最佳转速为每分钟900转，固定式风钻为每分钟2100转，最佳进给量为每秒1.3毫米。

      复合材料铣削、切割、车削和磨削

      聚合物基复合材料的车削、镗削和切割通常都是在常规普通机床上完成的，所用刀具一般为高速钢、碳化钨和金刚石作为刀头材料。采用砂磨或磨削可以加工出高精度的聚合物基复合材料零部件。磨削机械可以使用湿法砂带磨床，或者是干法或湿法研磨盘，磨料最好采用合成树脂粘接的碳化硅磨料。使用常规机械打磨热塑性聚合物基复合材料时，为了避免温度过高和磨料堵塞，要添加冷却剂。使用碳化硅或氧化铝砂轮研磨时不要用流动冷却剂，以防工件变软。

      复合材料层合板可以在标准机床上进行铣削，所采用的工艺与一般材料没有什么区别，铣刀可以使用黄铜铣刀、高速钢铣刀、碳化钨铣刀和金刚石铣刀。铣刀后角必须磨成7到12度，铣削刃要保持足够的锋利。高速钢铣刀建议采用每分钟180到300米的铣削速度，进刀量采用没转0.05到0.13毫米，并采用风冷。

      热塑性复合材料可以用金属加工车床和铣床加工。高速钢刀具只要保持锋利，就能有效使用。当然采用碳化钨或金刚石刀具效果更好。

      金属基复合材料一般用切割、车削、铣削和磨削就可加工。对大多数金属基复合材料而言，获得优良机加工产品的前提是刀具要锋利、切削速度要适当、要供给充足冷却液或润滑剂和进给速度要快。