復(fù)合材料激光機(jī)械加工幾何精度和表面粗糙度測(cè)量?jī)x

復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維重量
分?jǐn)?shù)僅為1%時(shí)仍是不可侵蝕的。目前的趨勢(shì)是，在減少增強(qiáng)纖維比
例的情況下，必須提高工作電壓。

用電火花燒蝕加工纖維增強(qiáng)塑料的關(guān)聯(lián)性較小，其應(yīng)用僅限于幾何
形狀復(fù)雜的凹陷或微米范圍內(nèi)的孔徑結(jié)構(gòu)。僅適用于加工碳纖維增強(qiáng)塑
料。然而，需要精確確定材料的加工參數(shù)，才能通過(guò)電火花燒蝕獲得較
好的加工結(jié)果。其中特別關(guān)鍵的是高電流下的熱應(yīng)力，它會(huì)使表面幾乎
被填平，從而降低最大加工速度。與其他燒蝕方法相比，電火花燒蝕的
加工速度明顯低于激光燒蝕所能夠達(dá)到的加工速度。

由于纖維增強(qiáng)塑料是由異質(zhì)材料組成的，其分離加工面臨著特殊的
挑戰(zhàn)。為了獲得良好的加工效果，必須為復(fù)合材料在優(yōu)化加工工藝之間
找到一個(gè)折中方案。僅對(duì)幾何精度和表面粗糙度進(jìn)行評(píng)估，并不足以作
為良好加工效果的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。還應(yīng)當(dāng)將加工過(guò)程所造成的材料損傷也考
慮在內(nèi)，因?yàn)榧庸み^(guò)程中所出現(xiàn)的機(jī)械和熱應(yīng)力會(huì)明顯影響到部件以后
的使用，從而可能導(dǎo)致負(fù)荷超出材料負(fù)荷極限。使用一定幾何形狀的切
削刃進(jìn)行切肖I]加工時(shí)，可以應(yīng)用適當(dāng)?shù)墓に嚥呗院偷毒叩膸缀涡螤顏?lái)
實(shí)現(xiàn)切削加工。

一般情況下，應(yīng)當(dāng)始終注意工藝力在增強(qiáng)纖維上的方向及其對(duì)復(fù)合
材料的分離過(guò)程所產(chǎn)生的后果。對(duì)于平面部件，垂直作用于工件表面的
分力是關(guān)鍵，因?yàn)樗鼈兪紫缺仨毐换w材料吸收。工件平面內(nèi)的力和分
離過(guò)程的類(lèi)型隨著切斷纖維的角度而改變，從而達(dá)到所需的工藝力以及
可實(shí)現(xiàn)的加工質(zhì)量。

原則上可以使用諸如激光束或電火花放電等燒蝕方法進(jìn)行加工(至
少對(duì)于碳纖維增強(qiáng)塑料)。諸如現(xiàn)代激光系統(tǒng)的高切割性能，或通過(guò)激
光或電火花燒蝕成型生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀的能力等特殊工藝優(yōu)點(diǎn)，也能夠
體現(xiàn)在纖維增強(qiáng)塑料的加工當(dāng)中，但在大多數(shù)情況下，機(jī)械加工或水射
流切割仍是經(jīng)濟(jì)上和質(zhì)量上較好的解決方案。

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