碳纖維復合材料加工難點及銑削加工電主軸應用方案

碳纖維是由有機纖維通過碳化和石墨處理獲得的微晶石墨材料。它是一種機械性能優異的新材料。碳纖維及其復合材料已廣泛應用于航天、航空、汽車、電子、機械、化工等軍事和民用工業的各個領域。因此，碳纖維被認為是高科技領域新工業材料的典型代表。

碳纖維復合材料的特點 高強度(鋼的5倍) 優異的耐溫性(耐受性3萬℃左右高溫) 優異的抗熱震性能 低線膨脹系數(小變量) 熱導率小(環保節能) 比例小(鋼的1/5 ) 優異的耐腐蝕性和輻射源特性 為什么碳纖維復合材料難加工？

碳纖維復合材料是一種難以切割的材料，其密度遠小于金屬，強度大于大多數金屬，因為 CFRP 纖維拉出或基質纖維在加工過程中程中的不均勻性。

碳纖維復合材料導熱性差，切割過程中禁止使用冷卻液，導致切割熱不能迅速分散，從而將熱量傳遞到切割工具，加劇切割設備磨損，使其使用壽命大大降低，同時加劇工件表面熱，影響復合材料表面形成，降低復合材料使用性能。

銑削碳纖維材料

銑削碳纖維材料時，端銑刀和CFRP 復雜的相互作用很容易引起 CFRP 工件中存在未切割的纖維紗線和分層現象。為了減少和避免類似的缺陷，有必要科學預測切割力、軸分層和未切割纖維紗毛邊的尺寸。合理選擇刀具，控制加工工藝參數設置，有效減少毛刺毛邊的產生。

碳纖維材料銑削邊緣加工的主要工藝參數，如纖維取向、軸向、切割速度、切割速度等，將對工件表面粗糙度產生顯著影響。隨著軸向切割深度、徑向切割深度和進給速度的增加，高速銑削加工中的銑削力隨轉速的增加而降低。隨著銑削速度的提高，銑削溫度升高，導致摩擦系數降低，變形系數降低，因此單位面積的切削力降低，因此有降低切削力的趨勢。進給量增加，銑削時各齒切入工件的切削厚度增加，單位時間銑削體積增加，銑削力增加。因此，在銑削碳纖維復合材料時，為了降低銑削力，應采用高速、小切割深度多次進行切割。

4036 DC-T-ER11高速電主軸

4036 DC-T-ER11是德國原裝進口高速電主軸，適用于碳纖維材料銑邊加工，采用徑向 軸向柔性系統可以氣動調節與工件的接觸壓力°保持壓力一致。而且主軸具有扭矩大、轉速高、精度高、體積小、重量輕、密封氣冷卻等特點，較高轉速可達6萬 min-1，較大扭矩27Ncm，較大功率850W，減少碳纖維材料銑削邊緣毛刺的產生，獲得更好的表面質量。

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