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1.碳纤维材料加工用刀具材料是怎样的?
碳纤维材料加工一般采用高速钢和硬质合金为刀具材料。高速钢是一种含钨(W)、铬(Cr)和钒(V)等元素较多的合金钢,因其切削速率比碳索工具钢和合金工具钢快2~3倍,因而称之为“高速钢”。高速钢刀具价格较低,刃磨方便,除了用于表面切削的车刀外,也可用于加工螺纹的整体成形铣刀。高速钢具有较好的力学性能,能承受较大的切削力和冲击力,但其高温硬度不如硬质合金。碳纤维材料加工常用的高速钢为W18Cr4V。
硬质合金是以高硬度、高熔点的金属碳化物(碳化钨和碳化钛等)作基体,以金属钴等作黏结剂,成型后在高温下烧结而制得,硬质合金不仅硬度高,而且耐高温,在1000℃左右还能保持较好的切削性能,切削速率比高速钢高4~7倍,耐磨性也很好,缺点是性脆,怕振动,坚韧性较差,并且制作刀具时工艺复杂,价格较贵。炭材料加工广泛选用YG8的钨钴类硬质合金,如加工石墨电极和接头的外圆车刀,铣螺纹用的铣刀和梳刀等。
2.刀具的结构是怎样的?
刀具是由刀体和切削部分组成,切削部分(也称刀头)是直接对碳纤维材料进行切削加工的,刀体则固定在车床的刀架上。切削时必须使碳纤维制品和刀具作相对运动。加工圆柱形电极时,电极毛坯做旋转运动,刀具做直线运动弓如用整体成形铣刀铣削电极螺皎,则铣刀同时做旋转运动和直线运动。根据加工的要求,刀具必须刃唐成一定的外形和几何角度。刀具的切削部分由3个刀面组成:(1)前刀面——排除切屑的表面;(2)主后刀面——刀具上与工件的加工表面相对的表面;(3)副后刀面——刀具上与工件的已加工表面相对的表面。前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃,它承担主要的切削工作,前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃,主切削刃和副切削刃相交的地方称为刀尖。