碳纤维复合材料加工难点及铣削加工电主轴应用方案

碳纤维是由有机纤维通过碳化和石墨处理获得的微晶石墨材料。它是一种机械性能优异的新材料。碳纤维及其复合材料已广泛应用于航天、航空、汽车、电子、机械、化工等军事和民用工业的各个领域。因此，碳纤维被认为是高科技领域新工业材料的典型代表。

碳纤维复合材料的特点 高强度(钢的5倍) 优异的耐温性(耐受性3万℃左右高温) 优异的抗热震性能 低线膨胀系数(小变量) 热导率小(环保节能) 比例小(钢的1/5 ) 优异的耐腐蚀性和辐射源特性 为什么碳纤维复合材料难加工？

碳纤维复合材料是一种难以切割的材料，其密度远小于金属，强度大于大多数金属，因为 CFRP 纤维拉出或基质纤维在加工过程中程中的不均匀性。

碳纤维复合材料导热性差，切割过程中禁止使用冷却液，导致切割热不能迅速分散，从而将热量传递到切割工具，加剧切割设备磨损，使其使用寿命大大降低，同时加剧工件表面热，影响复合材料表面形成，降低复合材料使用性能。

铣削碳纤维材料

铣削碳纤维材料时，端铣刀和CFRP 复杂的相互作用很容易引起 CFRP 工件中存在未切割的纤维纱线和分层现象。为了减少和避免类似的缺陷，有必要科学预测切割力、轴分层和未切割纤维纱毛边的尺寸。合理选择刀具，控制加工工艺参数设置，有效减少毛刺毛边的产生。

碳纤维材料铣削边缘加工的主要工艺参数，如纤维取向、轴向、切割速度、切割速度等，将对工件表面粗糙度产生显著影响。随着轴向切割深度、径向切割深度和进给速度的增加，高速铣削加工中的铣削力随转速的增加而降低。随着铣削速度的提高，铣削温度升高，导致摩擦系数降低，变形系数降低，因此单位面积的切削力降低，因此有降低切削力的趋势。进给量增加，铣削时各齿切入工件的切削厚度增加，单位时间铣削体积增加，铣削力增加。因此，在铣削碳纤维复合材料时，为了降低铣削力，应采用高速、小切割深度多次进行切割。

4036 DC-T-ER11高速电主轴

4036 DC-T-ER11是德国原装进口高速电主轴，适用于碳纤维材料铣边加工，采用径向 轴向柔性系统可以气动调节与工件的接触压力°保持压力一致。而且主轴具有扭矩大、转速高、精度高、体积小、重量轻、密封气冷却等特点，较高转速可达6万 min-1，较大扭矩27Ncm，最大功率850W，减少碳纤维材料铣削边缘毛刺的产生，获得更好的表面质量。

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