探討影響復合材料孔機械加工的因素

陳雯，梁輝

(西安航天復合材料研究所，陜西 西安 710025)

探討影響復合材料孔機械加工的因素

Explore the factors affecting the machining of composite hole

陳雯，梁輝

(西安航天復合材料研究所，陜西 西安 710025)

復合材料在多個行業領域都有廣泛的應用，且復合材料在應用的過程中較容易滿足設計的要求，但是在實際的加工操作的過程中，為了滿足加工質量的需求，應當在復合材料加工的過程中使用正確的優化方法，本文對復合材料的孔加工工藝進行了探究，探究復合材料制品孔成型設計過程中需要重點掌握的因素，探究結構加工的因素、結構質量以及加工技術，使得復合材料孔機械加工因素得到了大大的提高。

復合材料；孔機械加工；加工質量

1 復合材料機械制品孔成形設計過程中需要思考的加工機械因素

1.1 在復合材料機械制品孔成型設計加工過程中事先制定出成型方案

復合材料在進行孔成型加工的時候需要借助機械加工的方式來避免加工中出現的細節處理問題，采用機械加工的方式使得復合材料的孔成型加工質量從結構性、完整性以及技術性等多個角度得到完善，因此要在實施機械加工之前制定出完善的孔加工成型方案，在完整的成型方案的輔導下實現較高的技術水平，同時節約加工成本，對提高加工效率有很大的幫助。

孔加工技術在實現的過程中倘若處理不當會降低復合材料的結構完整性，對于一般的復合材料來說，加工工序越簡單的材料在進行加工的時候常會面對較高的質量要求，但是工人在實現加工的時候常常會忽視加工工序簡單的復合材料，尤其是在模壓的情況下，在進行施工的時候，孔成型方案要求技術加工十分的連續和特殊的技術配合，這樣才能在復合材料其他工藝加工的時候不需要進行彌補或者是復雜的加工：因此，在確定復合材料孔成型加工方案確定的時候，要對加工的孔數進行確定，如果需要的加工技術復雜，就需要高精度的機械設備輔助，如果采用的加工效果簡單，就需要反復有效的確認加工效果，確保復合材料的加工質量，例如：在進行航天設備復合材料加工的時候，要對航天設備上的小零件進行孔加工的數量統計，并輔助高技術以及高精度施工要求進行加工，這樣，航天設備在進行飛機組裝的時候能夠避免制孔不合格以及復合材料報廢的情況，因此，應當在進行復合材料制孔加工的時候，要采用專門的刀具和制孔工裝，從而確保復合材料孔機械加工的時候具有較高的質量水平。

1.2 復合材料孔機械加工時應當考慮的材料結構問題

在進行復合材料加工的時候，要確保復合材料的結構具有一定的承受能力，確保復合材料在應用的時候不會在承受壓力的時候出現質量崩潰問題，由于復合材料在孔加工的過程中容易出現技術施工的問題進而導致復合材料的結構層出現連續性斷裂的情況，進而導致應用復合材料的結構由于受力問題出現使用壽命降低的情況，為了避免這一問題，在進行復合材料質量加工的時候，要對主要的結構點進行受力能力測驗，尤其是在主要的結構處制孔的時候，一定要考慮制孔工藝對于整個復合材料結構穩定性的影響，同時，在考慮復合材料結構加工的時候要注意結構給制孔技術帶來的施工問題，尤其是對于孔型質量要求較高的情況，在分析孔機械加工難度的時候要分析加工技術實施的難易程度，穩固加工結構穩定性的同時確保孔機械加工的安裝、加工質量水平，確保復合材料加工效率大大提高。

1.3 孔機械加工時綜合考慮產品結構所使用的原材料

復合纖維的材料結構對于后續應用的效果有很大的影響，為了確保孔機械加工給復合材料帶來的不是消極的穩定性問題，在進行產品加工的時候一定要慎重的選擇復合材料的加工材料，確保提高復合材料孔成型加工技術的性能，例如在進行孔機械加工的時候要使用真空浸漬或者是模壓成型之后的材料，用層壓板來使得各種復合材料產品性能大大提高，如果在加工的時候僅僅使用玻璃鋼材進行質量壓制，會對原材料的質量結構帶來較大的損害，如果原材料在浸漬的時候效果不佳，也會給制孔質量帶來較大的影響，尤其是會影響復合材料加工的合格率。

1.4 孔機械加工的時候如何選擇加工技術

復合材料在進行加工的時候需要注意復合材料與傳統材料的不同之處，如果是由纖維和基體簡單組成的結構，會對復合材料的非均勻質和各個性能帶來很大的影響，也會使得復合材料的硬度大大增大，對于復合材料的實用性帶來很大的影響，可見，不能簡單的使用金屬加工技巧應用到復合材料之上。

因此，在進行孔機械加工的時候需要慎重的選擇加工技術，否則會對機械孔帶來較多的撕裂、起毛、材料分層等等問題，為了避免這類問題的出現，應當在進行孔機械加工的時候熟悉孔機械加工的各項要求以及特征，找到加工問題出現的原因，了解各種機械加工的問題，避免加工方法給復合材料的應用帶來較大的影響。

2 完善復合材料孔機械加工影響因素的措施

2.1 復合材料孔機械加工的時候完善工裝的措施

在進行復合材料加工的時候，對于模具本身有較高的要求，在制品脫模之后，進行孔機械加工，加工需要專門的卡具的固定、支撐、鏈接以及機械加工，因此在進行工裝設計的時候，要充分考慮以下幾點因素：首先，在確定工裝的時候要選擇確定的定位基準，使得制孔的精度上升，其次，在進行夾緊機構設計的時候，要確保所有的施工機床能夠做到高效率的夾緊，由于不同的復合材料結構都是不同的，因此要確保機械機床能夠夾緊各個機床，最后，所有的孔機械加工設計都需要在工序零件上實現技術支持，提高工裝的施工簡易度，便于進行人工操作，以此節約時間來實現孔技術加工，提高時間成本。

2.2 復合材料孔機械加工的過程完善刀具的措施

對于復合材料的加工，刀具所產生影響因素是較多的，刀具的結構、鉆頭材料、后角以及加工的轉速等等幾個因素都產生著至關重要的因素，在選擇刀具的時候，要對刀具材料進行逐層分析，確保刀具在切合復合材料以及鉆孔的時候降低摸頭損耗，而對于鉆孔周圍復合材料分層量大的情況，應當采用硬質合金鉆頭進行施工，確保鉆孔施工角度有所改善，切口附近的起毛以及粗糙程度就會得到很大的改善，而且，不同的鉆頭角度對于加工過程中復合材料產生分層以及毛刺問題的影響不同，因此針對這一問題，在進行毛刺處理的時候，就就要根據成孔加工的材料、加工厚度、刀具材料等等因素進行綜合的分析與考慮，進而確保孔機械加工實現最佳的施工效果，進而降低加工孔的分層現象、毛刺現象以及鉆頭磨損的問題。

2.3 復合材料孔機械加工完善人為施工因素的措施

對于復合材料加工的技術人員應當特別注意孔機械加工的質量，對于加工的經驗、車床使用情況等等都要十分的熟悉，掌控的程度也要很深很全面，在進行孔機械加工的時候，要對機械設備的定位面、定位孔以及夾緊裝置進行正確的定位以及處理，確保工人安裝科學的方式了解加工的情況，而不是僅僅憑借以往的施工經驗，這樣也會減少孔位置出現偏差的情況，也會避免加工時出現分層、劈叉等等缺陷。

3 總結

復合材料的使用在各行各業都有廣泛的應用，并且復合材料在進行加工的時候與金屬材料加工有較大的差異，因此本文探究了復合材料的孔機械加工技術，確保復合材料的施工質量得到完善。

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永勝機械工業（昆山）開發出聚氯乙烯大型化特殊樹脂聚合釜

永勝機械工業（昆山）有限公司開發出一種聚氯乙烯大型化特殊樹脂聚合釜，它包括聚合釜本體、攪拌軸、攪拌槳、軸封和傳動裝置，所述攪拌軸為內外雙層中空結構，形成冷卻水進和出的獨立通道，攪拌槳為中空結構且內部設置導流通道，攪拌槳與攪拌軸之間設置冷卻水進、出通道，聚合釜本體外層還設置有冷卻水夾套。該方法通過冷卻水在聚合釜內、外同時進行循環流動帶走聚合過程產生的熱量，能有效實現聚合釜內物料的均勻冷卻，從而使聚合過程保持在工藝所要求的溫度，提高了工藝的穩定性和聚氯乙烯樹脂的質量。

燕豐 供稿

TQ320.671

1009-797X(2016)24-0049-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.24.012

陳雯（1975-），女，工程師，大學本科，主要從事機械加工工藝方面工作。

2016-11-14