碳纤维复合材料的切削机理

　　 　　碳纤维复合材料(Material)由碳纤维和树脂组成，其中，碳纤维起到增强作用，而树脂基体则可以将载荷均匀分布，并通过(tōng guò)界面把载荷传递给碳纤维。与均质连续的金属不同，碳纤维复合材料的切削过程(guò chéng)更为复杂，这篇文章小编就来讲一下碳纤维复合材料不同方向角的切削机理。

  　　当θ=0°时，切屑是刀具在进给过程(guò chéng)中不断地使纤维层与树脂层相互剥离而形成的，我们称这类切削变形为层间分离型。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。碳纤维手机壳外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。随着刀具的进给，被切削中的材料(Material)处于挤压状态，而树脂层的拉伸强度要远小于碳纤维层的压缩强度，当挤压状态大到一定程度时，切削部位最下层会发生剥离，切削层被掀起。刀具继续进给，此时切削层承受折叠应力，弯曲应力不断增加并超过CFRP的强度极限时，纤维层折断，形成切屑。
  　　当0°<θ<90°时。碳纤维手机壳是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。刀具在进给过程(guò chéng)中的挤压作用在材料(Material)内部形成垂直于纤维的剪切应力，随着剪切应力的增大并且超过CFRP的强度极限时，纤维被剪断，然后的纤维在刀具的挤推下继续前进并产生滑移，在滑移过程中纤维界面间将产生剪切应力，当剪切应力不断增大并超过树脂层的剪切强度极限时，碳纤维层分离，产生切屑。此类切削变形称为纤维切断型。
  　　当90°<θ<180°时。碳纤维手机壳是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维复合材料此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。刀具在进给过程(guò chéng)中挤压纤维材料(Material)导致(cause)材料层间剥离，纤维材料在刀具前端处发生折叠，当弯曲应力不断增大并且超过CFRP的抗弯能力极限时，材料底部断裂，断裂点在应力集中的最大弯曲应力处，断裂点一般处于刀刃的下方。刀具继续进给并挤压前端材料，当挤压产生的弯曲应力大于材料底部断裂点处的抗弯能力极限时，材料被切断，产生切屑，此类切削变形称为弯曲剪切型。

123456

  　　碳纤维复合材料(Material)如今在航天军工、汽车制造、机器人、医疗器械等领域都有应用，需求量不断上涨。凭借过硬的技术研发能力、先进的管理(guǎn lǐ)、一流的硬件设备(shèbèi)设施(shè shī)，已为多家公司生产列车机械外壳、机器人外壳等碳纤维产品(Product)，获得市场(shì chǎng)的认可。