复合材料激光机械加工几何精度和表面粗糙度测量仪

复合材料激光机械加工几何精度和表面粗糙度测量仪

复合材料的增强纤维重量
分数仅为1%时仍是不可侵蚀的。目前的趋势是，在减少增强纤维比
例的情况下，必须提高工作电压。

用电火花烧蚀加工纤维增强塑料的关联性较小，其应用仅限于几何
形状复杂的凹陷或微米范围内的孔径结构。仅适用于加工碳纤维增强塑
料。然而，需要精确确定材料的加工参数，才能通过电火花烧蚀获得较
好的加工结果。其中特别关键的是高电流下的热应力，它会使表面几乎
被填平，从而降低最大加工速度。与其他烧蚀方法相比，电火花烧蚀的
加工速度明显低于激光烧蚀所能够达到的加工速度。

由于纤维增强塑料是由异质材料组成的，其分离加工面临着特殊的
挑战。为了获得良好的加工效果，必须为复合材料在优化加工工艺之间
找到一个折中方案。仅对几何精度和表面粗糙度进行评估，并不足以作
为良好加工效果的评定标准。还应当将加工过程所造成的材料损伤也考
虑在内，因为加工过程中所出现的机械和热应力会明显影响到部件以后
的使用，从而可能导致负荷超出材料负荷极限。使用一定几何形状的切
削刃进行切肖I]加工时，可以应用适当的工艺策略和刀具的几何形状来
实现切削加工。

一般情况下，应当始终注意工艺力在增强纤维上的方向及其对复合
材料的分离过程所产生的后果。对于平面部件，垂直作用于工件表面的
分力是关键，因为它们首先必须被基体材料吸收。工件平面内的力和分
离过程的类型随着切断纤维的角度而改变，从而达到所需的工艺力以及
可实现的加工质量。

原则上可以使用诸如激光束或电火花放电等烧蚀方法进行加工(至
少对于碳纤维增强塑料)。诸如现代激光系统的高切割性能，或通过激
光或电火花烧蚀成型生产复杂几何形状的能力等特殊工艺优点，也能够
体现在纤维增强塑料的加工当中，但在大多数情况下，机械加工或水射
流切割仍是经济上和质量上较好的解决方案。

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