碳纖維復(fù)合材料由碳纖維和樹脂組成，其中，碳纖維起到增強(qiáng)作用，而樹脂基體則可以將載荷均勻分布，并通過界面把載荷傳遞給碳纖維。與均質(zhì)連續(xù)的金屬不同，碳纖維復(fù)合材料的切削過程更為復(fù)雜，這篇文章小編就來講一下碳纖維復(fù)合材料不同方向角的切削機(jī)理。

（圖示：碳纖維加工件）
 

　　(1)當(dāng)θ=0°時(shí)，切屑是刀具在進(jìn)給過程中不斷地使纖維層與樹脂層相互剝離而形成的，我們稱這類切削變形為層間分離型。隨著刀具的進(jìn)給，被切削中的材料處于擠壓狀態(tài)，而樹脂層的拉伸強(qiáng)度要遠(yuǎn)小于碳纖維層的壓縮強(qiáng)度，當(dāng)擠壓狀態(tài)大到一定程度時(shí)，切削部位最下層會(huì)發(fā)生剝離，切削層被掀起。刀具繼續(xù)進(jìn)給，此時(shí)切削層承受彎曲應(yīng)力，彎曲應(yīng)力不斷增加并超過CFRP的強(qiáng)度極限時(shí)，纖維層折斷，形成切屑。
 

　　(2)當(dāng)0°<θ<90°時(shí)（以θ=45°和θ=90°為代表）。刀具在進(jìn)給過程中的擠壓作用在材料內(nèi)部形成垂直于纖維的剪切應(yīng)力，隨著剪切應(yīng)力的增大并且超過CFRP的強(qiáng)度極限時(shí)，纖維被剪斷，然后的纖維在刀具的擠推下繼續(xù)前進(jìn)并產(chǎn)生滑移，在滑移過程中纖維界面間將產(chǎn)生剪切應(yīng)力，當(dāng)剪切應(yīng)力不斷增大并超過樹脂層的剪切強(qiáng)度極限時(shí)，碳纖維層分離，產(chǎn)生切屑。此類切削變形稱為纖維切斷型。
 

　　(3)當(dāng)90°<θ<180°時(shí)（以135°為代表）。刀具在進(jìn)給過程中擠壓纖維材料導(dǎo)致材料層間剝離，纖維材料在刀具前端處發(fā)生彎曲，當(dāng)彎曲應(yīng)力不斷增大并且超過CFRP的抗彎強(qiáng)度極限時(shí)，材料底部斷裂，斷裂點(diǎn)在應(yīng)力集中的最大彎曲應(yīng)力處，斷裂點(diǎn)一般處于刀刃的下方。刀具繼續(xù)進(jìn)給并擠壓前端材料，當(dāng)擠壓產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力大于材料底部斷裂點(diǎn)處的抗彎強(qiáng)度極限時(shí)，材料被切斷，產(chǎn)生切屑，此類切削變形稱為彎曲剪切型。
 

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