機(jī)加工業(yè)中,，不同材料對加工刀具的要求不一樣,，許多難加工材料都要求選用超硬刀具來加工,，因此對加工刀具的選擇至關(guān)重要,。玻璃鋼復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)是密度小,、硬度高,、強(qiáng)度高,，但這種材料切削加工困難,，導(dǎo)熱性能差，刀具磨損嚴(yán)重，效率低下,，切削條件惡化,。結(jié)合樹脂基玻璃鋼復(fù)合材料的實(shí)例，對金剛石PCD刀具切削加工中玻璃纖維的選用問題進(jìn)行了探討,。

1.玻纖簡介,。
玻纖是一種性能優(yōu)良的無機(jī)非金屬材料，其種類多種多樣,，具有良好的絕緣性,、耐熱性、耐腐蝕,、機(jī)械強(qiáng)度高,，缺點(diǎn)是易碎，耐磨損,。在復(fù)合材料中,，玻璃纖維是一種常用的增強(qiáng)材料，主要用于制造玻璃鋼,、玻璃鋼,、玻璃鋼、風(fēng)力發(fā)電葉片等,。

2.玻纖特征：
玻璃鋼具有耐高溫、不燃,、耐腐,、絕熱、隔音,、拉伸強(qiáng)度高,、電絕緣性能好。但是性脆,，耐磨損差,。用于制造增強(qiáng)塑料或增強(qiáng)橡膠，作為強(qiáng)化材料的玻璃纖維有如下特點(diǎn)：
(1)抗拉強(qiáng)度高,，延伸率低(3%),。
(2)高彈性系數(shù)，剛性好,。
(3)在彈性范圍內(nèi)，延伸量大,，拉伸強(qiáng)度高,，故吸收沖擊能大。
(4)為無機(jī)纖維，具有良好的不燃和耐化學(xué)性,。
(5)吸水少,。
(6)尺寸穩(wěn)定性好，耐高溫性能好,。
(7)加工性能優(yōu)良,，可制成不同形狀的股、束,、氈,、織等產(chǎn)品。
(8)透光透射,。
(9)開發(fā)了具有良好的樹脂附著力的表面處理劑,。
(10)價格低廉。
(11)不容易燃燒,，在高溫下可以熔化成玻璃顆粒,。

3.樹脂基玻纖切割的加工難點(diǎn)。
樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料俗稱“玻璃鋼”,，由含量約80%的玻璃纖維纏繞在樹脂基體上,，盡管含量約為20%，但這類有機(jī)復(fù)合材料雖屬非金屬材料,，但其強(qiáng)度和硬度均高于45#鋼,，但密度較低。
本發(fā)明的樹脂基玻纖復(fù)合材料是有機(jī)質(zhì),，導(dǎo)熱性能極差,，只有鋼的1/175-1/450。所以,，切削加工過程中會產(chǎn)生大量的切削熱,，使刀具始終處于高溫狀態(tài)，影響刀具壽命,；此外,，物料內(nèi)玻璃纖維組織通常為玻璃布、帶,、氈,、紗等，不利于刀具的切削,，產(chǎn)生強(qiáng)烈的研磨效果,，嚴(yán)重?fù)p壞刀具。并且由于這類疊層材料纏繞成型混亂,，組織不均勻,，玻璃纖維切削加工時容易發(fā)生脆性脫落等現(xiàn)象,，加工成型后容易產(chǎn)生廢料。

4.玻璃鋼切削加工刀具的選擇,。
塑料基玻纖復(fù)合材料在切削加工過程中,，與金屬材料切削時一樣，對刀具壽命的影響因素主要是切削熱,，摩擦力及切削力,，而樹脂基玻纖復(fù)合材料中堅(jiān)硬的質(zhì)點(diǎn)玻璃纖維，與砂輪中的磨粒相似,，工具研磨時,，刀具磨損加速，切削狀況惡化,。另外,，由于某些特殊零件的要求，冷卻劑在切削過程中不可使用,，這給切削加工帶來了更大的困難,。
(1)硬質(zhì)合金刀具。例如YT758材料,，用此刀片切削加工玻璃纖維零件的外圓時,，刀具磨損嚴(yán)重，外部表面粗糙,，有劃痕,。在切割過程中，必須將刀頭拆下磨刀才能繼續(xù)切削,，刀具手刃一次只能車削一刀,，這樣每切一個零件就需要磨刀2~3次，如果刀具不鋒利的話,，刀具就會被切掉,。即使有過多的熱量灼傷工件，也會導(dǎo)致工件報(bào)廢,。使用此種刀具切削加工效率低,，操作人員勞動強(qiáng)度大，對操作人員要求高,，質(zhì)量不穩(wěn)定,，無法滿足批量生產(chǎn)的要求。
(2)鍍層刀具,。本實(shí)用新型采用金屬化鍍層硬質(zhì)合金,，可降低葉片表面摩擦系數(shù)，提高刀具的耐磨性,。然而,，當(dāng)用硬質(zhì)合金刀具加工相同的切削參數(shù)時,，一次加工后發(fā)現(xiàn)刀片涂層已嚴(yán)重磨損，表面粗糙,，且有撕裂痕跡，顯然不能滿足樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料的切削要求,。
(3)鉆石刀,。CDW010材料聚晶金剛石(PCD)是與硬質(zhì)合金相結(jié)合的鑲尖刀，具有較好的抗沖擊,、抗彎曲和抗振動能力,。本實(shí)用新型具有很好的穩(wěn)定性，對玻纖零件進(jìn)行切削加工,，加工后的零件光潔度可達(dá)要求,，大大減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度，同時可大大減少刀具,、拋光等輔助時間的使用,，降低了加工成本。
硬度比硬質(zhì)合金高3~4倍,，耐磨性能和使用壽命提高100倍以上,，刀刃鋒利，摩擦系數(shù)小,，適用于有色金屬及非金屬材料的加工,。

5.加工玻纖的切割參數(shù)推薦。
隨著切割速度的提高,，加工表面質(zhì)量的提高,，同時提高了切割效率。但是,，提高切割速度會使切削溫度明顯提高,，而玻纖復(fù)合材料的熱導(dǎo)率較低，導(dǎo)致刀具長期處于高溫狀態(tài),，刀具磨損嚴(yán)重,，壽命下降。更換刀具不僅增加了成本,，而且使生產(chǎn)輔助時間增加,，生產(chǎn)率反而下降，所以切割速度不宜過高,。
切削過程中,，采用聚晶金剛石刀片，并按適當(dāng)?shù)那邢鲄?shù)加工樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料,，可穩(wěn)定樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料的切削加工,，提高加工效率,，降低加工成本，提高加工質(zhì)量,。

6.風(fēng)力發(fā)電葉片刀片的典型應(yīng)用方案,。
用玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料制造的風(fēng)能葉片，無論是在性能上,，還是在耐磨,、耐高溫、抗腐蝕等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)的鋁材,、鋼,、木等，受到風(fēng)電行業(yè)的歡迎,。復(fù)合式風(fēng)力發(fā)電葉片尺寸較常規(guī)葉片大,，且葉片長度增加，同時考慮了刀片質(zhì)量,，刀片的材質(zhì)大多采用輕質(zhì)纖維材料,，葉片呈翼面狀，滿足了大尺寸輕重量要求,，玻璃鋼材料在價格上比較合理,，可以降低全發(fā)電力風(fēng)力發(fā)電機(jī)的成本，得到了廣泛的應(yīng)用,。鑒于上述玻纖材料加工工藝的特點(diǎn),，對風(fēng)力發(fā)電葉片金剛石刀片的加工方案如下：
(1)風(fēng)力發(fā)電葉片鉸孔刀片：葉根(軸向和徑向)的加工采用CDW010材料WCMA帶孔PCD刀片WCMT06T3,WCMT0905。
(2)風(fēng)力發(fā)電葉片銑刀片：葉片根部被鋸切后,，表面不夠平整,，需采用金剛石銑刀對風(fēng)力發(fā)電葉片根部端面進(jìn)行銑削加工，即CDW010材質(zhì)SEHT1204和SPMT16T4銑刀,。
(3)風(fēng)力發(fā)電葉片鉆機(jī)：金剛石電鍍鉸刀,。
(4)風(fēng)力發(fā)電葉片鋸片：金剛石鋸片。

上面介紹了金剛石PCD刀具切削加工玻璃纖維的有關(guān)內(nèi)容,，指出加工刀具的選擇對加工工件質(zhì)量有很大影響,，好的刀具不僅可以降低成本，提高效率,，而且可以有效降低廢品率,。但愿上面能對讀者有所幫助。