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　　 復合材料從基體材料、強化纖維的搭配方法以及成形構造來看具有多種多樣的性質，與金屬材料相比較，比強度、比剛性、耐腐蝕性都更勝一籌，作為工業用材料其應用范圍日益廣泛。其中，碳纖維強化塑料（CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastic）作為輕量、高性能的材料常用于汽車、船舶、醫療器械、鐵軌車輛、航空航天等領域。特別是作為飛機機體材料，過去僅用于負載較高的活動翼板等方面，但近年來由于低油耗、低成本化、對室內空間舒適度的要求，該材料使用比例有了顯著的提高。但是CFRP的加工中，由于分層、表面剝離、毛刺、樹脂、纖維崩缺等問題始終困擾著制造現場，是一種很難高質量加工的材料。
　　
　　飛機機體的組裝主要靠緊固件（鉚釘）等，因此需要大量鉆孔操作。針對CFRP特性，黛杰主要采用金剛石燒結體（PCD）與硬質合金燒結而成的“比夢”鉆VN-DTD形進行鉆孔加工。
　　
　　1.“比夢” 鉆的特長
　　
　　“比夢”鉆是在硬質合金基體上加工螺旋槽，并向其中填充燒結金剛石粉末，在高溫高壓條件下一體燒結而成的。由于是燒結金剛石和硬質合金整體燒結，所以“比夢”鉆具有以下特長：
　　
　　（1）不存在脫焊的憂慮 傳統的燒結金剛石鉆頭，由于燒結金剛石燒結體是焊上去的，焊接部分由于切屑的摩擦容易產生空隙，從而容易產生切屑堵塞和卡住，因此對壽命、表面粗糙度都有一定影響。“比夢”鉆是在硬質合金基體內注入燒結金剛石燒結而成，也就不存在焊接的煩惱了。特別是在高速、超高速加工中不存在傳統PCD刀具常見的脫焊掉出的憂慮。
　　
　　（2）長壽命和高精度 由于切削刃采用的是燒結金剛石，與硬質合金鉆頭和金剛石涂層鉆頭相比，可大幅度延長壽命。燒結金剛石具有優質的耐粘附性，所以可穩定地到良好的表面粗糙度和孔徑精度。
　　
　　（3）可制作小直徑尺寸 由于鉆頭是由燒結金剛石和硬質合金整體燒結而成的，所以最小直徑可做到0.4mm，不會發生焊接刃燒結金剛石鉆頭的硬質合金支撐部分剛性不足的情況。
　　
　　（4）螺旋刃燒結金剛石 由于是整體燒結，燒結金剛石制作成與硬質合金鉆頭同樣的螺旋刃。燒結金剛石刃部外周有30°螺旋角，鋒利度極好。與焊接燒結金剛石鉆頭相比，擁有較大的螺旋角，可防止孔口崩邊及起毛的產生。
　　
　　（5）可對難加工材料進行鉆孔 CFRP、金屬基復合材料（MMC）、石墨、碳材、硬質合金等，從這些材料本身所具有的特性來看，硬質合金鉆頭的壽命是極短的。與此不同，“比夢”鉆切屑刃基體是燒結金剛石材料，并擁有較大螺旋角的低阻力刃口，因此應對這類材料亦可達到穩定的長壽命。尤其是在CFRP加工中，纖維切斷能力較強，軸向抵抗值較小，可抑制分層。
　　
　　（6）可進行真正意義的重磨 與硬質合金鉆頭相同，在燒結金剛石層范圍內可進行重磨，經濟性良好。
　　
　　并且與金剛石涂層鉆頭不同，重磨不會改變鉆頭外徑的大小，同時重磨的鉆頭幾何形狀不會發生改變，從而其加工性能亦十分穩定，不會出現焊接金剛石鉆頭一樣重磨后幾何形狀改變的問題。
　　
　　2. 加工實例
　　
　　（1）階梯鉆型“比夢”鉆 圖3表示的是飛機機身零件的加工實例，“比夢”鉆帶倒角刃f 4.8mm×f 10mm，切削速度為275m/min，轉速18 000r/min，進給量為1 140mm/min，背吃刀量為0.064mm/r的情況下加工15mm的通孔。由于緊固件孔口需同時加工錐形倒角，因此在“比夢”鉆上附加了倒角刃。在此例加工中鉆頭壽命等以出口分層程度來判斷，大約達到1 000個孔。孔口倒角部分毛刺、纖維崩缺等情況均未發生，整個加工部分質量非常優良。另外，此鉆頭重磨時必須鉆頭先端刃口和燒結金剛石倒角刃部分同時進行。
　　
　　（2）CFRP+鋁合金（A7075）疊板加工 圖4表示的是機翼零件CFRP（2.5mm）+鋁合金材料（2.5mm）的疊板加工案例，使用“比夢”鉆VN-DTD-040，加工參數：切削速度126m/min，機床轉速10 000r/min，進給量500mm/min，背吃刀量0.05mm/r。過去都是焊接式燒結金剛石鉆頭進行這類孔的加工。這種燒結金剛石鉆頭雖然有螺旋槽，但由于刃口處焊接了燒結金剛石平板，因此刃口沒有螺旋角。加工中通常以鋁合金材料出口處的毛刺來判定刀具的壽命，傳統的焊接燒結金剛石鉆頭約加工1 000孔后即產生毛刺，達到壽命極限。另外，由于焊接的緣故，刀具強度不足，燒結金剛石部分易發生崩刃，無法得到穩定的刀具壽命。燒結金剛石部分的崩刃亦導致無法進行重磨，加工成本也隨之增大。“比夢”鉆良好的鋒利度可有效抑制毛刺的發生，壽命可延長至2倍，約2 000個孔。此外，“比夢”鉆是整體燒結的，刃口具有超群的強度可防止崩刃，因此可進行真正意義上的重磨，正是由于長壽命、可重磨，所以加工成本可削減至焊接金剛石鉆頭的1/3。
　　
　　疊板加工時根據冷卻的狀況，常會發生第一塊板加工完加工第二塊板時，加工件稍一移動，鉆頭就會發生折損的情況。此時，將零件進行有效固定是最重要的，另外將鉆頭從頭部幾毫米之后的鉆身外徑磨小，也是零件發生竄動時防止鉆頭折斷，進行穩定加工的良策。
　　
　　3. 使用注意事項
　　
　　由于切削刃上是既硬又脆的燒結金剛石，因此對加工系統需要超出使用硬質合金鉆頭時的剛性。推薦使用高剛性機床，高剛性裝夾工件。
　　
　　以上主要闡述了關于CFRP材料飛機零部件的孔加工。該材料與金屬材料相比較具有壓倒性的比強度及優越的耐腐蝕性，因此今后在其他領域該材料的運用比例也會逐步增加。與該材料加工相關的成本、品質的課題還有很多，但我們堅信“比夢”鉆作為解決方法之一，一定會為航空宇宙產業作出有價值的貢獻。