阅读说明：本技术 一种热塑性复合材料的切割设备及切割方法 (Cutting equipment and cutting method for thermoplastic composite material ) 是由 张肖 苏鹏 陈贵勇 杨峥辉 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：一种热塑性复合材料的切割设备,包括连接着的水切割平台和刀具切割平台,刀具切割平台为水切割平台的后序加工平台；水切割平台上设置有吸附台；刀具切割平台上设置有固定装置。一种热塑性复合材料的切割方法：将待加工的工件放置在切割设备上,使用真空吸附台固定住工件；将工件使用水切割平台进行切割,切割至形成一排所需要的样件,每个样件的一端均有连接其他样件的余量；水切割平台切割后的形成的一排样件转移至刀具切割平台；使用刀具切割平台切除每个样件的余量。本方案用于加工受热易融化的热塑性复合材料,先使用水切割平台进行粗加工,再使用刀具切割平台进行余量切割,解决了整体使用传统机械加工方式带来的切削热引起的多种问题。(A cutting device for thermoplastic composite materials comprises a water cutting platform and a cutter cutting platform which are connected, wherein the cutter cutting platform is a subsequent processing platform of the water cutting platform; an adsorption platform is arranged on the water cutting platform; the cutter cutting platform is provided with a fixing device. A cutting method of thermoplastic composite material comprises the following steps: placing a workpiece to be processed on cutting equipment, and fixing the workpiece by using a vacuum adsorption platform; cutting a workpiece by using a water cutting platform until a row of required sample pieces are formed, wherein one end of each sample piece is provided with a margin for connecting other sample pieces; transferring a row of sample pieces formed after the water cutting platform cuts to a cutter cutting platform; the balance of each sample piece was cut using a knife cutting platform. This scheme is used for processing the thermoplasticity combined material that is heated and easily melts, uses water cutting platform to carry out rough machining earlier, uses cutter cutting platform to carry out the surplus cutting again, has solved the multiple problem that the cutting heat that wholly uses traditional machining mode to bring arouses.)

一种热塑性复合材料的切割设备及切割方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种热塑性复合材料的切割设备及切割方法。

背景技术

复合材料有树脂和纤维组成的混合体系，复合材料切割工具机要满足能切断高强高模的纤维，又要能保证切割过程中树脂基体不会过热过烧；复合材料切割方法即要满足高效的需求，又不能使复合材料出现分层等缺陷。

传统的复合材料切削工具和方法多适用于热固性复合材料。其切削加工过程中易产生分层、撕裂、毛刺等缺陷，加工质量不易保证；高硬度纤维材料回弹及粉末切屑加剧了刀具的磨损；基体和纤维材料热膨胀系数差别大，加工中易产生残余应力；切屑以粉尘形式存在，加工环境恶劣，需专用排屑系统旧；且改方法不适宜用于热塑性复合材料。热塑性复合材料是受热可融化的复合材料，使用传统机加方式极易出现由于大量切削热引起的材料黏刀、刀具耗损严重、切边质量差等难题。加工工具、加工方式、加工效率和加工质量以等严重限制了我国复合材料在我国航空宇航领域的发展。近几年，随着热塑性复合材料的蓬勃兴起，新的切削加工技术进一步的研究重点。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种热塑性复合材料的切割设备，并基于该切割设备提出一个热塑性复合材料的切割方法，用于加工受热易融化的热塑性复合材料，先使用水切割平台进行粗加工，再使用刀具切割平台进行余量切割，解决了整体使用传统机械加工方式带来的切削热引起的多种问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种热塑性复合材料的切割设备，切割设备包括连接着的水切割平台2和刀具切割平台4，所述刀具切割平台4为水切割平台2的后序加工平台；

所述水切割平台2上设置有加工时用于吸附工件的吸附台3；

所述刀具切割平台4上设置有加工时用于固定工件的固定装置5。

为了更好地实现本方案，进一步地，所述吸附台3为真空吸附台。

一种热塑性复合材料的切割方法，基于上述的切割设备，包括以下步骤：

步骤S1：将待加工的工件放置在切割设备上，使用真空吸附台3固定住工件；

步骤S2：将工件使用水切割平台2进行切割，切割至形成一排所需要的样件，每个样件的一端均有连接其他样件的余量；

步骤S3：水切割平台2切割后的形成的一排样件转移至刀具切割平台4；

步骤S4：使用刀具切割平台4切除每个样件的余量。

为了更好地实现本方案，进一步地，所述步骤S2中，工件经过水切割平台2切割后，一排样件中，每个样件的余量连接在一起。

为了更好地实现本方案，进一步地，所述步骤S2中，工件经过水切割平台2切割后，一排样件中，每个样件的余量均设置在该样件的同一侧端面。

本方案所述的热塑性复合材料的切割设备，包括连接着的水切割平台2和刀具切割平台4，我们将水切割平台2和刀具切割平台4联用，依次对热塑性复合材料进行加工，前序的水切割平台2由于有水可以起到降温的作用，在对热塑性复合材料的工件进行加工时，不会产生大量切削热，热塑性复合材料工件不会出现过热现象，进而解决了材料黏刀、刀具耗损严重、切边质量差等难题。然后后续再使用刀具切割平台4切割工件去掉余量。本方案所述的切割设备专用于对热塑性复合材料进行加工，使得加工的样件良品率高。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种热塑性复合材料的切割设备，并基于该切割设备提出一个热塑性复合材料的切割方法，用于加工受热易融化的热塑性复合材料，先使用水切割平台进行粗加工，再使用刀具切割平台进行余量切割，解决了整体使用传统机械加工方式带来的切削热引起的多种问题；

2.本发明所述的一种热塑性复合材料的切割设备，并基于该切割设备提出一个热塑性复合材料的切割方法，用于加工受热易融化的热塑性复合材料，先使用水切割平台进行粗加工，再使用刀具切割平台进行余量切割，解决了整体使用传统机械加工方式带来的切削热引起的多种问题，提高了热塑性复合材料样件的良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是本发明的切割设备结构示意图；

图2是本发明的一排样件示意图

图3是本发明的切割方法流程图；

图中，1-水切割刀头，2-水切割平台，3-吸附台，4-刀具切割平台，5-固定装置，6-切割刀具，7-工件，8-样件，9-余量。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图3对本发明作详细说明。

实施例1：

一种热塑性复合材料的切割设备，如图1，切割设备包括连接着的水切割平台2和刀具切割平台4，所述刀具切割平台4为水切割平台2的后序加工平台；

所述水切割平台2上设置有加工时用于吸附工件的吸附台3；

所述刀具切割平台4上设置有加工时用于固定工件的固定装置5。

工作原理：本方案所述的热塑性复合材料的切割设备，包括连接着的水切割平台2和刀具切割平台4，我们将水切割平台2和刀具切割平台4联用，依次对热塑性复合材料进行加工，前序的水切割平台2由于有水可以起到降温的作用，在对热塑性复合材料的工件进行加工时，不会产生大量切削热，热塑性复合材料工件不会出现过热现象，进而解决了材料黏刀、刀具耗损严重、切边质量差等难题。然后后续再使用刀具切割平台4切割工件去掉余量。本方案所述的切割设备专用于对热塑性复合材料进行加工，使得加工的样件良品率高。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

实施例2：

本实施例是实施例1的补充说明，所述吸附台3为真空吸附台。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

一种热塑性复合材料的切割方法，基于实施例1或2的切割设备，包括以下步骤：

步骤S1：将待加工的工件放置在切割设备上，使用真空吸附台3固定住工件；

步骤S2：将工件使用水切割平台2进行切割，切割至形成一排所需要的样件，每个样件的一端均有连接其他样件的余量；

步骤S3：水切割平台2切割后的形成的一排样件转移至刀具切割平台4；

步骤S4：使用刀具切割平台4切除每个样件的余量。

工作原理：本方案所述的方法基于实施例1或2所述的切割设备，对于实施例1或2中的将水切割平台2和刀具切割平台4联用的切割设备，专用于对热塑性复合材料进行加工，具体操作步骤如图3，首先将待加工的工件使用吸附台3固定在水切割平台2上，然后使用水切割平台2的水切割刀头1对工件进行第一步的粗加工，加工成余量连接着的一排样件，使得后续刀具切割平台4只需要将余量切除掉就完成加工，即绝大部分的加工都在水切割平台2中进行，后续只需要将水切割平台2加工完毕的一排样件转移至刀具切割平台4，刀具切割平台4切除余量即可。

实施例4：

本实方案在实施例3的基础上，所述步骤S2中，工件经过水切割平台2切割后，一排样件中，每个样件的余量连接在一起。

所述步骤S2中，工件经过水切割平台2切割后，一排样件中，每个样件的余量均设置在该样件的同一侧端面。

本实施例中，我们将每个样件的余量均设置在该样件的同一侧端面，并且仅将各个样件的余量连接在一起，这样使得在切除余量时，不需要转动或翻转工件，就可以完成加工，并且在留有余量的侧端面是平面时，只需要将刀具切割平台4的切割刀具6沿一条直线进出刀，就可以将所有样件的余量切除掉。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。