琉璃

　　碳纖維復合材料由碳纖維和樹脂組成，其中，碳纖碳纖維維起到增強作用，而樹脂基體則可以將載荷均勻分布，並通過界面把載荷傳遞給碳纖維。與均質連續的金屬不同，碳纖維復合材料的切削過程更為復雜，這篇文章來講一下碳纖維復合材料不同方向角的切削機理。

　　(1)當θ=0°時，切屑是刀具在進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。隨著刀具的進給，被切削中的材料處於擠壓狀態，而樹脂層的拉伸強度要遠小於碳纖維層的壓縮強度，當擠壓狀態大到一定程度時，切削部位最下層會發生剝離，切削層被掀起。刀具繼續進給，此時切削層承受彎曲應力，彎曲應力不斷增加並超過CFRP的強度極限時，纖維層折斷，形成切屑。

　　(2)當0°<θ<90°時(以θ=45°和θ=90°為代表)。刀具在進給過程中的擠壓作用在材料內部形成垂直於纖維的剪切應力，隨著剪切應力的增大並且超過CFRP的強度極限時，纖維被剪斷，然後的纖維在刀具的擠推下繼續前進並產生滑移，在滑移過程中纖維界面間將產生剪切應力，當剪切應力不斷增大並超過樹脂層的剪切強度極限時，碳纖維層分離，產生切屑。此類切削變形稱為纖維切斷型。

　　(3)當90°<θ<180°時(以135°為代表)。刀具在進給過程中擠壓纖維材料導致材料層間剝離，纖維材料在刀具前端處發生彎曲，當彎曲應力不斷增大並且超過CFRP的抗彎強度極限時，材料底部斷裂，斷裂點在應力集中的最大彎曲應力處，斷裂點一般處於刀刃的下方。刀具繼續進給並擠壓前端材料，當擠壓產生的彎曲應力大於材料底部斷裂點處的抗彎強度極限時，材料被切斷，產生切屑，此類切削變形稱為彎曲剪切型。

　　碳纖維復合材料如今在航天軍工、汽車制造、機器人、醫療器械環氧樹脂建材等領域都有應用，需求量不斷上漲。