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碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料（CFRP）是在碳纖維上層疊多層浸漬了環(huán)氧樹脂的片材（預(yù)浸材），然后加熱加壓制成的。因此在切削時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題是預(yù)浸材之間和纖維之間出現(xiàn)分層和劈裂。解決了這些問(wèn)題，開始面向摩托車和汽車策劃、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)CFRP部件的是日本東京R&D公司（總部：東京）（圖1）。
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圖1：日本東京R&D的加工實(shí)例和使用的機(jī)床
主要面向摩托車和賽車加工CFRP部件，從部件的提案到設(shè)計(jì)、成形、加工提供一條龍服務(wù)。左圖為發(fā)動(dòng)機(jī)上的導(dǎo)流部件——通風(fēng)筒的加工實(shí)例。CFRP切削使用的加工中心是山崎馬扎克的“VTC-200B”（右圖）和發(fā)那科的“ROBODRILL α-T14iAL”。
過(guò)去只有一級(jí)方程式賽車（F1）及MotoGP等賽車的零部件對(duì)CFRP存在需求。每種賽車零部件需要的個(gè)數(shù)都很少。因此，與其用昂貴的夾具機(jī)械切削，不如用旋轉(zhuǎn)工具人工切削成本更低。東京R&D從15年前就開始積累機(jī)械切削CFRP的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，但此前都不大有用武之地。 內(nèi)容來(lái)自123456
東京R&D制造部部長(zhǎng)白巖一行表示“但最近1～2年，形勢(shì)大大改變”。因?yàn)椴粌H是賽車，量產(chǎn)型汽車也開始采用CFRP。
重要的“工具材質(zhì)”
東京R&D的優(yōu)勢(shì)在于切削面的品質(zhì)高。圖2是該公司制造的回紋針樣品。大小跟500日元硬幣差不多，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)厚度方向上有三層。整體厚度為900μm，每層相差300μm。這么微細(xì)的加工也沒出現(xiàn)分層和殘留，表面粗糙度僅Ra1.6μm。另外，該公司的其他部件有的表面粗糙度僅Ra0.4μm。 
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圖2：通過(guò)微細(xì)加工也能實(shí)現(xiàn)平滑的切削面
這是制造的回紋針樣品。厚度為900μm，設(shè)有300μm的高度差。這么微細(xì)的加工也很光滑，表面粗糙度僅Ra1.6μm。加工時(shí)間為3分鐘。
據(jù)東京R&D介紹，切削CFRP主要有三大技巧。即［1］根據(jù)切削部位區(qū)別使用工具，［2］根據(jù)部位調(diào)整工具的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速以及進(jìn)刀方向和速度，［3］合理設(shè)定切削程序。下面逐條來(lái)介紹。
首先是［1］區(qū)別使用工具，了解什么樣的工具適合什么樣的切削至關(guān)重要。
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圖3：CFRP加工中使用的部分工具
上面的兩個(gè)是通過(guò)CVD（化學(xué)氣相沉淀）涂布了金剛石的超硬合金立銑刀，屬于市售工具。下面兩個(gè)是電沉積了金剛石砂粒的工具，是在工具廠商協(xié)助下自制的工具。
2］工具的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)刀方面，加工CFRP特別需要注意的是工具的旋轉(zhuǎn)方向和進(jìn)刀方向。因?yàn)橛深A(yù)浸材層疊而成的CFRP具有各向異性。
圖4表示切削采用了UD預(yù)浸材（僅一個(gè)方向配備了碳纖維）的CFRP時(shí)的工具旋轉(zhuǎn)方向和進(jìn)刀方向。工具的刀刃順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，在刀刃遠(yuǎn)離工件的部分，刀刃沿著上挑纖維的方向移動(dòng)。因此，這一部分容易出現(xiàn)分層。于是，從右向左進(jìn)刀，刀刃對(duì)著工件始終在壓著纖維的方向上移動(dòng)。這樣，就可以防止分層。 
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圖4：加工UD（單方向）預(yù)浸材的CFRP時(shí)的刀具旋轉(zhuǎn)方向和進(jìn)刀方向
圖為俯視工件和工具的狀態(tài)。在CFRP切削中，工具的旋轉(zhuǎn)方向與進(jìn)刀方向的關(guān)系非常主要。之所以容易分層，是因?yàn)樵诘度羞h(yuǎn)離工件的部分，刀刃沿著從工件上上挑纖維的方向移動(dòng)。這時(shí)，如果從右向左進(jìn)刀，刀刃就會(huì)沿著始終壓著纖維的方向移動(dòng)，能夠避免分層。
雖然道理很簡(jiǎn)單，但要不斷積累這么精細(xì)的技巧才能實(shí)現(xiàn)平滑的切削面。不過(guò)，該公司未公布具體的工具轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)刀速度。
下料量也有講究
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