Существует две основные причины расслоения при обработке отверстий в пластинах из углеродного волокна: одна — это осевая сила, а другая — тепло, выделяющееся в процессе резки. Расслоение отверстий при обработке пластин из углеродного волокна часто вызвано сочетанием этих двух причин, главной из которых является осевая сила. Когда осевая сила действует на поверхность пластины из углеродного волокна, если внутреннее напряжение, создаваемое между слоями волокон, достигает или превышает прочность сцепления смолы между слоями волокон, слой волокна будет расслаиваться из-за разрушения смолы. .
Согласно анализу силы углеродного волокна в процессе обработки отверстия, траектория центра инструмента во время обработки сверления представляет собой прямую линию, скорость резания равна 0, а материал представляет собой только осевую силу экструзии, что легко вызвать расслоение материалов из углеродного волокна. В процессе винтового фрезерования пластин из углеродного волокна траектория центра инструмента представляет собой спираль. Центр инструмента уже не совпадает с центром заготовки, а постоянно меняется по спирали, тогда материал в центре заготовки будет срезаться инструментом, а не растрескиваться под действием выдавливания, тем самым значительно уменьшая действие осевой силы.
Самая серьезная часть явления расслоения во время обработки сверлом находится на выходе, а во время фрезерования на выходе нет расслоения, но наблюдается небольшое явление расслоения на поверхности. Расслоение на выходе в основном вызвано осевыми силами, тогда как расслоение в популяциях в основном вызвано напряжением сдвига. В ходе испытаний видно, что осевая сила при фрезеровании значительно меньше, чем при сверлении. Таким образом, при фрезеровании отверстия можно избежать попадания материала в зону резания и его разрушения в первую очередь, чтобы эффективно избежать возникновения расслоения материала, разрывов и других дефектов.
Когда входной дефект сверления представляет собой в основном заусенцы, выходной дефект представляет собой в основном расслоение; Входные дефекты отверстий спирального фрезерования представляют собой в основном расслоения, а выходные – преимущественно заусенцы. По сравнению со сверлением, спиральное фрезерование имеет меньше заусенцев на поверхности отверстия и меньшее явление разрыва, а поскольку осевая сила относительно невелика, явление расслоения проявляется в виде небольших трещин, поэтому качество обработки отверстий относительно высокое.
Сверло может обрабатывать только отверстия с тем же отверстием, что и внешний диаметр инструмента, тогда как фреза может фрезеровать отверстия с различным диаметром отверстия. Это уменьшает количество и разнообразие инструментов на складе и снижает затраты на обработку. Видно, что использование метода спирального фрезерования возможно для обработки отверстий в пластинах из углеродного волокна, а качество выше, чем при обычном сверлении.