為了研究不同的鉆孔參數(shù)對制孔質(zhì)量的影響,采取5種不同頂角的刀具（90°、118°、140°、160°、180°）以及不同進(jìn)給速度對碳纖維增強復(fù)合材料（carbon fiber reinforced plastics,CFRP）層合板進(jìn)行鉆削實驗,將鉆孔參數(shù)與制孔質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行擬合,建立了基于分層因子的評價方法,并由此開發(fā)一種CFRP鉆孔工藝參數(shù)知識庫系統(tǒng)。通過對不同頂角鉆頭的軸向力-時間曲線、進(jìn)給率/頂角-軸向力擬合關(guān)系進(jìn)行分析,并對比不同頂角鉆頭的掃面電子顯微鏡（SEM）圖象發(fā)現(xiàn):鉆頭頂角越大,進(jìn)給率越大則鉆削軸向力越大,出口分層缺陷越嚴(yán)重;鉆削參數(shù)為小頂角、低進(jìn)給時,出口質(zhì)量更優(yōu)異。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(26)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖1 分層因子示意圖

2 鉆削軸向力經(jīng)大量研究表明,鉆削軸向力是引起CFRP分層的主要原因,且在鉆削過程中主要產(chǎn)生于橫刃和主切削刃。圖2所示為軸向力FZ的分解圖,主切削刃鉆削時的作用力對軸向力的影響更大,記為F1,可分解為徑向作用力Fh與軸作用力FZ1;橫刃與材料接觸時起到推擠作用,推擠力大小主要受其長度影響,記為FZ2;材料所受總軸向力為FZ=FZ1+FZ2。

表1 CFRP基本力學(xué)性能參數(shù)Table 1 Basic mechanical properties of carbon fiber composites 材料型號 纖維體積分?jǐn)?shù)vf/% 泊松比ν 彈性模量E1/GPa 能量釋放率GIC/(J·m-2) USN 15000 0.60 0.3 181 240圖4 試驗裝置

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于圖像處理的碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料固化壓力-缺陷-力學(xué)性能建模與評估[J]. 李樹健,湛利華,周源琦,蒲永偉.  復(fù)合材料學(xué)報. 2018(12)
[2]CFRP與鈦合金疊層制孔鉆頭橫刃結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 張云凱,鄭耀輝,高云峰,張釗,肖雪琦.  工具技術(shù). 2017(03)
[3]切削參數(shù)對碳纖維復(fù)合材料制孔質(zhì)量的影響[J]. 徐銀超,陳浩,曾滔,章偉,陳康華,王社權(quán),陳響明.  硬質(zhì)合金. 2016(05)
[4]雙頂角鉆頭鉆削CFRP復(fù)合材料的刀具磨損機制[J]. 錢寶偉,劉巍,賈振元,付饒,白玉,何春伶.  復(fù)合材料學(xué)報. 2017(04)
[5]基于CFRP層合板鉆削軸向力時變曲線的鉆頭幾何形狀分析[J]. 賈振元,何春伶,付饒,王福吉,王小楠,錢寶偉.  復(fù)合材料學(xué)報. 2016(12)

碩士論文
[1]碳纖維增強復(fù)合材料鉆削溫度與孔質(zhì)量試驗研究[D]. 蔡建國.福州大學(xué) 2014



本文編號：3059622