發(fā)布時(shí)間：2021-03-29 05:53

　　采用PCD刀具對(duì)C/SiC復(fù)合材料螺旋銑削與鉆削制孔的制孔效果進(jìn)行了對(duì)比研究。在同等加工效率條件下測(cè)量了兩種制孔方法產(chǎn)生的切削力及切削熱,并觀察制孔質(zhì)量。試驗(yàn)結(jié)果表明:螺旋銑孔產(chǎn)生的軸向力小于鉆孔,約為鉆孔的56.9%;孔壁粗糙度及孔徑差均小于鉆削;鉆孔產(chǎn)生的切削熱少于螺旋銑削制孔,約占螺旋銑的58.7%,但螺旋銑產(chǎn)生的切削熱對(duì)材料及刀具的影響小。 

【文章來源】：宇航材料工藝. 2020,50(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

鉆削測(cè)力系統(tǒng)

螺旋銑削切削溫度與切削參數(shù)的關(guān)系曲線

制孔質(zhì)量主要受切削力及切削溫度影響，其中切削力是決定材料去除及缺陷產(chǎn)生的重要因素。PCD鉆孔的制孔質(zhì)量主要受鉆削軸向力的影響，PCD螺旋銑孔的制孔質(zhì)量與螺旋銑削軸向力和周向力有關(guān)。本文通過測(cè)力儀測(cè)得PCD鉆孔與螺旋銑孔在同等加工效率條件下的軸向力如圖2所示，取圖2中所示穩(wěn)定狀態(tài)下軸削力的平均值，得到PCD鉆孔的軸向力30.96 N,PCD螺旋銑孔的軸向力17.64 N，為鉆孔的56.9%。這是因?yàn)殂@孔時(shí)鉆頭橫刃對(duì)材料存在擠壓作用會(huì)使軸向力增加，而螺旋銑采用偏心加工，消除了麻花鉆橫刃的擠壓作用，有利于降低軸向力。在同等加工效率條件下對(duì)比PCD鉆孔和PCD螺旋銑孔的孔口質(zhì)量，PCD鉆孔和PCD螺旋銑孔的孔入口和出口的質(zhì)量均較好，僅有毛刺產(chǎn)生，如圖3所示。孔口毛刺的產(chǎn)生是由于沒有支撐和約束的表層碳纖維受鉆頭軸向推擠頂出，刀具切削刃不夠鋒利時(shí)，碳纖維非剪切切斷。試驗(yàn)觀察PCD鉆孔和螺旋銑孔的孔壁均無分層、纖維拔出現(xiàn)象，可以采用表面粗糙度對(duì)孔壁質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，測(cè)得PCD鉆孔的孔壁粗糙度為2.3μm,PCD螺旋銑孔的孔壁粗糙度為1.54μm，如表3所示，從孔壁粗糙度來看，PCD螺旋銑所得孔的質(zhì)量更好。這與PCD螺旋銑軸向力小有關(guān)，軸向力越小，孔壁粗糙度越小。對(duì)比PCD鉆孔和螺旋銑孔的孔徑差，測(cè)得螺旋銑削制孔平均孔徑差為-12.5μm，約為孔徑的0.16%，而PCD鉆削制孔的平均孔徑差為58μm，約為孔徑的0.725%，螺旋銑削制孔與PCD鉆削制孔相比加工孔的孔徑誤差較小，并且螺旋銑削制孔的出口孔徑總是大于入口孔徑，從理論上講，加工開始時(shí)，銑刀所受徑向力小，刀具可保持較小的變形，因此入口孔徑誤差相對(duì)較小，隨著加工進(jìn)行，刀具受到更大的徑向力產(chǎn)生彎曲，從而導(dǎo)致加出口孔徑增大。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3107030