本文關(guān)鍵詞：CFRP制件定心內(nèi)齒槽加工關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)具有比強(qiáng)度高、比模量大等特點(diǎn),在軍工及航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但其層合機(jī)構(gòu)、各向異性等特點(diǎn)導(dǎo)致加工時(shí)的切削力極其不均勻,又由于CFRP制件內(nèi)孔較深且內(nèi)齒槽分布在深長(zhǎng)孔中,使鏜桿的結(jié)構(gòu)和尺寸受到一定的限制,造成鏜桿的剛度較低,很容易產(chǎn)生振動(dòng),刀具易磨損,加工效率低,本文針對(duì)CFRP彈托制件深孔內(nèi)齒槽加工的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究。首先對(duì)CFRP的加工機(jī)理進(jìn)行了探究,根據(jù)彈托制件定心內(nèi)齒槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定了定心內(nèi)齒槽的加工工藝,分析了內(nèi)齒槽的加工方案,并設(shè)計(jì)了內(nèi)齒槽加工成型刀片。其次根據(jù)CFRP制件定心內(nèi)齒槽的加工特點(diǎn),設(shè)計(jì)了專用減振鏜桿的結(jié)構(gòu),建立了其動(dòng)力學(xué)模型,并研制了動(dòng)力減振鏜桿。通過(guò)模態(tài)試驗(yàn)分析了減振鏜桿的阻尼比,確定了減振器中橡膠圈和阻尼液的參數(shù),減振鏜桿相對(duì)于普通鏜桿阻尼比最大可提高492.5%。并通過(guò)ANSYS仿真和實(shí)際加工試驗(yàn)分析了減振鏜桿的減振性能,減振鏜桿的共振振幅約為普通鏜桿的5.95%,動(dòng)剛度提高了15.85倍,減振鏜桿能夠有效的降低刀具磨損,鏜孔時(shí)刀具的磨損可降低7.4%,同時(shí)能夠提高表面加工質(zhì)量,有效減少因刀具振動(dòng)產(chǎn)生的刀紋。最后利用減振鏜桿進(jìn)行了CFRP鏜孔及內(nèi)齒槽加工試驗(yàn),分析了不同加工工藝參數(shù)下的切削力和表面加工質(zhì)量,表明在背吃刀量為0.3mm、切削速度為34m/min、進(jìn)給量為0.06mm/r的參數(shù)條件下鏜孔加工效果較好,在切削速度為18m/min、進(jìn)給量為0.032mm/r的參數(shù)條件下可獲得良好的齒槽加工效果。
【關(guān)鍵詞】：CFRP 深孔 減振鏜桿 切削力 刀具磨損
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33;TG506.7
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究意義9-10
• 1.2 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用與加工技術(shù)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用10-11
• 1.2.2 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的加工技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 減振鏜桿的國(guó)內(nèi)外研究水平和發(fā)展趨勢(shì)12-15
• 1.4 課題來(lái)源15
• 1.5 論文主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 2 CFRP材料加工機(jī)理及制件內(nèi)齒槽的加工工藝分析17-27
• 2.1 CFRP制件定心內(nèi)齒槽加工難點(diǎn)的分析17-19
• 2.1.1 CFRP制件定心內(nèi)齒槽加工尺寸及表面加工要求17
• 2.1.2 CFRP制件深長(zhǎng)孔的鏜削特點(diǎn)17-18
• 2.1.3 CFRP內(nèi)齒槽加工難點(diǎn)18-19
• 2.2 CFRP材料性能特點(diǎn)及切削加工機(jī)理分析19-23
• 2.2.1 CFRP材料特性19-20
• 2.2.2 CFRP纖維切削去除機(jī)理20-22
• 2.2.3 CFRP制件鏜削纖維切除過(guò)程22-23
• 2.3 CFRP制件定心內(nèi)齒槽的相關(guān)工藝研究23-26
• 2.3.1 CFRP毛坯前期處理23
• 2.3.2 內(nèi)齒槽的加工工藝路線制定23-24
• 2.3.3 內(nèi)齒槽加工方案及成型刀設(shè)計(jì)24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 CFRP制件定心內(nèi)齒槽加工的減振鏜桿設(shè)計(jì)27-43
• 3.1 減振鏜桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-30
• 3.1.1 減振部分的設(shè)計(jì)27-29
• 3.1.2 鏜桿本體的設(shè)計(jì)29-30
• 3.1.3 刀頭的設(shè)計(jì)30
• 3.2 減振系統(tǒng)模型的建立30-34
• 3.2.1 系統(tǒng)物理模型30-32
• 3.2.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型32-34
• 3.3 減振器的設(shè)計(jì)34-37
• 3.3.1 減振塊的設(shè)計(jì)34-35
• 3.3.2 環(huán)形橡膠圈的設(shè)計(jì)35-36
• 3.3.3 阻尼液的選取36-37
• 3.4 減振鏜桿模態(tài)試驗(yàn)研究37-41
• 3.4.1 試驗(yàn)系統(tǒng)37-38
• 3.4.2 試驗(yàn)方案38-39
• 3.4.3 試驗(yàn)結(jié)果及阻尼比分析39-40
• 3.4.4 環(huán)形橡膠圈厚度對(duì)阻尼比的影響40-41
• 3.4.5 阻尼液粘度系數(shù)對(duì)阻尼比的影響41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 4 減振鏜桿的減振性能分析43-50
• 4.1 減振鏜桿動(dòng)態(tài)特性的有限元分析43-46
• 4.1.1 ANSYS諧響應(yīng)分析簡(jiǎn)介43-44
• 4.1.2 減振鏜桿有限元模型的建立44
• 4.1.3 減振鏜桿固有頻率分析44-45
• 4.1.4 減振鏜桿諧響應(yīng)分析45-46
• 4.2 減振鏜桿與普通鏜桿鏜孔加工刀具磨損對(duì)比46-47
• 4.2.1 試驗(yàn)條件及方案46-47
• 4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析47
• 4.3 減振鏜桿與普通鏜桿加工表面質(zhì)量對(duì)比47-49
• 4.3.1 試驗(yàn)條件及方案47-48
• 4.3.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 5 減振鏜桿加工CFRP制件定心內(nèi)齒槽的試驗(yàn)研究50-66
• 5.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備50-53
• 5.1.1 試驗(yàn)工件50
• 5.1.2 試驗(yàn)刀具50-51
• 5.1.3 機(jī)床及測(cè)力儀51-52
• 5.1.4 鏜削夾具設(shè)計(jì)52-53
• 5.1.5 除塵系統(tǒng)53
• 5.2 減振鏜桿鏜削CFRP制件內(nèi)孔的切削力研究53-58
• 5.2.1 試驗(yàn)條件及方案53-54
• 5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果54-56
• 5.2.3 背吃刀量對(duì)切削力的影響56-57
• 5.2.4 切削速度對(duì)切削力的影響57
• 5.2.5 進(jìn)給速度對(duì)切削力的影響57-58
• 5.3 減振鏜桿加工CFRP制件內(nèi)齒槽的切削力研究58-62
• 5.3.1 試驗(yàn)條件及方案58-59
• 5.3.2 試驗(yàn)結(jié)果59-60
• 5.3.3 切削速度對(duì)切削力的影響60-61
• 5.3.4 進(jìn)給速度對(duì)切削力的影響61-62
• 5.4 CFRP制件定心內(nèi)齒槽加工質(zhì)量分析62-65
• 5.4.1 鏜孔表面的加工質(zhì)量分析62-63
• 5.4.2 內(nèi)齒槽表面的加工質(zhì)量分析63-64
• 5.4.3 內(nèi)齒槽槽口的加工質(zhì)量分析64-65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 6 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66-67
• 6.2 工作展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 附錄74

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9 徐s，

本文編號(hào)：581929