CFRP/鈦合金疊層材料螺旋銑孔變參數(shù)工藝優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-12 15:26
碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(CFRP)與鈦合金的剛度、強(qiáng)度匹配性好,且在電化學(xué)方面具有良好的相容性。在飛機(jī)制造中,CFRP零件經(jīng)常和鈦合金零件通過鉚釘或螺栓連接裝配在一起。為了保證連接孔的位置精度,通常將兩種零件預(yù)先裝夾在一起,然后一次性鉆孔。由于CFRP和鈦合金都屬于難加工材料,致使其疊層構(gòu)件的高質(zhì)量一體化制孔成為飛機(jī)制造中面臨的一大難題。螺旋銑孔作為一種新型的制孔方法,在CFRP材料的制孔上具有明顯的優(yōu)勢。但是CFRP和鈦合金具有截然不同的材料屬性,難以采用同樣的加工參數(shù)對其疊層構(gòu)件進(jìn)行制孔。為此,本文研究了CFRP/鈦合金疊層材料變參數(shù)螺旋銑孔方法,并基于灰色關(guān)聯(lián)及主成分分析的多目標(biāo)優(yōu)化方法對加工參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,為提高制孔質(zhì)量提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。通過試驗(yàn)研究了CFRP/鈦合金疊層材料螺旋銑孔軸向力和銑削溫度變化特征。結(jié)果表明,當(dāng)?shù)毒邚腃FRP層切出,剛剛進(jìn)入鈦合金層時(shí),軸向力急劇變大,當(dāng)?shù)毒呷壳腥脞伜辖饘訒r(shí)軸向力又有所減小。切削溫度在切入鈦合金層時(shí)也急劇升高,并在整個(gè)切削過程中逐漸上升。采用方差分析法研究了轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量等加工參數(shù)對孔徑誤差、表面粗糙度、CFRP材料分層等方面的...
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
鈦合金入口形貌
圖 1-5 鈦合金入口形貌 圖 1-6 鈦合金出口毛刺在入口處因上層復(fù)合材料的壓制作用,抑制了鈦合金出口的毛刺。圖 1-5 為入口處鈦合金孔口形貌,圖中可明顯看出毛刺被抑制。圖 1-6 為鈦合金出口處的形貌,圖中顯示出在出口處形成的條狀毛刺。
螺旋制孔技術(shù)實(shí)質(zhì)是加工工藝的刀具中心線與加工孔中心具繞孔中心公轉(zhuǎn)和軸向進(jìn)給三種運(yùn)動(dòng)與切削,其中側(cè)刃屬于斷續(xù)切削過程具直徑小于孔徑,加工時(shí)產(chǎn)生的切屑孔表面質(zhì)量[39]。通過調(diào)節(jié)刀具的偏加工比刀具直徑大的不同尺寸的孔,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CFRP復(fù)合材料/鈦合金疊層螺旋銑孔工藝[J]. 董輝躍,陳光林,周蘭,何鳳濤,劉順濤. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]碳纖維復(fù)合材料/鈦合金疊層鉆孔質(zhì)量研究[J]. 南成根,吳丹,馬信國,陳懇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]麻花鉆鉆削碳纖維復(fù)合材料/鋁合金疊層材料的軸向力研究[J]. 胡堅(jiān),田威,廖文和,布音. 航空精密制造技術(shù). 2016(01)
[4]TC4鈦合金螺旋銑孔工藝孔壁表面完整性研究[J]. 江躍東,何改云,秦旭達(dá),趙慶. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2015(10)
[5]飛機(jī)裝配自動(dòng)制孔刀具技術(shù)研究[J]. 唐臣升,王巍. 航空制造技術(shù). 2015(06)
[6]基于灰色關(guān)聯(lián)和主成分分析的車削加工多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 劉春景,唐敦兵,何華,陳興強(qiáng). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(04)
[7]鈦合金銑削刀具磨損對表面完整性影響研究[J]. 楊曉勇,任成祖,陳光. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2012(11)
[8]飛機(jī)裝配銑削制孔和鉆孔技術(shù)對比分析[J]. 朱春燕,蔣紅宇,張烘洲. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(S1)
[9]航空鈦合金銑削過程有限元數(shù)值模擬[J]. 王洪祥,徐濤,楊嘉. 機(jī)械傳動(dòng). 2012(02)
[10]基于主成分分析的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)螺紋冷擠壓成形質(zhì)量預(yù)測[J]. 張敏,黎向鋒,左敦穩(wěn),繆宏. 中國機(jī)械工程. 2012(01)
博士論文
[1]CFRP/Ti復(fù)合結(jié)構(gòu)螺旋銑孔自動(dòng)控制技術(shù)研究[D]. 潘澤民.浙江大學(xué) 2016
[2]CFRP/鈦合金疊層材料螺旋銑孔切削熱分析與溫度預(yù)測[D]. 劉婕.天津大學(xué) 2014
[3]航空疊層構(gòu)件材料螺旋銑孔工藝基礎(chǔ)研究[D]. 單以才.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]難加工材料螺旋銑孔動(dòng)力學(xué)研究[D]. 王海艷.天津大學(xué) 2012
碩士論文
[1]CFRP、鈦合金螺旋銑孔過程CVD金剛石涂層刀具磨損機(jī)理研究[D]. 張心沛.天津大學(xué) 2013
[2]CFRP/Ti-6Al-4V疊層結(jié)構(gòu)螺旋銑孔過程工藝優(yōu)化研究[D]. 陸翠.天津大學(xué) 2012
[3]TC4鈦合金銑削過程預(yù)測和表面質(zhì)量分析[D]. 彭東彪.天津大學(xué) 2012
[4]CFRP/鈦合金螺旋銑孔專用刀具優(yōu)化與試驗(yàn)研究[D]. 孫曉太.天津大學(xué) 2012
[5]碳纖維復(fù)合材料/鈦合金疊層裝配制孔技術(shù)研究[D]. 張選龍.大連理工大學(xué) 2010
本文編號:3280172
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
鈦合金入口形貌
圖 1-5 鈦合金入口形貌 圖 1-6 鈦合金出口毛刺在入口處因上層復(fù)合材料的壓制作用,抑制了鈦合金出口的毛刺。圖 1-5 為入口處鈦合金孔口形貌,圖中可明顯看出毛刺被抑制。圖 1-6 為鈦合金出口處的形貌,圖中顯示出在出口處形成的條狀毛刺。
螺旋制孔技術(shù)實(shí)質(zhì)是加工工藝的刀具中心線與加工孔中心具繞孔中心公轉(zhuǎn)和軸向進(jìn)給三種運(yùn)動(dòng)與切削,其中側(cè)刃屬于斷續(xù)切削過程具直徑小于孔徑,加工時(shí)產(chǎn)生的切屑孔表面質(zhì)量[39]。通過調(diào)節(jié)刀具的偏加工比刀具直徑大的不同尺寸的孔,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CFRP復(fù)合材料/鈦合金疊層螺旋銑孔工藝[J]. 董輝躍,陳光林,周蘭,何鳳濤,劉順濤. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]碳纖維復(fù)合材料/鈦合金疊層鉆孔質(zhì)量研究[J]. 南成根,吳丹,馬信國,陳懇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]麻花鉆鉆削碳纖維復(fù)合材料/鋁合金疊層材料的軸向力研究[J]. 胡堅(jiān),田威,廖文和,布音. 航空精密制造技術(shù). 2016(01)
[4]TC4鈦合金螺旋銑孔工藝孔壁表面完整性研究[J]. 江躍東,何改云,秦旭達(dá),趙慶. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2015(10)
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[6]基于灰色關(guān)聯(lián)和主成分分析的車削加工多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 劉春景,唐敦兵,何華,陳興強(qiáng). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(04)
[7]鈦合金銑削刀具磨損對表面完整性影響研究[J]. 楊曉勇,任成祖,陳光. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2012(11)
[8]飛機(jī)裝配銑削制孔和鉆孔技術(shù)對比分析[J]. 朱春燕,蔣紅宇,張烘洲. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(S1)
[9]航空鈦合金銑削過程有限元數(shù)值模擬[J]. 王洪祥,徐濤,楊嘉. 機(jī)械傳動(dòng). 2012(02)
[10]基于主成分分析的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)螺紋冷擠壓成形質(zhì)量預(yù)測[J]. 張敏,黎向鋒,左敦穩(wěn),繆宏. 中國機(jī)械工程. 2012(01)
博士論文
[1]CFRP/Ti復(fù)合結(jié)構(gòu)螺旋銑孔自動(dòng)控制技術(shù)研究[D]. 潘澤民.浙江大學(xué) 2016
[2]CFRP/鈦合金疊層材料螺旋銑孔切削熱分析與溫度預(yù)測[D]. 劉婕.天津大學(xué) 2014
[3]航空疊層構(gòu)件材料螺旋銑孔工藝基礎(chǔ)研究[D]. 單以才.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]難加工材料螺旋銑孔動(dòng)力學(xué)研究[D]. 王海艷.天津大學(xué) 2012
碩士論文
[1]CFRP、鈦合金螺旋銑孔過程CVD金剛石涂層刀具磨損機(jī)理研究[D]. 張心沛.天津大學(xué) 2013
[2]CFRP/Ti-6Al-4V疊層結(jié)構(gòu)螺旋銑孔過程工藝優(yōu)化研究[D]. 陸翠.天津大學(xué) 2012
[3]TC4鈦合金銑削過程預(yù)測和表面質(zhì)量分析[D]. 彭東彪.天津大學(xué) 2012
[4]CFRP/鈦合金螺旋銑孔專用刀具優(yōu)化與試驗(yàn)研究[D]. 孫曉太.天津大學(xué) 2012
[5]碳纖維復(fù)合材料/鈦合金疊層裝配制孔技術(shù)研究[D]. 張選龍.大連理工大學(xué) 2010
本文編號:3280172
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