碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料(CFRP)具有質(zhì)量輕、強度高、抗疲勞等諸多優(yōu)異的機械性能,同時用于制造零件時結(jié)構(gòu)可設(shè)計性強,因此被越來越多的應(yīng)用于制造大型飛機的零部件。為了保證飛機的可靠性,連接部位仍使用一定的金屬零件,形成大量且種類繁多的金屬和CFRP疊層結(jié)構(gòu)。為保證疊層結(jié)構(gòu)的加工質(zhì)量和安裝精度,通常采用一體化制孔,一體化制孔過程中,通常面臨金屬長切屑刮傷孔壁以及嚴(yán)重的刀具磨損問題,為此有學(xué)者引入低頻振動輔助鉆削工藝,解決金屬斷屑和散熱問題,提高制孔質(zhì)量和刀具壽命,但大部分都是針對金屬在出口的疊層結(jié)構(gòu)進行的研究。當(dāng)CFRP做為出口材料時,出口CFRP呈現(xiàn)弱約束狀態(tài),振動造成鉆頭和工件間歇性接觸切削,產(chǎn)生的交變載荷對加工質(zhì)量和刀具磨損作用尚不清晰。為此,本文基于低頻振動輔助工藝,針對Al/CFRP疊層結(jié)構(gòu)進行振動鉆削實驗,探究CFRP作為出口材料時低頻振動對加工質(zhì)量和刀具磨損的影響規(guī)律;同時基于低頻振動工藝設(shè)計振動制孔試驗臺,并進行性能測試。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)振動鉆削可以有效地實現(xiàn)金屬斷屑,避免產(chǎn)生較長切屑劃傷孔壁和材料表面,有利于提高上層鋁合金加工質(zhì)量;另外采用了不同振幅進行加...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文研究背景
        1.1.1 碳纖維復(fù)合材料疊層結(jié)構(gòu)
        1.1.2 碳纖維復(fù)合材料疊層結(jié)構(gòu)制孔加工
        1.1.3 低頻振動輔助鉆削加工
    1.2 低頻振動輔助鉆削加工國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 低頻振動輔助鉆削工藝國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 低頻振動鉆削裝置國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 低頻振動對Al/CFRP疊層材料加工質(zhì)量的影響研究
    2.1 低頻振動對鉆削Al/CFRP疊層材料加工過程影響分析
        2.1.1 低頻振動對切削刃運動軌跡的影響
        2.1.2 低頻振動對材料加工過程的影響
    2.2 低頻振動對鉆削Al/CFRP疊層材料加工質(zhì)量影響研究方法
        2.2.1 工件材料和實驗刀具
        2.2.2 實驗平臺搭建
        2.2.3 研究方法
    2.3 低頻振動對鉆削Al/CFRP疊層材料加工質(zhì)量的影響
        2.3.1 對疊層材料孔徑的影響
        2.3.2 振動對出、入口質(zhì)量影響
        2.3.3 振動對孔壁質(zhì)量的影響
    2.4 本章小結(jié)
3 低頻振動對Al/CFRP疊層材料加工刀具磨損的影響研究
    3.1 低頻振動輔助工藝下刀具磨損機制分析
    3.2 低頻振動對鉆削Al/CFRP疊層材料刀具磨損影響實驗研究方法
        3.2.1 工件材料和試驗刀具
        3.2.2 實驗平臺搭建
        3.2.3 研究方法
    3.3 低頻振動對鉆削Al/CFRP疊層材料加工刀具磨損的影響
        3.3.1 低頻振動對前、后刀面磨損長度的影響
        3.3.2 低頻振動對切削刃磨損體積的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 振動制孔試驗臺設(shè)計及性能測試
    4.1 頻率可調(diào)低頻振動試驗臺設(shè)計
        4.1.1 低頻振動原理介紹
        4.1.2 頻率可調(diào)低頻振動試驗臺方案
    4.2 便攜式低頻振動制孔單元及試驗臺設(shè)計
        4.2.1 制孔單元主體結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.2.2 振動前置方案設(shè)計
        4.2.3 振動后置方案設(shè)計
        4.2.4 制孔單元專用試驗臺設(shè)計
    4.3 便攜式低頻振動制孔單元性能測試
        4.3.1 單層材料加工測試
        4.3.2 疊層材料加工測試
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3759815