本文關鍵詞：超聲振動輔助銑磨CFRP試驗研究

  更多相關文章： CFRP 超聲振動輔助銑磨加工 振幅 頻率 刀具磨損

【摘要】：碳纖維增強樹脂基復合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)具有較高的比強度、比剛度、比模量等特性,也是由于此類特性,其在航空、航天、汽車制造等領域應用廣泛,雖然此類材料在制造過程中采用了凈近成型技術,但在裝配、使用過程中,各部件之間仍需進行相應的配合,因此仍需對部件進行二次機加工。但由于CFRP材料本身具有的高硬度、各向異性、非均勻、散熱性差等特點,使其在傳統機加工過程中會出現毛刺、撕裂、分層之類的缺陷,且在二次機加工時刀具會出現磨損嚴重的問題;超聲振動輔助銑磨加工(Ultrasonic Vibration Assisted Grinding,UAG)是一種新興的復合加工方式,它既有超聲加工加工質量好的優(yōu)點,又能像銑磨加工一樣保證較高的加工效率,而且能夠較好的延長刀具壽命。有鑒于此,本文將UAG加工應用于CFRP加工中,利用自制的單層有序釬焊金剛石銑磨刀具對CFRP層合板和單向板進行相應的側銑加工技術研究,并與銑磨加工(Conventional Grinding,CG)CFRP進行對比試驗分析,分析UAG加工相較于CG加工的優(yōu)勢,通過相應的理論分析對此現象進行解釋說明,對兩種加工方式下的刀具磨損進行了相應的磨損試驗研究,為后續(xù)UAG加工CFRP試驗提供依據。本文完成的主要工作如下:(1)對UAG加工使用的單層有序釬焊金剛石銑磨刀具基體材料進行篩選確定,對刀具與超聲系統匹配性進行ANSYS模態(tài)和諧響應分析,并進行相應的試驗驗證;對本文所使用的真空爐釬焊技術的釬焊工藝進行簡略的介紹,并使用真空爐釬焊制備出試驗所需的銑磨刀具。(2)研究UAG對CFRP切削力和表面質量的影響,使用自制的銑磨刀具對CFRP層合板進行UAG加工,對切削力隨每齒進給量fz和徑向切深ae的變化趨勢進行分析,對比分析了UAG與CG兩種加工方式在切削力和加工工件表面質量兩方面的差異;使用UAG的加工方式對CFRP單向板進行相應的側銑加工試驗,研究振幅A與頻率f對切削力和加工質量的影響,分析了振幅與頻率的乘積對加工質量的影響的主次順序;對比分析了相同參數下,不同纖維方向CFRP板材切削力的差異。(3)通過正交試驗對UAG加工試驗參數進行優(yōu)選,對UAG與CG兩種加工方式下刀具的磨損進行相應的試驗研究,從切削力、切削力比、刀具磨損量和磨損形態(tài)四方面對兩種加工方式下刀具磨損進行分析,為后續(xù)試驗提供依據。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG65

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 KUO Kei-lin;TSAO Chung-chen;;Rotary ultrasonic-assisted milling of brittle materials[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2012年S3期

2 王巍;陳燕;牟娟;王偉鋒;;釬焊金剛石工具磨削CFRP的試驗研究[J];金剛石與磨料磨具工程;2012年01期

3 唐臣升;;高效復合材料銑削刀具研制[J];工具技術;2011年12期

4 高航;袁和平;;碳纖維復合材料構件干磨削砂輪研制及其加工性能研究[J];兵工學報;2011年02期

5 齊鎖龍;李勛;陳志同;李秀琴;張昊;;碳纖維復合材料切邊加工實驗研究[J];航空精密制造技術;2010年04期

6 陳祥寶;張寶艷;邢麗英;;先進樹脂基復合材料技術發(fā)展及應用現狀[J];中國材料進展;2009年06期

7 范玉青;張麗華;;超大型復合材料機體部件應用技術的新進展——飛機制造技術的新跨越[J];航空學報;2009年03期

8 錢伯章;朱建芳;;碳纖維復合材料在航空和汽車領域中的應用[J];化工新型材料;2008年04期

9 林德春;潘鼎;高健;陳尚開;;碳纖維復合材料在航空航天領域的應用[J];玻璃鋼;2007年01期

10 蘇小萍;碳纖維增強復合材料的應用現狀[J];高科技纖維與應用;2004年05期

，

本文編號：1148491