碳纖維復(fù)合材料（carbon fiber reinforced plastics,CFRP）是一種比強度高、比模量大,抗疲勞、耐腐蝕,綜合性能優(yōu)異的先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料,但其具有各向異性、非均質(zhì)性、高硬脆性以及低散熱性等特點,尤其在開槽過程中易出現(xiàn)毛刺等損傷和嚴(yán)重的刀具磨損。CFRP/Ti疊層構(gòu)件通過兩種材料在性能上的協(xié)同作用,可獲得優(yōu)越的綜合性能,其在飛機結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用越來越廣泛。由于兩種材料性能差異大,在銑削加工中的加工表面質(zhì)量難以保證,刀具磨損嚴(yán)重,耐用度低。單元刃立銑刀通過斷屑槽結(jié)構(gòu)提高了切削過程中的排屑性能和散熱性,能夠有效地抑制纖維缺陷并降低切削鈦合金所產(chǎn)生的溫度對表面質(zhì)量的影響,本文采用單元刃立銑刀對CFRP單層板和CFRP/Ti疊層材料進(jìn)行了切削試驗研究,研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面。首先,根據(jù)CFRP和鈦合金的材料性能,從抑制纖維缺陷和降低切削溫度的等方面對單元刃立銑刀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。同時分別設(shè)計了單元刃銑刀槽銑CFRP單層板和側(cè)銑加工CFRP/Ti疊層材料試驗方案,并提出了加工樣件制作和檢測的方法。其次,研究了CFRP槽銑過程中刀具磨損的演變過程,發(fā)現(xiàn)單元刃涂層立銑刀的磨損經(jīng)歷... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CFRP的實際應(yīng)用

實現(xiàn)汽車輕量化的最有效的方式就是在制造的過程中使用強度高的輕質(zhì)材料，隨著汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，全球汽車的用鈦量在逐年增長。我國在船舶及海洋工程方面對鈦合金的應(yīng)用比較廣泛，目前已經(jīng)形成了性能優(yōu)良、種類繁多、牌號和規(guī)格較為齊全的海洋用鈦合金體系。由于鈦合金質(zhì)輕強度高的特點，其在生活方面也具有十分廣泛的應(yīng)用，尤其在體育用品領(lǐng)域，如常見的自行車架，網(wǎng)球拍以及高爾夫球頭等體育用品，如圖 1-2 所示。綜上，對鈦合金的切削過程和材料去除機理進(jìn)行深入的研究至關(guān)重要，通過合理的加工工藝方案設(shè)計提高零部件加工的表面完整性和疲勞性能，這對于航空航天工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。a) 航空航天領(lǐng)域 b) 汽車行業(yè)

第2章 CFRP/Ti 疊層材料側(cè)銑和 CFRP 單層材料槽銑試驗規(guī)劃本章結(jié)合鈦合金和碳纖維的材料特性，從抑制工件材料缺陷，提高刀具耐用度為出發(fā)點，開展了碳纖維復(fù)合材料切削用單元刃立銑刀設(shè)計研究，對CFRP 單層板槽銑和 CFRP/Ti 疊層材料側(cè)銑進(jìn)行試驗設(shè)計，其中包括刀具磨損、加工表面質(zhì)量和切削力試驗，并進(jìn)行 CFRP 單層板樣件制備以及表面質(zhì)量檢測研究。2.1 CFRP/Ti 疊層材料側(cè)銑和 CFRP 單層材料槽銑試驗條件2.1.1 刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析根據(jù)碳纖維復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特點，為了提高其加工表面質(zhì)量，有效地抑制其在加工過程中產(chǎn)生的缺陷，多種結(jié)構(gòu)和不同參數(shù)的立銑刀被設(shè)計用于高品質(zhì)銑削碳纖維復(fù)合材料，如圖 2-1 所示。

【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：3288297