Ti/CFRP叠层钻削温度分布数值仿真与分析

1

作者 陈晨 王爱旭 +2 位作者 赵晴 史战立 鲍永杰 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1446-1454,共9页

钛合金/碳纤维复合材料叠层结构一体化加工过程中热量累积导致碳纤维复合材料基体受热退化出现热损伤。同时,叠层界面区域2种材料非连续接触,热量在叠层界面传热过程更为复杂。本文基于Cohesive单元建立叠层界面传热模型并结合测温实验... 钛合金/碳纤维复合材料叠层结构一体化加工过程中热量累积导致碳纤维复合材料基体受热退化出现热损伤。同时,叠层界面区域2种材料非连续接触,热量在叠层界面传热过程更为复杂。本文基于Cohesive单元建立叠层界面传热模型并结合测温实验,拟合得到叠层界面导热率为70±10 W/(m·K)。在此基础上,考虑圆锥形热源分布以及叠层界面对热量传递的影响,建立叠层结构钻削温度预测仿真模型,温度预测误差小于17.2%。并基于此模型获得叠层结构不同钻削时刻温度分布特点以及碳纤维复合材料铺层方向对温度场分布的影响。结果表明:钻削Ti/CFRP叠层结构过程中,叠层界面温度较高,界面孔壁处易出现热损伤。叠层界面温度受Ti对碳纤维复合材料传热影响较大,温度场呈离心率较小的椭圆形分布,钻削Ti/多向碳纤维复合材料层合板温度场椭圆形离心率更小,温度沿纤维方向相差较小。 展开更多

关键词 ti/cfrp叠层结构 钻削温度 ABAQUS 界面导热率 圆锥热源 界面传热

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弱刚性CFRP/Ti叠层结构钻削层间缺陷分析及抑制 被引量：3

2

作者 骆彬 张开富 +1 位作者 程晖 刘书暖 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第11期1703-1708,共6页

针对弱刚性CFRP/Ti叠层结构钻孔过程,求解引起叠层结构层间间隙的钻削轴向力,提出抑制层间缺陷的临界压脚力预测模型,设计以工件刚度和进给率为变量的钻削实验,研究层间缺陷形式及其与实验变量间的关系。层间缺陷形成于切屑在层间间隙... 针对弱刚性CFRP/Ti叠层结构钻孔过程,求解引起叠层结构层间间隙的钻削轴向力,提出抑制层间缺陷的临界压脚力预测模型,设计以工件刚度和进给率为变量的钻削实验,研究层间缺陷形式及其与实验变量间的关系。层间缺陷形成于切屑在层间间隙的扩展和累积过程中,表现为层间积屑和复材表面划伤,随进给率增加和工件刚度减小而增加。相关性分析表明层间缺陷与层间间隙间存在正线性关系。压脚力能有效减小层间间隙、抑制层间缺陷,当其等于临界值时层间缺陷几乎不存在。 展开更多

关键词 cfrp/ti叠层结构 钻削 层间缺陷 压脚力 层间间隙

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CFRP/Ti叠层超声辅助变参数钻削界面温度试验研究

3

作者 索煜豪 陈涛 李红博 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期70-77,共8页

碳纤维复合材料(CFRP)与金属合金的叠层结构材料常应用于航空航天等领域的制造过程中,其中CFRP与钛合金(Ti)的叠层材料的应用较为广泛。在CFRP/Ti叠层材料的钻孔工艺中,由钻削热引起的在两材料相接触的界面处出现的加工缺陷较为显著,故... 碳纤维复合材料(CFRP)与金属合金的叠层结构材料常应用于航空航天等领域的制造过程中,其中CFRP与钛合金(Ti)的叠层材料的应用较为广泛。在CFRP/Ti叠层材料的钻孔工艺中,由钻削热引起的在两材料相接触的界面处出现的加工缺陷较为显著,故对影响此类材料钻孔加工过程中的界面温度的主要因素进行了研究。设计了借助热电偶测定CFRP/Ti叠层材料钻削过程中界面温度的试验,在试验中改变了加工参数及超声辅助参数。获得了加工参数对界面温度的影响规律,同时确定了超声辅助加工对界面温度的改变规律。 展开更多

关键词 cfrp/ti叠层 叠层钻孔 热特性 钻削温度 超声辅助钻削

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CFRP/Ti6Al4V叠层构件大螺距螺旋铣孔试验研究 被引量：5

4

作者 单以才 何宁 +1 位作者 杨吟飞 章婷 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第5期103-106,共4页

提出了一种大螺距螺旋铣孔工艺。首先,通过对切削参数协同优化、加工设备性能需求等方面的深入分析,探讨了该项工艺实施的可行性。接着,进行了CFRP/Ti6Al4V叠层构件大螺距螺旋铣孔与钻孔的对比试验。分析发现,大螺距螺旋铣孔的孔口与壁... 提出了一种大螺距螺旋铣孔工艺。首先,通过对切削参数协同优化、加工设备性能需求等方面的深入分析,探讨了该项工艺实施的可行性。接着,进行了CFRP/Ti6Al4V叠层构件大螺距螺旋铣孔与钻孔的对比试验。分析发现,大螺距螺旋铣孔的孔口与壁面质量及贴合面处孔径精度都优于钻孔;层间切削力突变,Ti6Al4V高温切屑烧(划)伤CFRP壁面等问题,使大螺距螺旋铣削叠层构件的贴合面处孔径精度和孔面质量仍需进一步提高。研究成果为后续探索大螺距螺旋铣孔的工艺优化措施提供了一定的试验依据。 展开更多

关键词 cfrp/ti6Al4V叠层构件 钻孔 螺旋铣孔 大螺距进给

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钛合金对CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔表面质量的影响 被引量：3

5

作者 王奔 王禹封 +3 位作者 赵华 孙磊 庄鑫 王明海 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第9期123-125,129,共4页

为研究CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔时钛合金对复合材料孔表面质量的影响,通过对比复合材料孔下方有无钛合金支撑,对复合材料加工过程中的加工损伤进行分析。结果表明,无钛合金支撑的复合材料孔在稳定加工阶段轴向切削力及波动幅度较大;两... 为研究CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔时钛合金对复合材料孔表面质量的影响,通过对比复合材料孔下方有无钛合金支撑,对复合材料加工过程中的加工损伤进行分析。结果表明,无钛合金支撑的复合材料孔在稳定加工阶段轴向切削力及波动幅度较大;两种加工方式下复合材料孔入口处无明显缺陷,孔出口处存在毛刺现象;无钛合金支撑的复合材料的孔壁存在加工损伤,且出口侧存在纤维拔出。因此在CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔时,复合材料孔下方有钛合金支撑能有效降低复合材料在稳定加工阶段的轴向切削力及其波动幅度,还能提高复合材料孔出口质量及孔壁质量。 展开更多

关键词 螺旋铣孔 cfrp/ti叠层 切削力 制孔质量

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CFRP/Al叠层结构钻铰锪一体制孔切削力建模与预测技术 被引量：3

6

作者 王宁 张开富 祝起凡 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第1期91-97,共7页

针对钻铰锪复合刀具一体制孔过程,构建瞬时切削力模型,为制孔切削力优化、抑制CFRP/Al叠层结构的制孔缺陷提供理论依据。将CFRP/Al叠层结构钻铰锪一体制孔过程拆分为钻削、铰削、锪窝,基于CFRP与Al的细观斜角切削模型,分别建立钻削、铰... 针对钻铰锪复合刀具一体制孔过程,构建瞬时切削力模型,为制孔切削力优化、抑制CFRP/Al叠层结构的制孔缺陷提供理论依据。将CFRP/Al叠层结构钻铰锪一体制孔过程拆分为钻削、铰削、锪窝,基于CFRP与Al的细观斜角切削模型,分别建立钻削、铰削、锪窝过程的动态切削力(轴向力与扭矩)模型。根据切削特点及所处切削状态对制孔过程进行阶段划分,利用钻削、铰削以及锪窝的切削力模型,计算出相应阶段的切削力。根据工作前角数学模型,分别建立钻削、铰削、锪窝过程的前角均值、剪切角均值和摩擦角均值的数学模型,并且给出纤维方向角关于时间的变化模型。基于接触力学理论建立横刃的切削力模型,最终形成CFRP/Al叠层结构钻铰锪一体制孔刀具的瞬时切削力的模型。最后,搭建制孔试验平台,进行钻铰锪一体制孔试验,验证瞬时切削力模型的正确性与可靠性。 展开更多

关键词 cfrp/AL叠层结构 斜角切削 钻铰锪一体制孔 切削力

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CFRP/Al叠层结构制孔缺陷的有限元仿真 被引量：7

7

作者 黄树涛 王浩涛 张攀 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期493-500,504,共9页

应用Abaqus有限元仿真软件,建立了CFRP/Al钻削有限元仿真模型,对CFRP/Al钻孔过程中碳纤维复合材料的撕裂、分层损伤及毛刺的特征和形成机理进行了仿真研究,并进一步分析了切削速度、进给量对CFRP/Al叠层结构制孔缺陷的影响规律。结果表... 应用Abaqus有限元仿真软件,建立了CFRP/Al钻削有限元仿真模型,对CFRP/Al钻孔过程中碳纤维复合材料的撕裂、分层损伤及毛刺的特征和形成机理进行了仿真研究,并进一步分析了切削速度、进给量对CFRP/Al叠层结构制孔缺陷的影响规律。结果表明:麻花钻横刃对碳纤维的拉伸作用是造成撕裂的主要原因;毛刺主要产生在纤维被切削时处于拉伸状态的区域,铝合金切屑对CFRP的划伤也是毛刺形成的原因之一;在CFRP/Al叠层结构制孔缺陷中分层损伤最显著,进给量和切削速度对出入口分层损伤成正相关且对入口处分层影响更大;在这种叠层结构中,铝合金板的支撑作用有效减小了碳纤维复合材料层出口的分层损伤。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 cfrp/Al叠层结构 钻削仿真模型 制孔缺陷

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刀具磨损对CFRP/Ti叠层制孔精度影响的试验研究 被引量：6

8

作者 邹凡 王贤锋 +3 位作者 周磊 明伟伟 安庆龙 陈明 《工具技术》 2020年第11期18-21,共4页

为研究刀具磨损对CFRP和钛合金叠层制孔精度的影响,采用不同的加工方式至刀具磨钝,观测刀具磨损情况。利用三坐标测量机对不同材料的出、入口的孔径精度进行检测,计算孔径一致性,得到孔径几何精度随刀具磨损的变化规律及主要影响因素。... 为研究刀具磨损对CFRP和钛合金叠层制孔精度的影响,采用不同的加工方式至刀具磨钝,观测刀具磨损情况。利用三坐标测量机对不同材料的出、入口的孔径精度进行检测,计算孔径一致性,得到孔径几何精度随刀具磨损的变化规律及主要影响因素。结果表明:叠层材料制孔加工过程中,CFRP孔径受刀具磨损影响较大,且受钛合金切屑影响,出口直径比入口直径大,孔呈锥状;钛合金孔径先因刀具磨损而减小,由于轴向力过大出现振动和孔径上升的现象;钻孔过程中退刀冷却可提高刀具寿命,并在刀具寿命周期内可提高叠层制孔的孔径一致性。 展开更多

关键词 cfrp/ti叠层 制孔精度 刀具磨损 孔径 孔径一致性

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CFRP/Ti叠层钻削力热行为与切屑成形分析 被引量：3

9

作者 王贤锋 周磊 +1 位作者 安庆龙 陈明 《航空制造技术》 2018年第23期96-101,共6页

碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种以环氧树脂作为基体材料、碳纤维作为增强材料的复合材料,具有高强度、高比强度以及耐腐蚀性的特点。CFRP与钛合金是航空航天领域广泛使用的两种轻质的材料,经常作为叠层结构出现在大型客机的关键部位,... 碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种以环氧树脂作为基体材料、碳纤维作为增强材料的复合材料,具有高强度、高比强度以及耐腐蚀性的特点。CFRP与钛合金是航空航天领域广泛使用的两种轻质的材料,经常作为叠层结构出现在大型客机的关键部位,使大型客机制造装配过程中需要对CFRP/Ti叠层进行大量的制孔。而CFRP/Ti叠层钻削过程中的力热变化与切屑形态会直接影响刀具的切削状态。在此基础之上,对CFRP/Ti叠层钻削过程中的力热行为与切屑成形进行研究,这对于CFRP-Ti叠层实际钻削过程具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 cfrp/ti叠层 力热行为 切屑成形 切削状态 装配制孔

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卫星用CFRP/铝合金叠层套钻孔工艺

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作者 陈文成 邢赛健 +2 位作者 秦春云 吴文杰 沈鑫 《工具技术》 北大核心 2024年第7期132-137,共6页

针对卫星框架产品中CFRP/铝合金叠层结构制孔精度差、缺陷多的问题,优化改进此类叠层结构制孔工艺。通过总结CFRP/金属叠层结构的特点并进行分类,分析传统制孔、螺旋铣孔和套钻制孔的钻削机理,开展对比试验,通过对孔径尺寸、孔壁质量、... 针对卫星框架产品中CFRP/铝合金叠层结构制孔精度差、缺陷多的问题,优化改进此类叠层结构制孔工艺。通过总结CFRP/金属叠层结构的特点并进行分类,分析传统制孔、螺旋铣孔和套钻制孔的钻削机理,开展对比试验,通过对孔径尺寸、孔壁质量、贴片脱落数的综合评定,确定最优加工工艺方案;通过单因素对比试验研究了加工参数对叠层结构孔加工质量和加工精度的影响规律,并依此优化工艺参数。试验结果显示:采用套钻制孔,可明显提高制孔质量与制孔精度。确定最优加工参数组合为主轴转速3000~4000r/min,进给速度30~40mm/min,该工况下孔径尺寸符合公差要求且加工缺陷少,孔壁表观质量好。 展开更多

关键词 cfrp/铝合金 叠层结构 套钻制孔 加工参数

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CFRP/钛合金叠层结构变参数螺旋铣孔界面加工特性研究 被引量：1

11

作者 余晖 马利杰 +3 位作者 毛信辉 马尊严 逄明华 王占奎 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第8期70-78,共9页

螺旋铣孔是CFRP/钛合金叠层结构件的常用制孔技术,然而两材料切削性能的差异使单一参数下的内孔加工质量难以保证。围绕CFRP/钛合金叠层结构一体化精密制孔的现实需求,设计了变参数螺旋铣孔方案;通过对界面过渡轴向力、界面加工质量和... 螺旋铣孔是CFRP/钛合金叠层结构件的常用制孔技术,然而两材料切削性能的差异使单一参数下的内孔加工质量难以保证。围绕CFRP/钛合金叠层结构一体化精密制孔的现实需求,设计了变参数螺旋铣孔方案;通过对界面过渡轴向力、界面加工质量和界面处孔径的分析,研究了叠层制孔顺序和变参数位置对界面加工特征的影响规律。结果表明:叠层制孔顺序对界面过渡轴向力、界面加工质量和界面处内孔精度都有显著的影响,而变参数位置的影响主要体现在界面加工质量方面。C/Ti-C方案能获得最佳的界面加工质量,其界面平整度因子仅为Ti/C-Ti的8%;Ti/C制孔顺序能获得较小的两材料界面孔径差值,最小为29μm。基于对界面加工质量和尺寸精度的综合考虑,C/Ti-C变参数方案能够实现最佳的界面加工效果。 展开更多

关键词 cfrp/钛合金 叠层结构 变参数 螺旋铣孔 界面 加工特性

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CFRP/TC4叠层结构钻削仿真与实验研究 被引量：1

12

作者 李云义 李树健 +2 位作者 李鹏南 王春浩 赵永锋 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期32-39,共8页

为探究CFRP/TC4叠层结构不同叠层顺序下的材料去除过程、两相材料及界面损伤形成机理,建立CFRP/TC4叠层结构钻削的有限元模型,并通过实验获得的轴向力、缺陷类型验证了模型的正确性。研究结果表明,当钻削顺序为CFRP→TC4时,CFRP入口处... 为探究CFRP/TC4叠层结构不同叠层顺序下的材料去除过程、两相材料及界面损伤形成机理,建立CFRP/TC4叠层结构钻削的有限元模型,并通过实验获得的轴向力、缺陷类型验证了模型的正确性。研究结果表明,当钻削顺序为CFRP→TC4时,CFRP入口处产生以撕裂型为主的入口分层,CFRP出口处未产生明显的推出分层,但在钻头的持续旋转作用下形成界面分层;当钻削顺序为TC4→CFRP时,当钛合金待切削层厚度较低时,轴向推力超过CFRP层间界面结合强度时产生界面相失效,TC4→CFRP的界面损伤比CFRP→TC4更加严重;TC4→CFRP主要形成以张开型、滑开型裂纹扩展为主的推出分层。 展开更多

关键词 cfrp TC4 叠层结构 钻削 加工损伤

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CFRP/Ti叠层材料的钻削力变化趋势及振动特性 被引量：8

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作者 王明海 马振博 +1 位作者 王奔 印文典 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第10期63-66,共4页

为了研究钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削力的影响及钻削过程中的振动特性,采用正交试验的方法对叠层材料进行了一体化钻削试验。采用测力仪对加工过程中的钻削力进行测量,并通过对钻削力的分析,研究了钻削过程中的振动特性。结果表明,... 为了研究钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削力的影响及钻削过程中的振动特性,采用正交试验的方法对叠层材料进行了一体化钻削试验。采用测力仪对加工过程中的钻削力进行测量,并通过对钻削力的分析,研究了钻削过程中的振动特性。结果表明,扭矩和轴向力随主轴转速升高而减小,随进给速度的升高而增大,且进给速度对钻削力的影响强于主轴转速对其的影响。加工过程中取较高的主轴转速,较低的进给速度将保证孔的加工质量。在CFRP/Ti叠层材料加工过程中,加工至两材料接触面的位置时,存在剧烈的切削振动现象。 展开更多

关键词 cfrp/ti叠层材料 一体化钻削 钻削力 切削振动

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钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削温度的影响 被引量：4

14

作者 王明海 印文典 +1 位作者 王奔 张枢南 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第12期98-101,共4页

为了研究钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削温度的影响,采用正交试验法及硬质合金(YG6X)对其进行一体化钻削试验,使用红外热像仪测量出口位置的钻削温度。结果表明,钻削温度随主轴转速升高而升高,随进给速度升高而降低,并且主轴转速对温度... 为了研究钻削参数对CFRP/Ti叠层材料钻削温度的影响,采用正交试验法及硬质合金(YG6X)对其进行一体化钻削试验,使用红外热像仪测量出口位置的钻削温度。结果表明,钻削温度随主轴转速升高而升高,随进给速度升高而降低,并且主轴转速对温度影响大于进给速度。选取一组钻削参数进行钻削试验,检测结果表明:使用表面粗糙度仪(TR240)得到CFRP内孔平均表面粗糙度值Ra=6.65μm。使用三坐标测量仪得到CFRP内孔平均孔径d=6.041mm,公差等级为IT10;钛合金钻孔平均孔径d=6.039mm,公差等级也是IT10。 展开更多

关键词 cfrp/ti叠层材料 钻削温度 正交试验法 公差等级

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CFRP/Ti叠层材料螺旋铣孔与钻孔的刀具磨损对比与分析 被引量：2

15

作者 王奔 马振博 +2 位作者 王明海 常康 郑耀辉 《工具技术》 2018年第6期12-15,共4页

针对螺旋铣孔与传统钻孔刀具磨损的问题,对CFRP/Ti叠层材料进行螺旋铣孔与传统钻孔试验。在相同加工效率及切削速度的基础上,对两种工艺加工孔的切削力及刀具后刀面磨损长度进行了测量。结果表明:制孔过程中,螺旋铣削制孔的切削力明显... 针对螺旋铣孔与传统钻孔刀具磨损的问题,对CFRP/Ti叠层材料进行螺旋铣孔与传统钻孔试验。在相同加工效率及切削速度的基础上,对两种工艺加工孔的切削力及刀具后刀面磨损长度进行了测量。结果表明:制孔过程中,螺旋铣削制孔的切削力明显小于钻削制孔的切削力;加工过程中,螺旋铣削制孔的切削力比钻削制孔的切削力更加平缓;同等参数条件下,螺旋铣削加工到24孔时刀具失效,传统钻削加工到18孔时刀具失效;螺旋铣削制孔的刀具比钻削制孔的刀具更加耐磨,加工孔数更多。 展开更多

关键词 cfrp/ti叠层材料 螺旋铣削 钻削 切削力 刀具磨损

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CFRP/Ti叠层构件钻削过程中硬质合金刀具磨损特性 被引量：1

16

作者 王奔 印文典 +4 位作者 王明海 马振博 杨博文 常康 郑耀辉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第5期5-10,共6页

为研究硬质合金刀具钻削CFRP/Ti叠层构件和钛合金时崩刃失效问题,采用硬质合金刀具对叠层构件和钛合金进行对比钻削试验,并对加工过程中的钻削力、钻削温度以及后刀面磨损长度进行分析,讨论刀具寿命不同的原因。结果表明:在相同条件下,... 为研究硬质合金刀具钻削CFRP/Ti叠层构件和钛合金时崩刃失效问题,采用硬质合金刀具对叠层构件和钛合金进行对比钻削试验,并对加工过程中的钻削力、钻削温度以及后刀面磨损长度进行分析,讨论刀具寿命不同的原因。结果表明:在相同条件下,与单独钻削钛合金相比,硬质合金刀具钻削CFRP/Ti叠层构件寿命更长;刀具发生崩刃失效之后,崩刃区被大量钛粘焊物覆盖,即刀具崩刃后导致切削力及切削温度的急剧增大,使得在崩刃区域极易产生粘焊现象;钻削CFRP/Ti叠层构件与钻削钛合金相比,由于CFRP板的存在,会延缓刀具崩刃失效现象,但是无法避免崩刃失效的发生。 展开更多

关键词 cfrp/ti叠层构件 钛合金 硬质合金 粘焊磨损 崩刃

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不同刃数铣刀螺旋铣孔CFRP/Ti叠层材料研究 被引量：1

17

作者 王奔 马振博 +2 位作者 刘娜 常康 郑耀辉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第6期135-138,共4页

为研究不同刃数铣刀螺旋铣孔的情况,分别使用2刃铣刀与4刃铣刀对CFRP/Ti叠层材料进行一体化螺旋铣孔试验。在相同的切削参数条件下,对两种铣刀螺旋铣孔的切削力、刀具后刀面磨损长度、CFRP入口质量及Ti出口质量进行了测量。结果表明:随... 为研究不同刃数铣刀螺旋铣孔的情况,分别使用2刃铣刀与4刃铣刀对CFRP/Ti叠层材料进行一体化螺旋铣孔试验。在相同的切削参数条件下,对两种铣刀螺旋铣孔的切削力、刀具后刀面磨损长度、CFRP入口质量及Ti出口质量进行了测量。结果表明:随着叠层材料加工的进行,刀具正常磨损时,刃数越少的铣刀后刀面磨损越快;刀具剧烈磨损后,刃数越多的铣刀,后刀面磨损越迅速。刃数越多的铣刀所产生的轴向推力及径向力越大。在进出口加工质量上,2刃铣刀抑制了Ti出口的飞边现象,4刃铣刀对CFRP的入口毛刺起到抑制作用。 展开更多

关键词 cfrp/ti叠层材料 螺旋铣孔 切削力 刀具磨损

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CFRP/Ti叠层材料超声辅助螺旋铣孔的轴向力研究 被引量：1

18

作者 潘杰 曹自洋 +3 位作者 许威 倪家伟 朱译文 杨凯 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第6期6-11,共6页

针对CFRP/Ti叠层材料在一体化制孔过程中轴向力过大而引起的分层损伤和出口毛刺等制孔问题,从降低叠层制孔轴向力的角度出发,采用螺旋铣孔的方式,结合超声辅助加工技术应用于CFRP/Ti叠层材料叠层制孔。设计系列加工试验,对比研究了有无... 针对CFRP/Ti叠层材料在一体化制孔过程中轴向力过大而引起的分层损伤和出口毛刺等制孔问题,从降低叠层制孔轴向力的角度出发,采用螺旋铣孔的方式,结合超声辅助加工技术应用于CFRP/Ti叠层材料叠层制孔。设计系列加工试验,对比研究了有无超声辅助条件下叠层材料螺旋铣孔的轴向力,以及主轴转速、螺距、切向每齿进给量、偏心距和振幅对轴向力的影响规律,并初步得到工艺参数优化结论。结果表明,在超声辅助条件下CFRP/Ti叠层材料螺旋铣孔的轴向力明显减小。其他工艺参数对轴向力的影响程度大小顺序为偏心距>螺距>切向每齿进给量>振幅>主轴转速。 展开更多

关键词 cfrp/ti叠层材料 螺旋铣孔 振动辅助加工

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钻头外缘转角结构对CFRP/钛合金叠层结构钻削质量的影响

19

作者 唐联耀 唐玲艳 《工具技术》 北大核心 2022年第12期125-128,共4页

研究了钻头外缘转角结构对叠层结构的切削力、界面损伤和出口毛刺影响关系。结果表明:与麻花钻相比,使用外缘转角处钻尖角较小的双锋角钻头加工CFRP层时,轴向力降低54%左右,加工钛合金层时,轴向力降低52%左右;麻花钻钻削后的CFRP/钛合... 研究了钻头外缘转角结构对叠层结构的切削力、界面损伤和出口毛刺影响关系。结果表明:与麻花钻相比,使用外缘转角处钻尖角较小的双锋角钻头加工CFRP层时,轴向力降低54%左右,加工钛合金层时,轴向力降低52%左右;麻花钻钻削后的CFRP/钛合金叠层界面损伤比双锋角钻头小,且钛合金层出口毛刺较短;界面损伤和出口毛刺与钻头外缘转角结构存在较大关系,外缘转角处的钻尖角较大时界面损伤较小。因此,开发CFRP/钛合金叠层结构专用制孔钻头时必须重点关注外缘转角结构设计。 展开更多

关键词 cfrp/钛合金叠层结构 外缘转角 界面损伤 毛刺

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碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构制孔技术研究进展 被引量：10

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作者 白大山 陈五一 陈雪梅 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第9期82-88,共7页

碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构已经被广泛地应用于航空航天及相关的工程领域。阐述了近年来国内外碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构制孔技术的研究进展与发展方向,重点剖析了叠层结构钻削机理、制孔缺陷、制孔质量影响要素等方... 碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构已经被广泛地应用于航空航天及相关的工程领域。阐述了近年来国内外碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构制孔技术的研究进展与发展方向,重点剖析了叠层结构钻削机理、制孔缺陷、制孔质量影响要素等方面。为实现碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构优质高效制孔加工,提出叠层结构制孔切削热建模仿真、制孔缺陷预测与制孔过程智能控制等未来研究方向。叠层结构制孔研究的现状分析与展望将会对航空装配领域的技术进步起到重要的指导作用。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料(cfrp) 轻合金 叠层结构 钻削机理 制孔缺陷 制孔质量

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