CFRP加工工具研制及加工工藝研究.pdf

1、碳纖維復合材料（CarbonFiberReinforcedPlastics—CFRP）由于其具有高的比強度、比模量、比剛度，以及熱膨脹系數(shù)小、抗疲勞性能好、及耐腐蝕等優(yōu)點，被廣泛的應用于航空航天、國防、工業(yè)、體育等領(lǐng)域。CFRP的鉆削和切邊加工是在CFRP結(jié)構(gòu)件加工過程中頻繁的操作工藝，但由于CFRP具有強度大、硬度高、各向異性等特點，加工質(zhì)量難以保證，是典型的難加工材料。
　　本文針對其難加工性，研制CFRP專用制孔與磨邊加工刀

2、具，并開展相關(guān)的試驗用以評價刀具加工性能、分析加工工藝對加工質(zhì)量的影響并提出鉆削工具及磨邊工具的參數(shù)優(yōu)化方案，主要工作包括：
　?。?）依據(jù)“依材設(shè)刀、依材制刀”思想，參考航空標準對根據(jù)零件尺寸精度要求，結(jié)合材料特性和套料鉆結(jié)構(gòu)特點，提出工具尺寸形位精度要求。對CFRP層合板進行鉆削加工試驗研究，分析CFRP孔的尺寸精度，獲得套料鉆基體尺寸與精度要求的優(yōu)化方案。通過試驗驗證，證明了刀具精度控制方案的合理性。
　?。?）針對釬

3、焊金剛石套料鉆，研究工藝參數(shù)對CFRP孔出入口質(zhì)量的影響規(guī)律。并提出適合釬焊金剛石套料鉆的加工參數(shù)，通過對應的驗證試驗，證明了該參數(shù)下可以實現(xiàn)CFRP零缺陷孔加工。
　?。?）對釬焊金剛石套料鉆鉆削CFRP過程進行分析，研制新型的CFRP鉆削工具——“帶定心自動排屑復合材料鉆削工具”，彌補金剛石套料鉆定心難、排屑難的不足。并開展相應的試驗，用以驗證該新型工具設(shè)計的功能及合理性，結(jié)果表明該工具可以實現(xiàn)預期的功能并獲得較好的加工質(zhì)量。