玻璃纖維夾層復(fù)合材料鉆削技術(shù)研究.pdf

1、目前，復(fù)合材料在飛機(jī)制造上的應(yīng)用越來越廣泛，隨之而來的是新型復(fù)合材料的加工問題也越來越多。玻璃纖維夾層復(fù)合材料是利用膠接工藝將鋁合金板和各向異性的玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料結(jié)合起來的一種新型復(fù)合材料。這種復(fù)合材料具有突出的抗疲勞性和比強(qiáng)度，其獨(dú)特的性能很好地滿足了飛機(jī)結(jié)構(gòu)的要求，在航空領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。玻璃纖維夾層復(fù)合材料在商用飛機(jī)C919、波音B787和空客A380飛機(jī)上都得到了廣泛的應(yīng)用。
　　影響玻璃纖維夾層復(fù)合材料鉆

2、削的主要因素有刀具材質(zhì)、鉆頭幾何形狀、軸向力和扭矩。硬質(zhì)合金鉆頭可以有效提升孔的出入口質(zhì)量，控制鉆速和進(jìn)給量，降低軸向力和扭矩，從而減少玻璃纖維夾層復(fù)合材料的分層現(xiàn)象。
　　本文以先進(jìn)的玻璃纖維夾層復(fù)合材料為研究對象，就其鉆削工藝過程進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)分析，建立了玻璃纖維夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的鉆削理論模型，并通過實(shí)驗(yàn)對理論模型進(jìn)行了驗(yàn)證，建立了工具的選用方法，給出了實(shí)例。
　　基于力學(xué)分析手段，根據(jù)線彈性力學(xué)理論、虛位移（虛功）原

3、理、經(jīng)典板彎理論和復(fù)合材料層合板理論，結(jié)合玻璃纖維夾層復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)形式，建立了玻璃纖維夾層復(fù)合材料鉆削的力學(xué)分析模型。
　　采用實(shí)驗(yàn)方法研究了鉆頭參數(shù)，即鉆頭材質(zhì)、鉆頭幾何形狀對加工質(zhì)量的影響。對鋁合金與玻璃纖維夾層復(fù)合材料的鉆削加工過程中的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具磨損等對鉆孔質(zhì)量的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
　　采用單因素法，利用高速臺鉆和測力儀分別測試了不同鉆頭種類，不同轉(zhuǎn)速，不同進(jìn)給速率對鉆削軸向力、扭矩和鉆削質(zhì)量的影響。分析建