高韧性芳纶纤维铣削表面质量和铣削力

发布时间：2021-09-23 15:47

　　文摘芳纶纤维复合材料（AFRP）在铣削过程中会产生毛边、起毛、撕裂等缺陷,严重影响材料的装配使用。为解决上述问题对刀具结构、主轴转速、进给速度进行正交实验,从铣削力、铣削表面粗糙度以及铣削表面缺陷等方面研究铣削参数和刀具结构对芳纶纤维复合材料铣削表面质量的影响规律。实验结果表明:主轴转速和进给速度对铣削表面粗糙度和铣削力有显著影响,使用鱼鳞铣刀铣削的表面粗糙度比普通四刃立铣刀的表面粗糙度降低28%,并且毛边宽度较小,铣削表面质量最好,更适合于AFRP的铣削加工。 

【文章来源】：宇航材料工艺. 2020,50(03)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

铣刀形貌

铣削示意图

图3是主轴转速为2 000 r/min、不同进给速度时使用四刃铣刀的铣削力变化。表2是不同进给速度的铣削力值。当进给速度从0.01增加为0.02/0.03mm/r时，Fx分别增加16.5/60.7 N,Fy分别增加9.1/28.6 N。从图4可以看出铣削力随进给速度的增大而增大。这是由于在相同转速下，随着每转进给量的增大，铣刀每旋转一周切除的材料体积越大，切削所需的能量越多，克服切削的阻力越大，铣削力增加。图4和表3是进给速度为0.01 mm/r、使用四刃立铣刀在不同主轴转速时，铣削力值和铣削力与主轴转速的折线图。由图5可以看出随着主轴转速的增加，主切削力Fx先增大，后减小。当主轴转速从2 000增加到4 000 r/min时，刀具的切削速度增加，材料的去除率增大，导致主切削力Fx增加。

【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维夹角和铣削参数对CFRP铣削力的影响[J]. 杨振朝,薛阳,李言,肖继明,元振毅.  宇航材料工艺. 2018(06)
[2]不同材料刀具铣削碳纤维增强复合材料磨损机理[J]. 段春争,李朋欣,张方圆,孙伟.  哈尔滨工程大学学报. 2018(10)
[3]KFRP复合材料螺旋铣削工艺制孔质量[J]. 刘思南,杨涛,杜宇,刘畅,巩文东.  宇航材料工艺. 2018(03)
[4]CFRP复合材料铣削力、温度及表层损伤分析[J]. 王福吉,殷俊伟,贾振元,马建伟,徐震宇,王东.  机械工程学报. 2018(03)
[5]CFRP纤维方向对切削过程影响规律的仿真研究[J]. 秦旭达,李永行,王斌,吉春辉,郭春英,王环,辛宏光.  机械科学与技术. 2016(03)
[6]芳纶纤维增强复合材料低温铣削研究[J]. 王凤彪,张金豹,马玉勇,侯博,王永青.  兵工学报. 2015(11)
[7]C/E复合材料螺旋铣削制孔方法抑制缺陷产生的机理[J]. 王奔,高航,毕铭智,庄原.  机械工程学报. 2012(15)
[8]芳纶纤维复合材料钻孔方法研究[J]. 孙开颜,李军.  工程塑料应用. 2009(03)
[9]KFRP防护背板的钻孔机理及试验研究[J]. 郑雷,王亮申,王保卫,袁军堂,汪振华.  中国机械工程. 2008(13)
[10]烧结金刚石套料钻钻削凯芙拉纤维增强复合材料的研究[J]. 郭丽,袁军堂,郑雷.  现代制造工程. 2006(11)



本文编号：3405983