表面微织构铣刀铣削CFRP试验研究
发布时间：2022-02-05 01:18
碳纤维增强复合材料（CFRP）具有质量轻、比强度高、比模量高、耐腐蚀和耐用度高等特点,在航天航空、汽车等先进制造领域得到越来越广泛的应用。目前一些结构复杂的CFRP构件多采用预成型的方式制作,然而在实际应用过程中会对其进行切削加工以达到所需要的装备尺寸,但是在CFRP切削加工过程中极易产生毛刺、撕裂、分层等加工缺陷。为了改善以上加工缺陷,本文提出在硬质合金两刃立铣刀前刀面加工平行于主切削刃和垂直于主切削刃的两种沟槽型微织构,通过对表面粗糙度、毛刺长度、撕裂现象、纤维断裂方式以及铣削力等的分析研究,揭示了两种类型表面微织构对铣削0o、45o、90o和135o单向铺层CFRP表面加工质量的作用机理。主要研究内容如下:（1）对CFRP切削加工过程中出现的典型加工缺陷和纤维剪切形貌进行了理论分析,阐述了影响纤维剪切断口形貌的主要剪切方式,包括以弯曲变形、挤压变形、剪切以及纤维-树脂剥离等为主导因素的剪切方式;并且分析了表面毛刺和撕裂亏缺的形成方式,主要包括两侧方向毛刺的形成、切削方向毛刺的形成、以及进给方向毛刺的形成等。（2）进行无织构刀具铣削交叉方向纤维铺层CFRP的正交试验,研究分析了不同...
【文章来源】：苏州大学江苏省211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
UD-CFPR正交切割示意图
铣削分层发生的系统方案
第一章 绪论 表面微织构铣刀铣削 CFRP 试验研究和切屑形态等方面比较。结果表明，表面微织构具有改善切屑的粘结现象并降低切削力的作用，表面微织构和主切削刃的角度对切削过程中的润滑效果和刀-屑接触长度具有显著的影响。D.Arulkirubakaran 等人[35]采用电火花在刀具的前刀面加工三种类型表面微织构刀具，分别为平行于主切削刃、垂直于主切削刃和交叉方向等三种类型的表面微织构结果表明：与切屑流向呈垂直状态的表面微织构能够有效的减小切削力、降低切削温度、以及减少刀具的磨损。
【参考文献】：
期刊论文
[1]CFRP复合材料/钛合金叠层螺旋铣孔工艺[J]. 董辉跃,陈光林,周兰,何凤涛,刘顺涛. 复合材料学报. 2017(03)
[2]激光与物质相互作用及其精密工程应用[J]. 周锐,李峰平,洪明辉. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2017(02)
[3]微织构车刀制备与SUS304钢高速微车削试验[J]. 于占江,蔡倩倩,王星星,许金凯,于化东. 中国表面工程. 2016(06)
[4]基于CFRP切削过程仿真的面下损伤形成分析[J]. 殷俊伟,贾振元,王福吉,陈晨,张博宇. 机械工程学报. 2016(17)
[5]基于三维多相有限元的CFRP细观切削机理研究[J]. 齐振超,刘书暖,程晖,孟庆勋,李原. 机械工程学报. 2016(15)
[6]碳纤维复合材料/钛合金叠层钻孔质量研究[J]. 南成根,吴丹,马信国,陈恳. 机械工程学报. 2016(11)
[7]表面织构创新设计的研究回顾及展望[J]. 王静秋,王晓雷. 机械工程学报. 2015(23)
[8]纤维切削角对CFRP加工缺陷的影响规律[J]. 周井文,陈燕,傅玉灿,徐九华,胡安东,刘思齐. 哈尔滨工业大学学报. 2015(07)
[9]表面织构对刀具切削性能及前刀面摩擦特性的影响[J]. 杨超,刘小君,杨海东,刘焜. 摩擦学学报. 2015(02)
[10]涂层刀具表面织构化及切削性能研究[J]. 张克栋,邓建新,邢佑强,张国栋,高焕焕. 润滑与密封. 2015(02)
博士论文
[1]基于复合材料各向异性的切削力热变化规律和表面质量评价试验研究[D]. 蔡晓江.上海交通大学 2014
[2]基于表面微织构刀具的钛合金绿色切削冷却润滑技术研究[D]. 戚宝运.南京航空航天大学 2011
[3]碳纤维复合材料工件切削表面粗糙度测量与评定方法研究[D]. 周鹏.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]织构化铣刀切削Ti6Al4V的试验研究[D]. 沈翔宇.苏州大学 2017
[2]沟槽参数对表面微织构麻花钻钻削性能的影响研究[D]. 邓大松.苏州大学 2017
[3]不同切削要素下激光微织构刀具的切削性能仿真和试验研究[D]. 王海波.江苏大学 2016
[4]微织构麻花钻的设计制备及钻削性能研究[D]. 高焕焕.山东大学 2015
[5]高速铣削碳纤维增强树脂基复合材料表面形貌研究[D]. 陈良芳.福州大学 2014
[6]C/SiC复合材料钻、铣加工技术的试验研究[D]. 毕铭智.大连理工大学 2013
[7]激光加工陶瓷坯体的工艺研究[D]. 崔园园.清华大学 2010
[8]碳纤维复合材料工件表面形貌的采样与评定[D]. 王渊.大连理工大学 2008
本文编号：3614296
【文章来源】：苏州大学江苏省211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
UD-CFPR正交切割示意图
铣削分层发生的系统方案
第一章 绪论 表面微织构铣刀铣削 CFRP 试验研究和切屑形态等方面比较。结果表明，表面微织构具有改善切屑的粘结现象并降低切削力的作用，表面微织构和主切削刃的角度对切削过程中的润滑效果和刀-屑接触长度具有显著的影响。D.Arulkirubakaran 等人[35]采用电火花在刀具的前刀面加工三种类型表面微织构刀具，分别为平行于主切削刃、垂直于主切削刃和交叉方向等三种类型的表面微织构结果表明：与切屑流向呈垂直状态的表面微织构能够有效的减小切削力、降低切削温度、以及减少刀具的磨损。
【参考文献】：
期刊论文
[1]CFRP复合材料/钛合金叠层螺旋铣孔工艺[J]. 董辉跃,陈光林,周兰,何凤涛,刘顺涛. 复合材料学报. 2017(03)
[2]激光与物质相互作用及其精密工程应用[J]. 周锐,李峰平,洪明辉. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2017(02)
[3]微织构车刀制备与SUS304钢高速微车削试验[J]. 于占江,蔡倩倩,王星星,许金凯,于化东. 中国表面工程. 2016(06)
[4]基于CFRP切削过程仿真的面下损伤形成分析[J]. 殷俊伟,贾振元,王福吉,陈晨,张博宇. 机械工程学报. 2016(17)
[5]基于三维多相有限元的CFRP细观切削机理研究[J]. 齐振超,刘书暖,程晖,孟庆勋,李原. 机械工程学报. 2016(15)
[6]碳纤维复合材料/钛合金叠层钻孔质量研究[J]. 南成根,吴丹,马信国,陈恳. 机械工程学报. 2016(11)
[7]表面织构创新设计的研究回顾及展望[J]. 王静秋,王晓雷. 机械工程学报. 2015(23)
[8]纤维切削角对CFRP加工缺陷的影响规律[J]. 周井文,陈燕,傅玉灿,徐九华,胡安东,刘思齐. 哈尔滨工业大学学报. 2015(07)
[9]表面织构对刀具切削性能及前刀面摩擦特性的影响[J]. 杨超,刘小君,杨海东,刘焜. 摩擦学学报. 2015(02)
[10]涂层刀具表面织构化及切削性能研究[J]. 张克栋,邓建新,邢佑强,张国栋,高焕焕. 润滑与密封. 2015(02)
博士论文
[1]基于复合材料各向异性的切削力热变化规律和表面质量评价试验研究[D]. 蔡晓江.上海交通大学 2014
[2]基于表面微织构刀具的钛合金绿色切削冷却润滑技术研究[D]. 戚宝运.南京航空航天大学 2011
[3]碳纤维复合材料工件切削表面粗糙度测量与评定方法研究[D]. 周鹏.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]织构化铣刀切削Ti6Al4V的试验研究[D]. 沈翔宇.苏州大学 2017
[2]沟槽参数对表面微织构麻花钻钻削性能的影响研究[D]. 邓大松.苏州大学 2017
[3]不同切削要素下激光微织构刀具的切削性能仿真和试验研究[D]. 王海波.江苏大学 2016
[4]微织构麻花钻的设计制备及钻削性能研究[D]. 高焕焕.山东大学 2015
[5]高速铣削碳纤维增强树脂基复合材料表面形貌研究[D]. 陈良芳.福州大学 2014
[6]C/SiC复合材料钻、铣加工技术的试验研究[D]. 毕铭智.大连理工大学 2013
[7]激光加工陶瓷坯体的工艺研究[D]. 崔园园.清华大学 2010
[8]碳纤维复合材料工件表面形貌的采样与评定[D]. 王渊.大连理工大学 2008
本文编号：3614296
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