平前刀面麻花钻制孔碳纤维复合材料实验研究
发布时间：2021-02-08 22:30
随着工业的发展和对纤维复合材料需求的提高,碳纤维增强复合材料（CFRP）被广泛应用于现代的工业生产中。在对CFRP层合板进行钻孔加工时,采用普通麻花钻进行钻孔容易出现分层损伤等缺陷,所以有必要采用合适的刀具进行加工。改进后的钻头即平前刀面麻花钻具有特殊的几何结构,可以有效的去除材料。本文采用七把不同几何结构的平前刀面麻花钻和一把普通麻花钻对CFRP进行了钻孔试验,在轴向力、钻孔损伤及切削机理等方面进行了研究。在研究过程中采用了理论和实验相结合的方法,主要研究内容如下:1.对加工孔表面形貌进行了研究。分析了不同切削角度下的切削机理,并对孔壁形貌进行了观察,为钻削加工的研究奠定了理论基础。2.对平前刀面麻花钻和普通麻花钻的钻削结果进行了对比分析。通过将两种刀具的钻削过程、轴向力和钻削损伤进行对比,研究了两种刀具钻削性能的差异,并理论分析了产生差异的原因,为平前刀面麻花钻的应用奠定了理论基础。3.对不同几何结构的平前刀面麻花钻的钻削结果进行分析。研究了前角的变化对轴向力和钻削损伤的影响,并观察了刀具加工后的磨损情况,为优化平前刀面麻花钻的几何结构奠定了基础。
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 纤维复合材料钻削加工研究现状
1.2.1 钻削力的研究现状
1.2.2 钻削损伤的研究现状
1.2.3 钻孔刀具的研究现状
1.2.4 切削机理的研究现状
1.2.5 钻削加工时工艺参数的研究现状
1.3 课题的研究意义
1.4 本文的主要研究内容
第二章 加工孔表面形貌的研究
2.1 实验测试件的制作
2.2 切削机理分析
2.3 孔壁不同区域的形貌
2.4 加工孔表面处不同区域的形貌
2.5 纤维断裂形式
2.6 本章小结
第三章 碳纤维复合材料钻削加工实验方法
3.1 实验刀具
3.2 实验材料
3.3 实验设备
3.4 实验件检测装置
3.5 实验方案
3.6 本章小结
第四章 平前刀面麻花钻和普通麻花钻钻削结果的分析
4.1 钻削过程分析
4.2 钻削加工时钻削力的研究
4.2.1 主轴转速对轴向力的影响
4.2.2 进给速度对轴向力的影响
4.3 加工孔损伤分析
4.3.1 加工孔损伤形式
4.3.2 加工孔表面形貌
4.4 毛刺的研究
4.4.1 主轴转速对毛刺的影响
4.4.2 进给速度对毛刺的影响
4.5 分层损伤的研究
4.5.1 入口分层机理
4.5.2 主轴转速对入口分层的影响
4.5.3 进给速度对入口分层的影响
4.5.4 出口分层机理
4.5.5 主轴转速对出口分层的影响
4.5.6 进给速度对出口分层的影响
4.6 轴向力对出口分层损伤的影响
4.7 本章小结
第五章 不同几何结构的平前刀面麻花钻钻削结果的分析
5.1 刀具前角对轴向力的影响
5.2 刀具前角对毛刺的影响
5.3 刀具前角对入口分层的影响
5.4 刀具前角对出口分层的影响
5.5 刀具磨损的观察
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]增加棒材精轧机机架辊轴在线使用寿命[J]. 高敏. 工程与试验. 2019(03)
[2]先进复合材料在航空航天领域的应用[J]. 蔡菊生. 合成材料老化与应用. 2018(06)
[3]先进复合材料在航空航天领域的应用分析与研究[J]. 徐靖驰. 科技经济导刊. 2018(28)
[4]航空航天领域先进复合材料的应用探讨[J]. 纪海滨. 技术与市场. 2018(06)
[5]先进复合材料在航空航天领域的应用[J]. 周苑生. 中国新技术新产品. 2018(03)
[6]箬叶黄酮抑菌洗手液的研制[J]. 吉瑞冬,孙雯,乐薇,董元漳,龙陈,王甜. 化工技术与开发. 2017(01)
博士论文
[1]钎焊金刚石工具钻削碳/环氧复合材料的基础研究[D]. 牟娟.南京航空航天大学 2013
[2]碳纤维复合材料（CFRP）钻削加工技术的研究[D]. 张厚江.北京航空航天大学 1998
硕士论文
[1]CFRP钻削力研究及PCD刀具设计[D]. 卢传迪.哈尔滨理工大学 2019
[2]CFRP成型分层缺陷在钻削横刃挤压阶段的扩展规律研究[D]. 胡海波.大连理工大学 2018
[3]CFRP钻削入口撕裂损伤分析及控制[D]. 唐文亮.南京航空航天大学 2018
[4]碳纤维复合材料钻削轴向力及刀具磨损的试验研究[D]. 魏良耀.南京理工大学 2013
[5]碳纤维复合材料钻削力与孔质量研究[D]. 贺虎.南京航空航天大学 2011
本文编号：3024629
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 纤维复合材料钻削加工研究现状
1.2.1 钻削力的研究现状
1.2.2 钻削损伤的研究现状
1.2.3 钻孔刀具的研究现状
1.2.4 切削机理的研究现状
1.2.5 钻削加工时工艺参数的研究现状
1.3 课题的研究意义
1.4 本文的主要研究内容
第二章 加工孔表面形貌的研究
2.1 实验测试件的制作
2.2 切削机理分析
2.3 孔壁不同区域的形貌
2.4 加工孔表面处不同区域的形貌
2.5 纤维断裂形式
2.6 本章小结
第三章 碳纤维复合材料钻削加工实验方法
3.1 实验刀具
3.2 实验材料
3.3 实验设备
3.4 实验件检测装置
3.5 实验方案
3.6 本章小结
第四章 平前刀面麻花钻和普通麻花钻钻削结果的分析
4.1 钻削过程分析
4.2 钻削加工时钻削力的研究
4.2.1 主轴转速对轴向力的影响
4.2.2 进给速度对轴向力的影响
4.3 加工孔损伤分析
4.3.1 加工孔损伤形式
4.3.2 加工孔表面形貌
4.4 毛刺的研究
4.4.1 主轴转速对毛刺的影响
4.4.2 进给速度对毛刺的影响
4.5 分层损伤的研究
4.5.1 入口分层机理
4.5.2 主轴转速对入口分层的影响
4.5.3 进给速度对入口分层的影响
4.5.4 出口分层机理
4.5.5 主轴转速对出口分层的影响
4.5.6 进给速度对出口分层的影响
4.6 轴向力对出口分层损伤的影响
4.7 本章小结
第五章 不同几何结构的平前刀面麻花钻钻削结果的分析
5.1 刀具前角对轴向力的影响
5.2 刀具前角对毛刺的影响
5.3 刀具前角对入口分层的影响
5.4 刀具前角对出口分层的影响
5.5 刀具磨损的观察
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]增加棒材精轧机机架辊轴在线使用寿命[J]. 高敏. 工程与试验. 2019(03)
[2]先进复合材料在航空航天领域的应用[J]. 蔡菊生. 合成材料老化与应用. 2018(06)
[3]先进复合材料在航空航天领域的应用分析与研究[J]. 徐靖驰. 科技经济导刊. 2018(28)
[4]航空航天领域先进复合材料的应用探讨[J]. 纪海滨. 技术与市场. 2018(06)
[5]先进复合材料在航空航天领域的应用[J]. 周苑生. 中国新技术新产品. 2018(03)
[6]箬叶黄酮抑菌洗手液的研制[J]. 吉瑞冬,孙雯,乐薇,董元漳,龙陈,王甜. 化工技术与开发. 2017(01)
博士论文
[1]钎焊金刚石工具钻削碳/环氧复合材料的基础研究[D]. 牟娟.南京航空航天大学 2013
[2]碳纤维复合材料（CFRP）钻削加工技术的研究[D]. 张厚江.北京航空航天大学 1998
硕士论文
[1]CFRP钻削力研究及PCD刀具设计[D]. 卢传迪.哈尔滨理工大学 2019
[2]CFRP成型分层缺陷在钻削横刃挤压阶段的扩展规律研究[D]. 胡海波.大连理工大学 2018
[3]CFRP钻削入口撕裂损伤分析及控制[D]. 唐文亮.南京航空航天大学 2018
[4]碳纤维复合材料钻削轴向力及刀具磨损的试验研究[D]. 魏良耀.南京理工大学 2013
[5]碳纤维复合材料钻削力与孔质量研究[D]. 贺虎.南京航空航天大学 2011
本文编号：3024629
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