碳纤维复合材料钻削力与孔质量研究

摘要

碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastics—CFRP）由于其具有高的比强度、比模量、比刚度，以及热膨胀系数小、抗疲劳性能好、及耐腐蚀等优点，被广泛的应用于航空航天、国防、工业、体育等领域。CFRp的钻削加工是在CFRp结构件上安装紧固件过程中频繁的操作工艺，但由于CFRp具有强度大、硬度高、各向异性等特点，孔的加工质量难以保证，是典型的难加工材料。
　　 本文针对CFRp的难加工性，对CFRp钻削过程中的钻削力和孔质量开展了相关的基础和试验研究，主要工作包括：
　　 （1）采用了YG6X 整体硬质合金麻花钻和两种结构的钎焊金刚石套料钻进行钻削CFRP试验，对麻花钻和套料钻的钻削加工过程进行了分析，研究了工艺参数对钻削力的影响，并对比了硬质合金麻花钻和钎焊金刚石套料钻钻削加工中的钻削力和磨损情况，认为钎焊金刚石套料钻适合用来加工CFRP。
　　 （2）分析了硬质合金麻花钻和钎焊金刚石套料钻加工孔的出入口撕裂产生的原因，研究了工艺参数对孔出入口撕裂大小的影响，对比了麻花钻和套料钻加工孔的出入口质量，发现钎焊金刚石套料钻能更高效的获得良好的孔出入口质量。
　　 （3）对CFRp孔的分层进行了氯化金渗透液检测，分析了麻花钻和套料钻加工CFRp时孔内部分层产生的原因，对比了两种钻头加工孔产生分层的特点，提出了减少分层的方法。
　　 （4）观察了孔壁的表面形貌，分析了纤维方向和切削方向间的夹角对孔壁表面粗糙度的影响，对比了两种钻头加工孔的孔壁形貌特点，发现夹角周期性地变化，导致了孔壁不同区域的表面质量不同。

目录

文摘

英文文摘

论文说声：图表目录、注释表

声明

第一章 绪论

第二章 CFRP 钻削加工试验方法

第三章 CFRP 钻削力研究

第四章 CFRP 孔质量研究

第五章 总结与展望

参考文献

致 谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文