碳纖維復合材料(CFRP)成型方式多樣,例如模壓、 纏繞、拉擠等,在產(chǎn)品成型以后,為了裝配需要,往往還需要切削加工處理。碳纖維復合材料質(zhì)輕高強,但是脆性大,切削加工困難,對此,國內(nèi)外的學者們都進行了研究。
(圖示:碳纖維加工件)
國外,V.N Gaitonde等人通過實驗,采用三個主軸轉(zhuǎn)速,三個進給量,三個鉆頭頂角的全因素實驗,結(jié)合經(jīng)驗公式和響應面優(yōu)化法,推導出計算CFRP鉆孔時出口面的分層因子的數(shù)值。M.S.Won和C.K.H.Dharan等人通過試驗分析,提出不帶導向孔的普通鉆孔時,軸向力與碳纖維材料厚度以及材料性能有關,而與刀具結(jié)構(gòu)無關。Koplev等人首先提出CFRP切屑形成過程是由于材料的斷裂,并提出CFRP切削方向垂直于纖維方向和平行于纖維方向時,會出現(xiàn)兩種不同的纖維斷裂結(jié)果。
國內(nèi)對于碳纖維復合材料的研究也十分迅速,張厚江等人研究了碳纖維復合材料的鉆削加工,分析了切削力與纖維方向角之間的關系,把復合材料的切削分為三種,分別為彎曲剪切型、纖維劈裂型、纖維切斷型三種,分析了不同類型下的表面粗糙度和切屑形成的關系,并提出了提高CFRP孔加工質(zhì)量的方法。魏威、韋紅金等人對如何高質(zhì)量鉆孔進行了研究,分析出了孔出口處的毛邊和撕裂出現(xiàn)在出口側(cè)的最表面一層,并提出鉆削力和鉆削熱是影響CFRP加工出口分層的主要原因。同時,對比高速鋼鉆頭與硬質(zhì)合金鉆頭在不同加工參數(shù)下的鉆削刀具磨損與孔加工質(zhì)量質(zhì)檢的關系和影響,并給出了理想鉆孔的鉆孔刀具結(jié)構(gòu)。
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