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碳纤维增强树脂基复合材料钻孔技术研究进展 预览
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作者 刘枭鹏 李树健 +1 位作者 周柏健 马继英 《工具技术》 2019年第1期3-7,共5页
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)因性能优异,在航空航天领域的应用越加广泛,对其二次成形加工质量要求越来越高。本文综述了近年来碳纤维复合材料切削机理与钻孔工艺方法、刀具磨损机理、钻孔缺陷和损伤产生机理及其控制等方面的研究现... 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)因性能优异,在航空航天领域的应用越加广泛,对其二次成形加工质量要求越来越高。本文综述了近年来碳纤维复合材料切削机理与钻孔工艺方法、刀具磨损机理、钻孔缺陷和损伤产生机理及其控制等方面的研究现状和进展,分析了存在的问题和新的挑战,并对CFRP钻孔技术的研究进行了展望。 展开更多
关键词 CFRP 数值模拟 刀具技术 质量 钻削工艺
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基于制孔质量的CFRP/AI叠层钻扩工艺余量的分配 预览
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作者 廖其刚 刘钢 安庆龙 《工具技术》 2018年第11期44-47,共4页
碳纤维/聚合物基复合材料(即碳纤维增强树脂基复合材料CFRP)是目前被广泛应用的新型材料。该材料具有各向异性的特点,在加工过程中常常出现纤维拔出、内部脱粘和分层等现象,降低加工质量和疲劳强度。本文从CFRP/Al叠层材料钻削的... 碳纤维/聚合物基复合材料(即碳纤维增强树脂基复合材料CFRP)是目前被广泛应用的新型材料。该材料具有各向异性的特点,在加工过程中常常出现纤维拔出、内部脱粘和分层等现象,降低加工质量和疲劳强度。本文从CFRP/Al叠层材料钻削的制孔质量出发,提出CFRP分层临界轴向力与Al出口极限毛刺高度的评判标准,并对CFRP/Al叠层钻扩铰工艺中的余量进行分配与优化。 展开更多
关键词 CFRP/Al叠层 质量 临界轴向力 毛刺高度 余量分配
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KFRP复合材料螺旋铣削工艺制孔质量 预览
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作者 刘思南 杨涛 +2 位作者 杜宇 刘畅 巩文东 《宇航材料工艺》 CSCD 北大核心 2018年第3期72-77,共6页
文摘凯夫拉纤维增强复合材料(KFRP)在钻削过程中会产生严重的分层、起毛等缺陷,难以满足装配工序的要求。本文将螺旋铣削工艺运用于KFRP复合材料制孔,进行了偏心距、主轴转速和刀具类型的单因素试验,以分层因子、起毛面积和孔径偏差表... 文摘凯夫拉纤维增强复合材料(KFRP)在钻削过程中会产生严重的分层、起毛等缺陷,难以满足装配工序的要求。本文将螺旋铣削工艺运用于KFRP复合材料制孔,进行了偏心距、主轴转速和刀具类型的单因素试验,以分层因子、起毛面积和孔径偏差表征KFRP复合材料螺旋铣削的制孔质量,深入研究不同工况下的缺陷抑制机理和制孔质量。结果表明,偏心距、主轴转速和刀具结构对制孔质量均有显著影响,采用波形四刃铣刀在偏心距0.5 mm和主轴转速4 000 r/min工况下的制孔质量最好,分层因子和孔径偏差分别为1.27和1.2%,起毛面积比二刃铣刀下降了13.7%。 展开更多
关键词 螺旋铣削 KFRP复合材料 加工缺陷 质量
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振幅对低频振动钻削CFRP/钛合金叠层材料的影响 预览
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作者 姚琦威 陈燕 +2 位作者 杨浩骏 王华 唐文亮 《航空制造技术》 2018年第6期64-69,共6页
碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)和钛合金组成的叠层材料因其出色的性能被广泛应用在航空航天领域。但两种材料的加工性能差异较大,在叠层材料一体化制孔过程中,CFRP制孔表面极易受到钛合金切屑排出... 碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)和钛合金组成的叠层材料因其出色的性能被广泛应用在航空航天领域。但两种材料的加工性能差异较大,在叠层材料一体化制孔过程中,CFRP制孔表面极易受到钛合金切屑排出的影响,出现入口撕裂、孔壁划伤等缺陷。为提高叠层材料制孔质量,通过低频振动钻削与传统钻削的对比试验,研究了刀具不同振幅(A=0μm、20μm、40μm、60μm)参数对切削力、切削温度及制孔质量等的影响。结果发现:钻削平均轴向力随着振幅增大而减小,而最大钻削轴向力增大。低频振动钻削较传统钻削加工温度有所下降。振动钻削对分层缺陷没有改善,且有增大缺陷的趋势,但对CFRP孔壁质量有明显改善。 展开更多
关键词 叠层材料 CFRP 振动钻削 振幅 质量
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不同排屑条件对叠层构件螺旋铣孔质量及刀具磨损的影响 预览
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作者 李士鹏 武卫洲 +1 位作者 刘亚军 秦旭达 《机械工程与技术》 2017年第2期140-150,共11页
现代飞机装配过程中,有大量碳纤维增强复合材料/钛合金(CFRP/Ti)叠层构件的制孔需求,复合材料及钛合金的难加工性使得叠层构件制孔成为影响飞机装配周期和装配质量的重要因素。螺旋铣孔技术因其较小的轴向力、较好的散热性和排屑性得到... 现代飞机装配过程中,有大量碳纤维增强复合材料/钛合金(CFRP/Ti)叠层构件的制孔需求,复合材料及钛合金的难加工性使得叠层构件制孔成为影响飞机装配周期和装配质量的重要因素。螺旋铣孔技术因其较小的轴向力、较好的散热性和排屑性得到广泛关注。但基于孔加工过程封闭的切削环境,螺旋铣孔还是无法避免加工过程孔内残留切屑问题。针对以上问题,本文通过竖直螺旋铣孔实验,对比研究了自然排屑和使用集屑装置时孔壁粗糙度、孔径精度、孔出入口缺陷以及刀具磨损等。结果显示,集屑装置可避免切屑在孔口的堆积,进而减少向孔内返屑现象,从而有效降低因碳纤维和钛合金切屑导致的刀具磨损,提高孔径精度,减少孔出口缺陷。 展开更多
关键词 螺旋铣 排屑 CFRP 钛合金 质量
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预压紧力对叠层结构制孔层间间隙的影响 预览 被引量:1
6
作者 杨浩骏 陈燕 +3 位作者 徐九华 傅玉灿 徐陈林 张永升 《哈尔滨工业大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期1-8,共8页
为研究预压紧力对叠层结构制孔层间间隙的影响,本文首先采用板壳理论建立叠层结构制孔简化模型;进而运用有限元方法,分析了预压紧力对叠层结构制孔层间间隙的影响,并以单层板的受力响应模型进行结果比对以验证模型正确,进而分析了不同... 为研究预压紧力对叠层结构制孔层间间隙的影响,本文首先采用板壳理论建立叠层结构制孔简化模型;进而运用有限元方法,分析了预压紧力对叠层结构制孔层间间隙的影响,并以单层板的受力响应模型进行结果比对以验证模型正确,进而分析了不同工艺条件下,叠层结构层间间隙的变化规律;最后通过叠层结构钻削试验验证了限元分析结果的正确性.研究结果表明,随着单向预压紧力的逐渐增大,叠层板会经历层间间隙逐渐减小到贴合的过程,其转折点对应着预压紧力的临界值.加工过程中欲达到良好的毛刺抑制效果,预压紧力需满足以下两个条件:Ⅰ)转折点对应的层间间隙D_B需小于未施加预压紧力情况下的层间毛刺高度;Ⅱ)其值需高于临界预压紧力F_B.此外,减小制孔轴向力或预压紧环直径可有效降低临界预压紧力及对应层间间隙;从提高预压紧力作用效果,减小层间间隙的角度考虑,叠层结构制孔时应将尺寸较厚、模量较高的板材置于叠层结构下层. 展开更多
关键词 预压紧力 叠层结构 层间间隙 质量 有限元分析
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基于硬质合金开孔器对碳纤维复合材料的制孔 预览 被引量:2
7
作者 孙会来 陈宁 于欣欣 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期66-72,共7页
为更好地避免碳纤维复合材料(CFRP)的制孔缺陷,选择硬质合金开孔器制孔,在相同工艺参数下对2种刀具制孔过程中的轴向力大小以及制成孔的出口质量进行对比分析,讨论制孔加工过程中的受力情况.试验结果和分析表明:在主轴转速为5 000 r/... 为更好地避免碳纤维复合材料(CFRP)的制孔缺陷,选择硬质合金开孔器制孔,在相同工艺参数下对2种刀具制孔过程中的轴向力大小以及制成孔的出口质量进行对比分析,讨论制孔加工过程中的受力情况.试验结果和分析表明:在主轴转速为5 000 r/min、进给速率为150 mm/min时,硬质合金开孔器加工的孔出口处质量较平整,几乎没有撕裂出现,而钎焊金刚石套料钻加工的孔出口处有些许撕裂,而且对比前者,其崩边缺陷较为严重,崩边因子为0.10.同等条件下,硬质合金开孔器制成孔的孔壁粗糙度为0.213,钎焊金刚石套料钻制成孔的孔壁粗糙度则为0.621,较粗糙,所以选择硬质合金开孔器对碳纤维复合材料制孔更优. 展开更多
关键词 碳纤维复合材料(CFRP) 工艺 硬质合金开 质量
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加工参数对CFRP/Al叠层材料制孔质量的影响 预览 被引量:1
8
作者 李春奇 康晓峰 +2 位作者 杨浩骏 陈燕 傅玉灿 《机械制造与自动化》 2016年第3期42-46,共5页
通过对制孔轴向力、扭矩、表面质量以及孔径尺寸等制孔质量评价指标的测量,研究了加工参数(主轴转速、每齿进给量)对CFRP/Al叠层材料的制孔质量的影响规律。结果表明,提高转速与减少每转进给量可以降低CFRP的钻削轴向力与扭矩;减少每... 通过对制孔轴向力、扭矩、表面质量以及孔径尺寸等制孔质量评价指标的测量,研究了加工参数(主轴转速、每齿进给量)对CFRP/Al叠层材料的制孔质量的影响规律。结果表明,提高转速与减少每转进给量可以降低CFRP的钻削轴向力与扭矩;减少每转进给量是提高CFRP孔壁质量的最有效的途径,但同时也会提高CFRP入口撕裂风险。使用高转速钻削时会降低Al板出口毛刺、避免CFRP材料缩孔现象;但是使用高转速钻削时同样会带来CFRP材料出口毛刺增加的问题。 展开更多
关键词 工艺参数 碳纤维增强复合材料 质量
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钛合金螺旋铣孔工艺参数对孔加工质量的影响 被引量:5
9
作者 王丰超 张硕 +1 位作者 姚振强 胡永祥 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期101-104,共4页
现代飞机制造业中钛合金使用日益广泛,而螺旋铣孔是飞机制造装配中大孔径连接孔加工的一种新工艺方法。对于钛合金的大孔加工,螺旋铣孔制孔质量显著高于钻孔。实验研究了每齿轴向进给量、每齿切向进给量、切削速度与偏距四个参数对于钛... 现代飞机制造业中钛合金使用日益广泛,而螺旋铣孔是飞机制造装配中大孔径连接孔加工的一种新工艺方法。对于钛合金的大孔加工,螺旋铣孔制孔质量显著高于钻孔。实验研究了每齿轴向进给量、每齿切向进给量、切削速度与偏距四个参数对于钛合金螺旋铣孔质量的影响。实验结果表明:每齿轴向进给量与切削速度是出口毛刺高度的主要影响因素;孔径偏差的主要影响因素是每齿切向进给量与每齿轴向进给量;每齿切向进给量与每齿轴向进给量的增加会导致切削表面残余高度增加,从而造成螺旋铣孔孔壁表面粗糙度随着而上升;偏距增加会保证足够的排屑空间,从而避免孔壁划伤,对于提高孔壁质量有利。通过优化选择工艺参数,可以满足飞机制孔工艺质量的要求。 展开更多
关键词 钛合金 螺旋铣 质量 出口毛刺
飞机自动钻铆技术研究现状及其关键技术 预览 被引量:6
10
作者 喻龙 章易镰 +1 位作者 王宇晗 刘钢 《航空制造技术》 2017年第9期16-25,共10页
飞机自动钻铆技术能够实现飞机机身、机翼等处壁板的自动钻铆装配,极大地提高飞机装配质量与装配效率。经过几十年的发展,自动钻铆技术在国外已广泛运用于航空航天制造领域,而国内在这一方面正处于起步阶段,技术水平普遍较低。为此调研... 飞机自动钻铆技术能够实现飞机机身、机翼等处壁板的自动钻铆装配,极大地提高飞机装配质量与装配效率。经过几十年的发展,自动钻铆技术在国外已广泛运用于航空航天制造领域,而国内在这一方面正处于起步阶段,技术水平普遍较低。为此调研国外先进自动钻铆技术的研究应用现状,以GEMCOR、Electroimpact、BROETJE三大国外自动钻铆设备供应商为代表,介绍各自技术特点及在自动钻铆技术方面最新的进展。同时,对国内自动钻铆技术的发展进行简要介绍,指出国内在这一技术发展中存在的问题。此外,对自动钻铆技术中包括高精度定位技术、制孔质量在线检测技术、自动送钉技术、离线编程与仿真技术在内的四大关键技术进行详细分析,总结其研究难点,为国内自动钻铆技术的发展提供参考。 展开更多
关键词 航空壁板 自动钻铆 高精度定位 质量在线检测 自动送钉 离线编程与仿真
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