碳纤维复合材料-钛合金层板钻孔质量研究*
2014-07-13师润平李智林韩彦良韩春钰
制造技术与机床 2014年11期
关键词:振动
师润平 李智林 韩彦良 韩春钰
(①贺州学院,广西 贺州542800;②深圳市航天精密刀具有限公司,广东 深圳518004)
孔的质量是材料应用过程中必须考虑的问题,其主要表现在孔的缺陷、孔径误差、孔的形状误差以及孔的表面粗糙度等方面上,任何一方面的质量不能保证,都可能使孔报废,影响零件的应用。CFRP在应用过程中就会出现诸如分层、撕裂、毛刺等缺陷[1-2]。J.P.Davim[3]等发现主轴转速越高,碳纤维复合材料的分层缺陷越严重。C.C.Tsao[4]等从减小钻削碳纤维复合材料时出现分层缺陷这一目的出发,提出并验证了在材料的出口处提供适当辅助支持力可以有效地控制分层。冯子明[5]等通过实验研究得出采用螺旋面钻头可以改善复合材料易产生毛刺等问题。对于CFRP的研究已经相当完善了,针对其不同的缺陷可以采取不同的措施来减少或避免。尽管如此,不能将对CFRP的研究直接应用于CFRP-Ti层板的应用。CFRP-Ti层板作为一种新型材料有其优点,如具有较高的比强度和比刚度,还具有机械性能好,韧性和抗蚀性能较好,抗疲劳性能好等[6];但也有不足之处,即CFRP和Ti均为难加工材料,特别是Ti,其机加工性能差,传热性能也差,钻削过程中易形成高温,钛屑易粘附在刀具上,此外钛合金切屑一般为螺旋长条状,这些都有可能对已形成的孔壁产生影响。
国内外对于CFRP-Ti层板的研究较少。本文在研究CFRP钻削的基础上,对CFRP-Ti层板钻削的质量进行研究分析,其目的在于为CFRP-Ti层板的应用提供可靠的基础和依据。……
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