復(fù)合材料-鈦合金裝配制孔用PCD刀具的研制.pdf

1、碳纖維復(fù)合材料(CFRP)因其比強(qiáng)度高、比剛度高等優(yōu)越的機(jī)械性能，被廣泛應(yīng)用于航空航天、國防領(lǐng)域及交通運(yùn)輸領(lǐng)域。鈦合金以其熱強(qiáng)度高、比強(qiáng)度高等優(yōu)良特性在宇航、化工等領(lǐng)域取得了不可替代的位置。但這兩種材料加工性能差，是典型的難加工材料，在很大程度上制約著產(chǎn)品中碳纖維復(fù)合材料部件和鈦合金部件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
　　 論文結(jié)合國家自然科學(xué)基金和國家863計(jì)劃資助項(xiàng)目，針對采用PCD刀具分別鉆削碳纖維復(fù)合材料與鈦合金開展了試驗(yàn)研究與

2、理論分析，對鉆削過程、鉆削軸向力、刀具磨損等問題進(jìn)行了綜合分析，研究工作和取得的成果如下：
　　 (1)采用同一把刀具、相同的工藝參數(shù)同時(shí)加工碳纖維復(fù)合材料和鈦合金兩種性質(zhì)完全不同的難加工材料，這在目前的技術(shù)上是很困難的事情。為此，研制了新型超硬材料刀具--PCD刀具，有望實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料與鈦合金疊層低損傷、高效裝配制孔。
　　 (2)通過PCD刀具鉆削碳纖維復(fù)合材料試驗(yàn)，分析了復(fù)合材料在切削過程中的切削變形、切屑形成

3、過程，分析了鉆頭直徑、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、刀具頂角、刀片粒徑等因素的變化對鉆削軸向力的影響，確定了PCD刀具鉆削碳纖維復(fù)合材料的合理工藝參數(shù)。
　　 (3)針對鈦合金鉆削導(dǎo)熱性差、刀具磨損嚴(yán)重的問題，提出了變進(jìn)給間歇鉆削的加工方式。通過分析不同工藝參數(shù)對鉆削軸向力與鉆孔質(zhì)量的影響，確定了PCD刀具鉆削鈦合金的合理工藝參數(shù)，為將來的變工藝參數(shù)的數(shù)控制孔新工藝提供可靠的工藝數(shù)據(jù)。
　　 (4)對PCD刀具鉆削碳纖維復(fù)合材料的