基于復(fù)雜螺旋面鉆尖的碳纖維復(fù)合材料(CFRP)鉆削實驗研究.pdf

1、碳纖維復(fù)合材料(CFRP)是以碳纖維為增強材料，以樹脂作為基體形成的復(fù)合材料，具有比剛度和比強度高、抗疲勞性好、耐熱性好等優(yōu)點，憑借其優(yōu)良的性能，碳纖維復(fù)合材料在軍事及民用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但是由于CFRP的硬度高(53～65HRC)，與高速鋼的硬度接近，故在加工時刀具容易磨損，刀具耐用度低;另一方面，CFRP各向異性，層間強度低，故加工時容易產(chǎn)生分層、撕裂等缺陷，在鉆削加工時尤為嚴重。但是，鉆削工藝是CFRP加工中的一項重要工藝，因

2、此CFRP的鉆削研究一直是學(xué)者們研究的熱點。
　　針對CFRP鉆削加工中易產(chǎn)生分層、撕裂和毛刺等缺陷的問題，本課題使用復(fù)雜螺旋面鉆尖進行CFRP的鉆削實驗研究，主要工作包括:
　　(1)對碳纖維復(fù)合材料進行概述，包括CFRP的定義、應(yīng)用和在鉆削加工方面的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，總結(jié)了CFRP鉆削過程中出現(xiàn)的各種問題，并介紹復(fù)雜螺旋面鉆尖的特點和刃磨原理，以及鉆削CFRP的優(yōu)點。
　　(2)根據(jù)刃磨原理對復(fù)雜螺旋面鉆尖進行數(shù)學(xué)建

3、模，得到復(fù)雜螺旋面鉆尖后刀面和前刀面的數(shù)學(xué)模型，并利用得到的數(shù)學(xué)模型對刃磨角度進行求解，得到了刃磨角度與刃磨參數(shù)的關(guān)系，為復(fù)雜螺旋面鉆尖的刃磨提供理論依據(jù)。
　　(3)對高速鋼標準麻花鉆進行復(fù)雜螺旋面鉆尖刃磨，通過改變?nèi)心?shù)，研究對鉆頭幾何角度的影響，為復(fù)雜螺旋面鉆尖鉆削CFRP的實驗研究做準備。
　　(4)對CFRP鉆削過程中出現(xiàn)的缺陷以及出現(xiàn)缺陷的原因進行分析。由于鉆削力直接影響著各種缺陷的產(chǎn)生，因此對碳纖維復(fù)合材料鉆