基于MQL的難加工材料螺旋銑孔工藝研究.pdf

1、螺旋銑孔工藝作為一種新型高效的制孔技術(shù),在航空制造業(yè)應(yīng)用前景廣闊,尤其適用于鈦合金、碳纖維復(fù)合材料(CFRP)等難加工材料的高效制孔。在加工這些材料時(shí),對刀具和冷卻潤滑條件就有了更高的要求,不但要求高效可靠,還要求安全環(huán)保。本文針對微量潤滑(MQL)技術(shù)應(yīng)用于CFRP、鈦合金及其疊層材料螺旋銑孔加工的可行性進(jìn)行了深入分析和研究,論文主要研究內(nèi)容有:
　　進(jìn)行了不同冷卻潤滑條件下的鈦合金螺旋銑孔溫度場有限元仿真與試驗(yàn)研究。通過建立干

2、切削、澆注切削、MQL三種條件下的摩擦和對流傳熱模型,為不同冷卻潤滑效果的評價(jià)提供理論依據(jù),同時(shí)為有限元仿真提供相應(yīng)的邊界條件,并對三種冷卻潤滑條件下鈦合金螺旋銑孔溫度場進(jìn)行有限元仿真。將仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證了有限元仿真和摩擦和對流傳熱模型的有效性。
　　開展了MQL條件下鈦合金螺旋銑孔工藝研究和高壓油霧對CFRP材料影響試驗(yàn)研究。通過與干切削和澆注切削的對比,重點(diǎn)研究了MQL條件下,鈦合金螺旋銑孔過程中切削力和加工孔

3、表面粗糙度隨切削參數(shù)變化的趨勢;在恒定加工參數(shù)下研究了不同冷卻潤滑條件下刀具壽命以及刀具磨損機(jī)理;試驗(yàn)結(jié)果表明在鈦合金螺旋銑孔過程中,微量潤滑表現(xiàn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于干切削,在刀具壽命方面甚至要好于澆注切削,證明了鈦合金螺旋銑孔過程中,MQL完全可以替代傳統(tǒng)澆注切削。通過高壓油霧噴射CFRP層上已加工孔,檢測CFRP層加工孔分層和尺寸變化情況,發(fā)現(xiàn)高壓油霧不會(huì)導(dǎo)致CFRP層上已加工孔尺寸和精度發(fā)改變。證明了微量潤滑可以應(yīng)用于碳纖維復(fù)合材料/鈦合金