航空用碳纖維層壓板復合材料的銑削加工技術研究.pdf

1、隨著當前航空技術的快速發(fā)展，人們對材料的輕量化要求越來越高，碳纖維層壓板復合材料因其優(yōu)異的性能越來越廣泛地被應用到了航空制造工業(yè)中。本文針對航空用碳纖維層壓板復合材料的銑削加工技術，查閱了相關文獻，了解了國內(nèi)外關于碳纖維層壓板復合材料加工技術的研究狀況，通過開展碳纖維層壓板復合材料的銑削加工試驗，對加工工藝參數(shù)以及加工刀具姿態(tài)進行了研究，完成的工作及相關結論如下:
　　(1)通過查閱文獻資料并結合力學性能試驗，對航空用碳纖維層壓板

2、復合材料的特點、結構以及切削性能進行分析，針對該材料的切削，對適合其加工的刀具類型進行了加工適應性分析。
　　(2)搭建了碳纖維層壓板復合材料的銑削加工試驗平臺，選取相關試驗加工設備，開展了銑削加工試驗。針對碳纖維層壓板材料加工表面質量難以評定的情況，本文選取了缺陷占比以及最大毛刺長度作為量化評定因素，利用萬能工具顯微鏡采集了切削試驗中57組試件的表面毛刺情況。通過測力設備采集了57組試驗的切削力試驗數(shù)據(jù)。
　　(3)按照統(tǒng)

3、計學的方法對試驗所得銑削力數(shù)據(jù)進行了回歸分析和極差分析，通過對數(shù)據(jù)結果的分析研究，找到了每一種切削參數(shù)對銑削力的影響情況。
　　(4)獲取了工藝參數(shù)試驗所采集到的切削力和表面毛刺情況數(shù)據(jù)，對其歸一化處理后，利用Matlab程序對碳纖維層壓板復合材料的銑削工藝參數(shù)進行了優(yōu)化，并通過實際生產(chǎn)驗證了優(yōu)化效果。
　　(5)設計了刀具呈傾斜姿態(tài)的加工試驗，對碳纖維層壓板復合材料的銑削方法進行了優(yōu)化。進行了刀具前傾和側傾兩類試驗，就復合

4、材料加工中最關注的表面毛刺情況，對試驗結果進行了量化數(shù)據(jù)對比，發(fā)現(xiàn)在碳纖維層壓板復合材料的銑削加工中，刀具前傾銑削對加工質量有負面影響。而刀具呈側傾姿態(tài)進行銑削則有利于抑制毛刺的產(chǎn)生，并提出了相關理論依據(jù)，找到了在試驗工況下最優(yōu)的刀具側傾角度值是20°。
　　通過以上工作，本文對碳纖維層壓板銑削的工藝參數(shù)進行了優(yōu)化，并通過試驗證明了刀具呈傾斜姿態(tài)進行銑削對其切削質量有較大的影響。其中，刀具呈前傾姿態(tài)銑削對加工質量有負面影響，刀具呈