玻璃纖維-碳纖維芳綸紙蜂窩板銑削實驗研究.pdf

1、羹簍夫?qū)W碩士學(xué)位論文玻璃纖維／碳纖維芳綸紙蜂窩板銑削實驗研究ExperimentalStudy—onMillingGlassFiber／CarbonFiberAramidPaperHoneycombPanel研究方向：玻璃纖維碳纖維芳綸紙蜂窩板銑削實驗研究摘要纖維復(fù)合材料蜂窩板是當(dāng)前航空航天與軍工領(lǐng)域炙手可熱的一類先進復(fù)合材料，具有質(zhì)量輕、比強度高、比剛度大、隔熱減震、耐沖擊等特點，是當(dāng)前高強輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的翹楚，它的出現(xiàn)推動了機械輕量化

2、發(fā)展，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于航空航天、列車、船舶、建筑裝修等領(lǐng)域。但該類材料切削加工性差，是典型的難加工材料，隨著材料的廣泛應(yīng)用，其難加工性與使用需求之間的矛盾日益突出。本文以玻璃纖維／碳纖維芳綸紙蜂窩板銑削實驗為基礎(chǔ)，對銑刀優(yōu)選、銑削用量優(yōu)化、刀具磨損及蜂窩板表面加工質(zhì)量進行了研究，建立了刀具磨損的數(shù)學(xué)模型，其主要研究工作及結(jié)論如下：(1)通過銑刀優(yōu)選實驗，對比分析了不同刃形銑刀的切削性能。結(jié)果表明：與普通硬質(zhì)合金銑刀相比，CVD金剛石薄膜涂層

3、銑刀磨損小、蜂窩板表面加工質(zhì)量高；但與人字齒CVD金剛石薄膜涂層銑刀相比，菱齒CVD金剛石薄膜涂層銑刀切削效果更好。(2)通過單因素實驗，研究了銑削用量對刀具磨損與蜂窩板表面加工質(zhì)量的影響規(guī)律，分析了纖維方向?qū)w維切削效果的影響以及刀具的磨損機理。結(jié)果表明：隨著主軸轉(zhuǎn)速、銑削寬度的增大或工件進給速度的減小，刀具后刀面磨損均隨之增大；隨著銑削寬度的增大或工件進給速度的減小，玻璃纖維毛刺長度均隨之增大。0。玻璃纖維的切削變形以層間分離和彎曲

4、剪切為主，90。玻璃纖維的切削變形以剪切斷裂為主。普通硬質(zhì)合金銑刀的磨損失效以磨粒磨損為主，CVD金剛石薄膜涂層銑刀的磨損失效以磨粒磨損和涂層脫落為主。(3)通過正交實驗，優(yōu)化了銑削用量組合，并根據(jù)正交實驗結(jié)果，建立了刀具磨損模型。結(jié)果表明：銑削寬度對刀具后刀面磨損及玻璃纖維毛刺長度影響顯著，工件進給速度對普通硬質(zhì)合金銑刀的后刀面磨損影響顯著。在主軸轉(zhuǎn)速n=5500r／min，工件進給速度vf=250mm／min，銑削寬度aclmm時，

5、刀具磨損最小，蜂窩板表面加工質(zhì)量高；經(jīng)回歸分析得到的刀具磨損模型準(zhǔn)確度較高，能夠反映蜂窩板銑削加工時刀具磨損與銑削用量之間的關(guān)系，為銑削工藝參數(shù)的制訂提供了依據(jù)。(4)通過刀具使用壽命實驗，研究了普通硬質(zhì)合金銑刀和菱齒CVD金剛石薄膜涂層銑刀的刀具壽命。從刀具磨損角度看，金剛石涂層銑刀壽命是普通硬質(zhì)合金銑刀的5倍左右；但從纖維切削效果看，金剛石涂層銑刀壽命是普通硬質(zhì)合金銑刀的14倍左右。關(guān)鍵詞玻璃纖維／碳纖維芳綸紙蜂窩板；刀具磨損；加工