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

1、碳纖維復(fù)合材料(CFRP)是以碳纖維為增強(qiáng)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(qiáng)度高、抗疲勞性好、耐熱性好等優(yōu)點(diǎn)，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(shí)刀具容易磨損，刀具耐用度低;另一方面，CFRP各向異性，層間強(qiáng)度低，故加工時(shí)容易產(chǎn)生分層、撕裂等缺陷，在鉆削加工時(shí)尤為嚴(yán)重。但是，鉆削工藝是CFRP加工中的一項(xiàng)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(diǎn)。
　　針對(duì)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(jìn)行CFRP的鉆削實(shí)驗(yàn)研究，主要工作包括:
　　(1)對(duì)碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行概述，包括CFRP的定義、應(yīng)用和在鉆削加工方面的國(guó)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(diǎn)和刃磨原理，以及鉆削CFRP的優(yōu)點(diǎn)。
　　(2)根據(jù)刃磨原理對(duì)復(fù)雜螺旋面鉆尖進(jìn)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(duì)刃磨角度進(jìn)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(duì)高速鋼標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆進(jìn)行復(fù)雜螺旋面鉆尖刃磨，通過改變?nèi)心?shù)，研究對(duì)鉆頭幾何角度的影響，為復(fù)雜螺旋面鉆尖鉆削CFRP的實(shí)驗(yàn)研究做準(zhǔn)備。
　　(4)對(duì)CFRP鉆削過程中出現(xiàn)的缺陷以及出現(xiàn)缺陷的原因進(jìn)行分析。由于鉆削力直接影響著各種缺陷的產(chǎn)生，因此對(duì)碳纖維復(fù)合材料鉆