硬质合金刀具铣削GFRP材料加工特性的研究

为了获得硬质合金刀具加工玻璃纤维增强复合材料(GFRP)的理想铣削参数,为实际生产提供参考,使用硬质合金柄铣刀对GFRP进行开料铣削加工,以进给速度及主轴转速为铣削因素,以铣削力、铣削温度、表面粗糙度及表面损伤形貌为评价指标,对硬质合金铣刀开料铣削加工GFRP材料的加工特性进行探究。结果表明,随着进给速度的增加,铣削力F((x))与F((y))均呈上升趋势,铣削温度呈下降趋势,表面粗糙度随着温度的下降也呈下降趋势;随着刀具转速的增加,铣削力F((x))与F((y))呈先下降后上升的趋势,并在14000 r/min时达到谷值。同时,GFRP开料加工时顺铣端的表面损伤程度要低于逆铣端,即顺铣可以得到更好的表面质量。因此,在选择GFRP材料的开料加工参数时,应根据刀具参数,在计算出合适的每齿进给量的基础上,尽可能选用较大的进给速度与主轴转速,从而提高加工效率,并在一定程度上减小刀具磨损,提高表面质量,降低成本。

玻璃纤维增强杨木重组木的物理力学性能

采用了玻璃纤维作为增强材料对杨木单板重组木进行了增强,研究了密度和纤维铺装结构对杨木重组木物理力学性能的影响。结果表明:随着玻璃纤维铺装层数的增加,重组木的力学性能增加,但当玻璃纤维添加到3层时,重组木力学性能相较双层玻璃纤维铺装有所降低。随着密度的增加,玻璃纤维对重组木力学性能的增强效果减弱。玻璃纤维对重组木的尺寸稳定性同样有着显著的增强效果,随着纤维铺装层数的增加,玻璃纤维增强重组木的吸水厚度膨胀率、吸水率及线性膨胀率的抑制效果均呈增加趋势。随着浸水时间的增加,玻璃纤维对线性膨胀率的抑制效果也更为显著。

玻璃纤维增强杨木重组木的表面动态润湿性

研究了密度和添加玻璃纤维这两个因素对杨木重组木的表面动态润湿性能的影响,采用水和环氧树脂作为实验液体。利用动态接触角模型对接触角随时间增加的变化情况进行拟合,并通过拟合函数得出的液体在表面铺展和渗透的速率来反映表面动态润湿性的高低。结果表明,随着密度的增加,杨木重组木表面动态润湿性呈降低趋势,且水相比于环氧树脂在杨木重组木表面的铺展渗透速率更高,润湿性更高。对玻璃纤维增强杨木重组木空白处和玻璃纤维与杨木基交界处两种不同表面的动态接触角进行了测试分析,发现水和环氧树脂在玻璃纤维与杨木基交界处的表面动态润湿性相比在空白处均有显著降低。因此,通过玻璃纤维的添加可以抑制水的渗透,进而改善杨木重组木的尺寸稳定性。

两种压制方法对杨木重组木性能的影响

采用冷压热固化法和热压法两种不同压制工艺制备杨木纤维化单板重组木,并对其进行力学性能和尺寸稳定性分析,测量重组木在不同密度下力学性能和尺寸稳定性的变化,探讨两种压制工艺对杨木纤维化单板重组木性能的影响,为改善重组木生产工艺提供技术支持。研究结果表明:冷压热固化法相对于热压法制备的重组木在力学性能和尺寸稳定性方面都有显著提升,但随着密度的增大其优异性不明显。因此,在满足各项力学性能和尺寸稳定性的情况下,实际生产时推荐使用热压法。

GFRP高效铣削工艺参数的优化研究

玻璃纤维增强复合材料(Glass fiber-reinforced polymer,GFRP)是一种广泛应用的高性能复合材料,因此也对不同加工工艺提出了更高的要求。为研究其加工性能,以主轴转速(9000~15000 r/min)、进给速度(1500~4500 mm/min)以及切削深度(0.1~0.5 mm)为切削参数进行试验,以铣削过程中的切削力以及最终加工质量作为衡量指标,使用线性拟合建立切削力数学模型,以遗传算法优化的BP神经网络对加工表面粗糙度进行预测,最后对高效铣削加工工艺进行多目标优化。切削力均随着进给速度、主轴转速以及切削深度而增加,切削参数对表面粗糙度为复杂的非线性相关,表面粗糙度同切削深度呈现出明显的正相关;对切削力进行的线性回归拟合表现出较好的拟合准度以及预测精度,使用遗传算法优化后的神经网络可以很好地提高对于表面粗糙度的预测精度,平均预测误差为8.27%。以较小的切削力,较好的表面质量以及较大的材料去除率对GFRP的加工进行多目标优化,得到高效加工参数为进给速度4500 mm/s,主轴转速11181 r/min,切削深度为0.5 mm,以期为GFRP的高效切削提供参考和指导。

正交胶合木生产的关键设备

以正交胶合木(CLT)生产的关键工序为主线,分析讨论了其主要生产工序的特点及其加工关键设备板材单元指接加工设备、板材组坯施胶设备、成型加压设备以及CNC加工中心的功能及要点,供相关企业在设备选型、研究与开发参考。