金刚石涂层钻头钻削碳纤维增强复合材料钻削力和撕裂预测

通过全面实验进行了金刚石涂层钻头钻削T300和T800碳纤维增强复合材料的研究,并用测力仪系统和超景深显微镜对钻削力和出口撕裂进行了测试与观察。运用指数公式模型对钻削力实验结果进行了回归分析,得到了T300和T800钻削力与转速以及进给量的之间关系式,并对该方程进行了检验,验证误差值均小于6%;建立了出口撕裂因子与钻削力的关系;T800碳纤维增强复合材料的轴向力与撕裂因子呈负线性关系,T300的轴向力与撕裂因子呈正线性关系。

硬质合金钻头钻削碳纤维增强复合材料工艺

针对双向编织碳纤维增强复合材料钻孔过程中存在的生产效率低,易出现毛刺、撕裂、脱层缺陷等工艺难题,通过设计正交实验和单因素实验进行硬质合金钻头钻削双向编织碳纤维增强复合材料的研究,获得钻削力F随主轴转速n和进给量fr的变化规律。结果表明,轴向力随着进给量fr增加而增大,且进给量fr对轴向力的影响大于主轴转速n的影响,并进一步建立钻削力与转速以及进给量的之间关系式Fz=2 298.472n-0.290fr0.115;通过n和fr即可大致预测钻孔出口侧的撕裂长度:l=-28.5n-0.290fr0.115+3.485;孔壁表面粗糙度随轴向力增加呈小幅下降趋势。这些研究结果可对双向编制碳纤维增强复合材料钻削力和加工质量进行预估,为钻削加工参数的初选提供依据。