碳纤维复合材料切削制孔轴向力仿真分析及缺陷实验

碳纤维复合材料在航空、国防、汽车等领域应用广泛,由于其机械强度高,加工难度大,在切削制孔操作中经常会出现孔口缺损、孔壁开裂等问题,造成材料的浪费。本文通过刀具建模,开展碳纤维复合材料切削制孔的轴向力仿真分析,分析了不同制孔刀具、不同切削参数下轴向力的变化情况;随后设计了切削制孔缺陷实验,探究了进给量、主轴转速对孔口缺陷的影响,为改进碳纤维复合材料切削制孔工艺,提高制孔质量提供了一定的借鉴。

刀具类型对CFRP制孔缺陷及孔壁质量的影响研究

使用不同类型刀具对碳纤维复合材料(CFRP)制孔过程中的缺陷和孔壁质量进行研究,设计了单因子实验,通过选取制孔刀具传统麻花钻、螺旋铣刀、台阶钻、烛心钻,对CFRP进行了切削制孔实验,利用超景深电子显微镜观测加工缺陷,使用表面粗糙度测量仪测量孔壁粗糙度。结果表明,与传统麻花钻制孔相比,采用螺旋铣工艺、台阶钻或烛心钻制孔能够减小孔口处的分层缺陷,有效提高孔表面质量。