CFRP/Ti6Al4V叠层构件大螺距螺旋铣孔试验研究

提出了一种大螺距螺旋铣孔工艺。首先,通过对切削参数协同优化、加工设备性能需求等方面的深入分析,探讨了该项工艺实施的可行性。接着,进行了CFRP/Ti6Al4V叠层构件大螺距螺旋铣孔与钻孔的对比试验。分析发现,大螺距螺旋铣孔的孔口与壁面质量及贴合面处孔径精度都优于钻孔;层间切削力突变,Ti6Al4V高温切屑烧(划)伤CFRP壁面等问题,使大螺距螺旋铣削叠层构件的贴合面处孔径精度和孔面质量仍需进一步提高。研究成果为后续探索大螺距螺旋铣孔的工艺优化措施提供了一定的试验依据。

叠层方式影响叠层构件大螺距螺旋铣孔研究

研究了叠层方式对大螺距螺旋铣孔航空叠层构件制孔质量的影响。通过对叠层方式影响大螺距螺旋铣削CFRP/Ti6Al4V叠层构件的简要分析,制定了叠层次序和叠层夹紧两种优化方案,并进行了相应制孔试验。分析发现,大螺距螺旋铣削CFRP/Ti6Al4V叠层构件应优选CFRP侧切入,若必须从Ti6Al4V切入时,则应选取传统钻削。层间夹紧既改善了CFRP/Ti6Al4V贴合面处孔径精度和孔口缺陷,也能避免了层间缝隙残留切屑,明显优于叠层未采取夹紧时的加工结果。研究成果为合理制定CFRP/Ti6Al4V叠层构件一体化制孔工艺和结构设计提供了参考。

Ti6Al4V/CFRP叠层材料的磨料水射流孔加工机理与实验

针对Ti6Al4V/CFRP叠层材料刀具钻削中存在的问题,基于对磨料水射流能量特点与冲蚀加工机理的研究,提出一种采用磨料水射流进行叠层材料钻孔加工的合理策略,并设计磨料水射流孔加工实验,验证该工艺方法的可行性及所提钻削策略的有效性。结果表明:材料堆叠次序、厚度及额外冲蚀时间均会对钻孔质量产生较大影响。由厚度较大的Ti6Al4V侧开始冲蚀钻孔并适当增大额外冲蚀时间,可有效避免CFRP大范围分层撕裂,孔口形貌较好,同时较好改善叠层孔整体锥度,提高钻孔质量。