车用CFRP材料超声振动钻孔工艺优化及质量分析

为了提高难加工增强体碳纤维复合材料(CFRP)的钻孔加工性能,在螺旋铣加基础上增加了超声振动辅助。设计了不同工艺条件对CFRP超声振动螺旋铣孔实施测试,对比了各条件下CFRP超声辅助螺旋铣孔的切削力差异,测试了孔加工质量状态。研究结果表明:采用超声振动螺旋铣方法处理可以避免引起分层现象,保证同一部位纤维与树脂基体相互形成更紧密结构。综合工艺参数对切削力和切削温度的影响,确定一下参数范围是比较优秀的:主轴转速4000r/min,螺距0.15mm,切向进给量0.04mm。CFRP分层状态受到切削刃锋利性以及材料去除率的综合影响,调整工艺参数能够有效的控制材料去除量,对切削力和切削温度起到很好的调节效果,进而减小分层损伤。

GFRP材料螺旋铣孔时的制孔质量研究

采用传统钻孔方法对GFRP(玻璃纤维增强材料)进行加工时易产生毛刺、撕裂和分层等缺陷,而螺旋铣孔方法可以有效避免这些缺陷产生。运用螺旋铣孔方法对GFRP进行制孔试验,得到切削速度、刀具公转转速、轴向进给螺距对孔壁表面粗糙度以及孔径尺寸误差的影响规律,对比分析了螺旋铣孔和钻孔的孔口缺陷。试验结果表明:影响孔壁表面粗糙度的切削参数由大至小依次为切削速度>刀具公转转速>轴向进给螺距;切削速度、刀具公转转速、轴向进给螺距与孔壁表面粗糙度均呈正比关系;影响孔径尺寸误差的切削参数依次为刀具公转转速>轴向进给螺距>切削速度;螺旋铣孔的入口侧缺陷较多,钻孔时的孔口缺陷更多出现在出口侧。

CFRP/7050复合材料叠层制孔参数研究

数字化制孔凭借高精、高效、高一致性优势在飞机蒙皮叠层制孔中应用日益广泛,其参数的合理性直接影响制孔质量与精度,进而影响飞机的质量与寿命。为获得高精、高效的复合叠层制孔参数,以碳纤维增强型复合材料(CFRP)/铝合金(7050)叠层为研究对象,开展叠层制孔参数研究。设计两次正交试验研究制孔参数对孔径的影响,以主效应图为工具,分析第一次正交试验结果,初步明确各参数对孔径的影响趋势;进而优化正交试验参数取值区间,设计并实施第二组正交试验,结合两组正交试验结果,获得最佳制孔参数。针对该参数的工程实用性,从参数制孔能力、刀具加工寿命两方面进行实验验证。同时,为减少参数研究工作量,将经过验证的制孔参数在工况相同、孔径相近的制孔场景下进行拓展应用研究。在满足制孔精度的前提下,通过制孔能力和刀具制孔寿命实验,验证了拓展应用的可行性,并得到该参数适用的孔径范围,有效减少了制孔参数研究的工作量,提高了制孔参数研究效率。

复材异质叠层半自动制孔工艺参数研究

飞机承力部件采用大量的复合材料及难加工金属异质叠层结构,针对复材异质叠层在制孔过程中易出现烧蚀、孔壁划伤、出孔面质量缺陷以及制孔效率低、刀具寿命短等问题,采用EDU进行半自动制孔工艺参数切削试验,利用电流作为轴向力和扭矩的间接测量手段,对制孔过程中的重要表征量钻削力进行监测,判断制孔过程转速和进给量所反映的加工状态,为复材异质叠层制孔时线速度的选取提供依据,同时满足复材异质叠层的加工质量要求。

切削参数对碳纤维复合材料制孔缺陷及孔壁质量影响研究

选取不同的切削参数,对碳纤维复合材料(CFRP)制孔质量有很大影响。因此深入研究碳纤维复合材料在使用不同类型刀具下选取不同的切削参数的制孔缺陷具有重要意义。设计了单因子试验,选取制孔刀具传统麻花钻、螺旋铣刀、台阶钻、烛心钻,分别在不同切削参数下对CFRP进行了切削制孔试验;并且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;并引入分层因子的概念对出口缺陷进行了分析对比研究。研究结果表明,在CFRP制孔中,孔壁表面粗糙度受主轴转速的影响比较大,远远超过了进给量;通过选择适当的切削参数,能够获得较小孔出口处的分层缺陷,并且能够有效提高孔表面质量。

CFRP/钛合金叠层材料螺旋铣孔变参数试验研究

采用参数递减变化和往复变化两种加工方法对CFRP/钛合金叠层材料进行螺旋铣孔试验研究。试验从孔壁表面粗糙度、孔径误差、CFRP分层损伤等方面分析了两种变参数方法对叠层材料制孔的影响,并对优化后的不变参数和变参数的加工结果进行了对比分析。结果表明,在加工参数递减变化时,减小变参数区域的长度和参数改变次数有利于提高制孔质量,加工参数先减小再增大的变参数螺旋铣孔工艺,有利于减小叠层区域的轴向力和切削温度,从而提高制孔质量。

加工参数对CFRP/钛合金叠层材料制孔表面缺陷的影响

对CFRP/钛合金叠层材料进行一体式钻削试验,研究钻削加工参数对该叠层材料制孔缺陷的影响规律.结果表明,提高转速和降低进给量有利于降低和减少CFRP层出入口处的撕裂现象以及孔壁上的加工缺陷,改善孔出入口质量.相比较于钻削CFRP单板材料,钻削叠层构件时的CFRP层出口质量更好.对于钛合金层,高进给和高转速均不利于提高孔口质量,而低转速和高进给能够改善钛合金层孔壁质量.

旋挖钻机在桥梁桩基施工中的应用与发展

首先介绍旋挖钻机结构特点、应用范围及发展现状,同时对国内徐工集团、三一重工、宇通重工、北京南车时代、中联重工及德国宝峨和意大利MAIT公司旋挖钻机的技术参数进行详细列表对比描述,最后对旋挖钻机的应用情况、发展进展情况介绍并对今后的应用及发展进行展望,以供业类同行选型参考。

基于CBR的制孔窝深工艺参数实例库研究

针对自动制孔设备窝深工艺参数较难控制的问题,提出了一种基于CBR的装配制孔窝深工艺参数优化方法,对企业在飞机批量生产实践中积累的关于制孔工艺参数方面知识和经验进行抽取和表达,并在此基础上研究工艺参数实例的组织和表达方法以及工艺参数实例之间的相似度判断和推荐方法,最后结合实例对该方法进行了验证。