钻尖结构对碳纤维复合材料制孔质量的影响

碳纤维复合材料在钻削加工中,容易产生毛刺、撕裂等缺陷。本文采用直径为6 mm的硬质合金钻头开展T300及T700碳纤维复合材料的钻削试验,研究钻头螺旋角、刃形和横刃结构对制孔质量的影响。研究结果表明:采用小进给量时,对孔出口质量影响程度最大的是刃型,而螺旋角和横刃的影响很小;采用大进给量时,对孔出口质量影响最大的是螺旋角,其次是刃型,横刃影响最小;直刃口钻头加工的孔出口质量明显优于凸刃口钻头;大螺旋角略优于小螺旋角;有无横刃的孔出口质量对比差异不显著。     

钻削参数对碳纤维复合材料孔加工质量的影响

本研究通过单因素试验方法,开展钻削碳纤维复合材料的试验研究。采用KISTALER公司9265B型测力仪测钻削轴向力,并采用撕裂因子评价孔形貌质量,对钻削碳纤维复合材料的过程进行分析,研究不同钻削参数对钻削碳纤维复合材料的轴向力和孔加工质量的影响。试验结果表明:随着进给量的增大,轴向力逐渐增大,孔退钻口撕裂因子呈现先减小再增大的趋势,孔进钻口撕裂因子则呈现逐步小幅增大的趋势。随着转速的增大,轴向力逐步小幅减小,孔退钻口撕裂因子随之减小。并且,进给量对轴向力和孔加工质量的影响远大于转速对轴向力和孔加工质量的影响。在相同条件下,孔进钻口的毛刺、撕裂等缺陷明显少于退钻口的缺陷。     

碳纤维复合材料螺旋铣孔铣削力及铣孔质量试验研究

作为一种新型制孔工艺,螺旋铣孔能有效地减小碳纤维复合材料轴向力并改善其加工质量。因此,准确预测碳纤维复合材料螺旋铣孔过程中切削力的大小,有助于合理选择切削参数以及减小加工缺陷的产生。对碳纤维复合材料进行螺旋铣孔试验研究,得到不同切削参数下的切削力以及加工质量。利用线性回归分析,推导出轴向力和平面切削力经验公式。然后,通过对孔质量观察,发现入口和出口处均没有明显的撕裂现象,主要加工缺陷是入口毛刺,最后,探讨切削参数对入口毛刺的影响。     

基于MQL的碳纤维复合材料制孔表面质量及切削力试验

目的 减少碳纤维增强复合材料(CFRP)制孔表面毛刺及边缘凸起等缺陷。方法 对比研究在干切削和微量润滑(MQL)2种加工条件下碳纤维增强复合材料(CFRP)的制孔,在切削速度一定时,探究切削方式、进给速度对制孔尺寸精度、表面质量、切削力的影响。采用方差分析对各影响因素及其权重进行分析。结果 得出了切削方式和工艺参数对制孔尺寸精度、切削力、表面质量的影响规律。试验结果表明,在微量润滑条件下,由于润滑和降温的影响,表面毛刺得到有效去除,纤维断面平整,剪切作用明显,抑制了由温升所引起的边缘隆起膨胀现象,试样的表面质量得到显著提高,切削力整体降低。在干切削和微量润滑条件下对制孔尺寸精度影响最大的是切削方式。对于切削力,在干切削时受到切削方式的影响最大,在微量润滑条件下受到进给速度的影响最大,随着进给速度的增大而增大。结论 在现有试验条件下,微量润滑的加工质量总体上优于干切削的加工质量,其制孔尺寸的精度整体更高,其切削力最大降低了84.26%。     

液氮冷却对碳纤维复合材料钻削表面完整性的影响

目的 研究液氮冷却与钻削工艺对碳纤维复合材料钻削质量的影响。方法 采用YG10X硬质合金钻头开展碳纤维平纹织物/环氧树脂层压复合材料（T300）的液氮低温钻削与常温干式钻削的对比试验研究。分析液氮低温作用下不同钻削参数时的声发射信号有效电压值（Root-Mean-Square of Acoustic Emission Signals,AE-RMS）,并结合孔的加工质量与声发射信号进行有效的识别。结果 与常温干式钻削相比,液氮低温钻削的AE-RMS在钻削阶段平均值增大,且信号相对平稳,在钻出阶段末尾处减小,且无明显突变,孔出口分层因子和出口毛刺减小。在vf=30 mm/min时,孔出口分层因子降低了9.2%,孔壁表面质量提高。结论 与常温干式钻削相比,液氮低温钻削在钻削阶段中,AE-RMS增大,但其波动幅度减小,孔出口毛刺、撕裂等缺陷减少。通过SEM观察,液氮低温钻削下的纤维断口明显减少,树脂涂覆表面整洁平滑,横向纤维与树脂界面有较好的结合性,没有大面积纤维树脂剥离,孔壁表面质量提高。     

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。     

电镀金刚石钻头钻削碳纤维复合材料研究

碳纤维复合材料钻孔加工时极易产生分层、毛刺、撕裂等缺陷,是典型的难加工材料。针对碳纤维复合材料特点,以电镀金刚石钻头为研究对象,从钻削轴向力、钻孔出口质量等方面分析电镀金刚石钻头钻孔特点,并与硬质合金麻花钻进行对比,得出结论：电镀金刚石钻头钻削碳纤维复合材料时钻削轴向力较小,钻削质量较好,更适合于碳纤维复合材料的加工;钻头转速提高有利于减小钻孔缺陷的产生,钻削轴向力随钻头转速的升高而降低,随钻头直径的增大而增大;最后,通过多元线形回归方法得出电镀金刚石钻头钻削力经验公式。     

试验参数对碳纤维铜复合材料性能的影响

以硫酸铜、碳纤维、铜粉等试剂作为原材料,研究了压制的压力、时间和方式,烧结温度及碳纤维镀铜时间等因素对碳纤维-铜复合材料性能的影响。结果表明,随着压制压力的升高和压制时间的延长,复合材料坯体的密度和压溃强度都先快速后缓慢增加;双向压制坯体的性能优于单向压制坯体;复合材料的密度、强度和耐磨性能随着烧结温度的上升而提高,高于750~800℃时,强度开始下降,密度和抗磨性能保持不变;随着镀铜时间的延长,强度和干摩擦性能先快速提高,而后维持不变,但不影响密度和润滑摩擦性能。     

不同粒度的金刚石套料钻钻削碳纤维复合材料时对轴向力及出入口质量的影响

碳纤维增强复合材料在加工过程中,容易产生分层、毛刺、撕裂等缺陷,还会加剧刀具的磨损。针对以上问题,研制了不同粒度的金刚石套料钻,进行了碳纤维复合材料制孔加工实验,分析了磨粒粒度对轴向力、扭矩和出口质量的影响。得到以下结论:采用有细粒度金刚石的钎焊套料钻可以减小钻孔时的轴向力和扭矩。不同粒度套料钻所加工的孔入口处均未出现任何缺陷,出口处的缺陷主要以撕裂缺陷为主。金刚石粒度80/100的钎焊套料钻在进给速度为100 mm/min,主轴转速15 000 r/min的条件下出入口质量优于其他粒度。     

硬质合金高温性能对碳纤维复合材料切削加工的影响研究

制备了主元素一致的两种WC-Co基细晶粒硬质合金材料,材料A添加有微量TaC（NbC）,材料B未添加微量元素。采用高温维氏硬度计对两种硬质合金材料进行高温硬度测试,并用这两种材料制成的菱齿立铣刀对碳纤维复合材料进行铣削加工。结果表明:硬质合金菱齿立铣刀铣削碳纤维复合材料时,磨粒磨损是刀具磨损的主要原因;硬质合金材料A的高温硬度高于材料B;在相同的使用条件下,材料A的耐磨性能比材料B好,制成的刀具使用寿命更长,更适合碳纤维复合材料的切削加工。      

钻孔过程中切削温度对CFRP亚表面的影响

研究了碳纤维增强聚合物(CFRP)/Ti叠层构件钻孔时切削温度对钻孔质量的影响,分析了有无钛合金支撑层制孔时CFRP的切削力、切削热、孔壁表面和亚表面质量,并提出了亚表面损伤评价方法。结果表明,钻孔时钛合金支撑层对CFRP切削力及表面质量的影响较小,但对切削温度和亚表面质量影响显著。刀具同时加工钛合金和CFRP时会产生大量切削热,导致CFRP孔出口处温度大幅升高,高温导致CFRP树脂基体的刚度和粘结性能下降,使得CFRP孔出口附近纤维层上出现了严重的亚表面损伤。同时,采用提出的亚表面损伤评价方法对亚表面损伤进行评价,发现靠近出口处的纤维层亚表面损伤最为严重。在远离出口平面的方向上,亚表面损伤程度逐渐降低。因此,CFRP/Ti叠层构件钻孔过程中切削温度显著影响CFRP孔的亚表面质量,且亚表面的损伤程度是评价CFRP加工质量的重要因素。     

激光熔覆工艺参数对熔覆层质量影响研究

在42CrMo基板上激光熔覆单道钴基合金涂层,采用正交试验,探究激光功率、送粉速率、扫描速度、光斑直径等4个工艺参数对熔覆层几何形貌和稀释率的影响规律.结果表明:激光功率和扫描速度对熔覆高度和熔覆宽度影响较大,激光功率和光斑直径对稀释率影响最大.结合稀释率和熔覆高度与熔覆宽度比值综合评价,获得最优工艺参数组合为激光功率...     

工艺参数对管材绕弯成形质量的显著性影响分析

工艺参数是影响管材数控弯曲成形质量的主要因素之一。针对管材弯曲工艺参数多、交互作用明显的特点,基于ANSYS/APDL平台建立了管材数控绕弯成形的全参数化有限元模型,并经实验验证了该模型的有效性。通过正交模拟实验,研究了成形质量的显著性影响工艺参数以及影响机制。研究结果可为工艺参数优化提供理论依据。     

工艺参数对电渣重熔铸件质量的影响

在电渣重熔过程中,电渣具有使金属电极熔化、提纯净化等作用。模拟试验表明,熔铸电流对电渣重熔铸件质量影响较大。     

热熔自攻丝工艺参数对板件连接质量的影响

阐述了热熔自攻丝技术的概念、使用紧固件特点以及工艺过程。对热熔自攻丝技术来说,连接点处板件的间隙、紧固件落座、底部接头状态及断面质量都是对其接头质量的评判依据,其工艺参数选取对连接件的性能影响很大。通过试验研究了FDS枪打孔阶段的轴向下压力和拧紧阶段目标扭矩对板件连接质量的影响。采用控制变量法进行实验,检测出各状态下的板间间隙、底部成型和断面情况,试验结果表明:在相同扭矩下,轴向下压力为1. 1 k N时连接效果好;目标扭矩为12 N·m时板间间隙为0,在不出现滑牙情况下,增加目标扭矩会使连接质量提高。     

模具结构及注射工艺参数对塑件质量的影响

熔接痕和冷料斑是塑件在成型过程中常见的缺陷,缺陷产生的因素很多.轿车钥匙包塑的表面出现的熔接痕,是通过改变浇口的位置和增设溢料槽措施予于妥善地解决.汽车门把手上的冷料斑,是通过选择合理的模具结构、设备和工艺加工参数给予于解决.本文通过这两个案例,说明了只要抓住了缺陷形成的主要因素,又能够采用合理的整治措施,缺陷的整治总是能够迎刃而解的.     

Modelling the Vibratory Drilling Process to Foresee Cutting Parameters

The poor removal of chips in deep drilling of small diameter is often the cause of tool breakage and poor quality surface. The vibratory drilling enables the chip to be split thanks to the axial vibrations of the drill self-maintained by the cutting energy. Therefore chips are then evacuated easily. A specific tool holder with a variable axial stiffness was developed by the authors. The amplitude of the vibrations is greater than the feed rate. Vibratory drilling has been modelled to predict the cutting conditions and the adjustment of the stiffness of the tool holder. The models and the performances of the self-excited vibratory drilling process were validated by an experimental study.     

滚压加工工艺参数对粗糙度的影响分析

通过控制变量法,从实验的角度分析了滚压加工的主要工艺参数对滚压加工精度的影响,并从弹塑性力学的角度分析了加工机制。经过分析比较,指出在加工中过盈量对粗糙度的大小起着决定性作用。同时讨论了在过盈量一定时,进给量和滚压速度对粗糙度的影响。该研究为滚压加工的实际生产应用提供了有价值的参考。     

工艺参数对流变铸轧板带硬度的影响

通过实验研究了工艺参数对半固态镁合金AZ91D铸轧板带硬度的影响。结果表明,适当地降低浇铸温度可以提高板带的硬度,且采用水冷的冷却方式比空冷方式所得到的板带硬度要高。对板带进行T4处理后,由于β-Mg17Al12相在高温中逐渐溶解分化,α-Mg相增大,其硬度有所下降。而在固溶处理后再采用时效处理会促使β-Mg17Al12相的析出以及在组织内的分布,从而α-Mg基体得到强化,有效增强了板带硬度。