PCD刀具钻削碳纤维复合材料研究

1 试验设备与方案 为开展碳纤维复合材料钻孔试验,搭建的高速钻削试验系统如图1所示,该试验系统由机床部分和钻削力测量系统组成.钻削力测量系统由钻削测力仪、电荷放大器、A/D信号采集卡和PC机等组成,其中钻削测力仪采用Kistler9271A型测力仪,测力仪标定如图2所示.在钻削试验过程中,测力仪内的压电石英传感器将钻削轴向力转化成相应大小的电荷值,并由电荷放大器和A/D信号采集卡将其转化成数值信号,供计算机进行记录和数据的分析处理.     

钎焊金刚石刀具钻削新型复合板试验

为解决新型“三明治”复合层板“凯芙拉复合材料-特种陶瓷-铝合金”孔加工的难题，文中尝试在Z5125立式钻床上采用电镀金刚石套料钻和最新研制的钎焊金刚石套料钻钻削通孔。试验结果表明：电镀金刚石套料钻仅钻削1／2个孔，金刚石磨料就完全脱落；钎焊金刚石套料钻连续钻削10个孔，切削部位无明显变化，加工效率高且孔表面光滑平整，完全满足技术要求，为新型复合材料层板“凯芙拉复合材料-特种陶瓷-铝合金”孔加工寻到了一条方便、经济、有效的新途径。     

晶须复合材料与新型镗削刀具

<正> 据Mapal公司一发言人说:铰刀行将过时,不过它在小孔加工中尚有用武之地。镗刀的主要类型诸如Lehmann-Fulton大型通用镗刀和Ken-dex镶硬质合金可转位刀片微型镗刀杆(所镗孔径小至1/4”)。肯纳金属公司切削系列部StephenOrtiz先生说,晶须复合材料和涂层工艺的应用使     

钻削和攻丝用组合刀具

<正> Regal—Beloit 公司新发展了一种“Unipass”钻头“N”丝锥的复台刀具,这种刀具可在一次行程内完成两道工序,从而可用一个工位来代替二个或两个以上的多工位设备。该复合刀具的特点是,钻头的横刃经过修磨,钻尖角为118°,不需采用中心钻定心,即可进行钻削。刀具上作有一条螺旋槽,横刃经过修磨的钻头和丝锥前后排列,其螺旋角为25°,因此,钻头和丝锥部分切削配合得合理。该组合刀具适     

新型刀具材料在钻削技术上的应用

新型刀具材料在钻削技术上的应用南阳理工学院（河南南阳４７３０６６）吴希让钻削是最常使用的金属切削方法之一。与车、铣相比较，钻头可在更不利的切削条件下工作。近年来，刀具材料的迅速发展，使钻削技术产生明显变化。特殊材料钻头的使用寿命和切削参数不同于普通高...     

钻削碳纤维复合材料刀具磨损与加工质量的研究

使用麻花钻进行钻削碳纤维增强树脂基复合材料T800的试验,研究了刀具磨损对轴向力、钻削温度以及出口形貌的影响。结果表明:随着转速增大,后刀面磨损值增大;转速低于4 000 r/min时,后刀面磨损值增大比较平缓,高于4 000 r/min时,后刀面磨损急剧增大;随着进给速度增大,后刀面磨损值呈现先减小后增大的规律,在进给速度为60 mm/min时最小;随着刀具磨损增大,轴向力以及钻削温度增大,孔出口形貌变差;在转速低于1 000 r/min时,刀具磨损对温度影响很大,当转速高于2 500 r/min时,随着刀具磨损增大,温度增大比较平缓。     

钻扩组合刀具钻削深孔

钻削深孔目前多采用深孔钻。这种方法需要专门的工装设备,刀具结构复杂,刃磨不便,造价高,单件或小批生产不能采用此种方法。若采用麻花钻钻孔,进退刀频繁,排屑困难,效率低;劳动强度大,同样不受欢迎。在生产中我们制造了一种钻扩组合刀具,在普通车床上可连续钻削直径大于35mm的深孔,为轴类深孔加工提供了一种新方法。经过一年来生产实践证明,效果良好。现作简单介绍。     

高效率的钻削刀具——NOVEXDRILL

本文是根据 Walter 公司有关 NOVEX 可转位钻头资料编写的。主要介绍了新型可转位钻头——NOVEXDRILL。文中提及的刀具容屑空间的设计、切削刃上各点线速度对单位切削力和单位进给力的影响关系,可供读者借鉴和参考。     

用于特殊钻削的非标刀具

目前,由于各种大型复合材料中要求加工的紧固件孔越来越多,机床面临的挑战就越来越变为大量的很深的和复杂的孔加工。这是两个完全不同的应用领域,但其共同点是为了获得令人满意的加工结果和具有竞争力的加工性能,必须使用定制化的刀具。     

用于特殊钻削的非标刀具

目前，由于各种大型复合材料中要求加工的紧固件孔越来越多，机床面临的挑战就越来越变为大量的很深的和复杂的孔加工。这是两个完全不同的应用领域，但其共同点是为了获得令人满意的加工结果和具有竞争力的加工性能，必须使用定制化的刀具。     

碳纤维复合材料的钻削研究进展

碳纤维复合材料(CFRP)的高比强度、比硬度、耐高温、耐化学腐蚀等一些优良特性,使这种新型复合材料在航天、航空、船舶、建筑等领域的应用不断扩大,在CFRP的加工中,孔加工最为常见(约占60%)。本文主要对国内外一些碳纤维复合材料的钻孔加工实验理论研究进行总结,着重分析各因素对钻孔质量及刀具磨损的影响规律,展望了CFRP钻削加工的发展方向。     

碳纤维复合材料的钻削加工

文章对国内外研究碳纤维复合材料（ＣＦＲＰ）的钻削加工技术的最新成果作了概述介绍,对钻削ＣＦＲＰ材料时的分层、撕裂等孔加工缺陷进行了分类和简单分析,并指出了提高钻孔质量的关键因素和方法。     

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。     

高速钻削碳纤维复合材料钻削转矩的非线性回归分析

对高速钻削碳纤维复合材料中的转矩问题,就文献[1]对Φ=5·5mm的硬质合金四面钻的实验结果进行深入分析研究。得到转速n和进给速度vf在3000r/min≤n≤24000r/min及24mm/min≤vf≤120·8mm/min范围内成立的二元非线性回归公式的两种形式M=M(vf,n)和M=M(f,n)及适用范围。还给出固定其中任何一个自变元,约化出的一系列一元函数公式的曲线。发现如下二点唯象规律:①对于固定的转速n,转矩随着进给速度vf的增加而增大;②对于固定的进给速度vf,转矩随着转速n的增加而减小。上述观察和得到的唯象规律为高速切削机理的进一步研究提供了基础。     

微型数控钻削刀具折断的自动检测

介绍微型数控钻削PCB时刀具的折损,研制一种拾光型光纤传感器,自动检测刀具的折断,以提高PCB加工质量、生产效率及降低成本。     

碳纤维复合材料钻削试验研究

在碳纤维复合材料切削加工过程中,经常会出现分层、劈裂等质量问题。文中为了解决碳纤维复合材料的分层问题,从而达到提高碳纤维复合材料钻削质量的目的,主要从分析碳纤维复合材料切削加工工艺特性入手,利用不同的工艺参数、加工技巧,对其进行了一系列钻削试验。通过分析试验数据,对比试验结果,从优化工艺参数、加工刀具的选用方面,提出了若干适合实际操作的工艺技巧,确定了最优的钻削方法。该方法被广泛应用到了产品中,成功改善了碳纤维复合材料的钻削质量。     

两种钻头高速钻削碳纤维复合材料时的钻削力与钻削温度对比

采用金刚石涂层钻头和硬质合金麻花钻头对单向T800碳纤维复合材料进行高速钻削试验,对比分析了两种钻头在不同转速和进给速度下钻削时的钻削力与钻削温度,并研究了钻削力对制孔质量的影响。结果表明:高转速、低进给速度能有效提高孔的加工质量;在相同加工参数下,与硬质合金麻花钻头相比,用金刚石涂层钻头钻削时,钻削轴向力减小40%,钻削温度至少降低17%,更适合钻削碳纤维复合材料。     

横刃修磨高长径比微细钻削刀具的钻削性能研究

横刃修磨方法是一种提高钻削刀具加工性能的有效手段.针对横刃修磨高长径比微钻,建立了刀具螺旋槽、非共轴螺旋后刀面和十字型横刃的数学模型,并基于六轴数控工具磨床刃磨制备出直径0.5 mm、长径比为10的横刃修磨高长径比非共轴螺旋后刀面微钻.在304不锈钢材料上开展了普通高长径比微钻和横刃修磨高长径比微钻的对比钻削试验研究,...     

超声振动钻削钛合金的刀具温度和磨损分析

针对超声振动钻削钛合会过程中刀具温度较高,但刀具磨损较低的问题,对普通钻削和超声振动钻削AISI - Al2024、AISI-1045、Ti6Al4V进行了有限元仿真和试验,分析了刀具温度、磨损、切屑形态等切削过程变量,解释并研究了其加工机理.结果表明:虽然超声振动叠加的能量提高了刀具温度,但在切削区由于超声减摩作用,...     

高速钻削碳纤维/铝合金叠层复合材料的钻削力有限元仿真

将不同的本构模型和失效准则写入VUMAT子程序,在ABAQUS/Explicit模块中建立CFRP/Al三维钻削有限元模型,仿真分析PCD麻花钻高速钻削CFRP/Al时轴向力、扭矩和应力分布的变化规律。仿真结果表明,高转速低进给可获得较小的轴向力和扭矩,进给量对轴向力和扭矩的影响更大,CFRP应力分布与碳纤维铺层方向一致。