CFRP制件定心內(nèi)齒槽加工關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)具有比強(qiáng)度高、比模量大等特點(diǎn)，在軍工及航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但其層合機(jī)構(gòu)、各向異性等特點(diǎn)導(dǎo)致加工時(shí)的切削力極其不均勻，又由于CFRP制件內(nèi)孔較深且內(nèi)齒槽分布在深長(zhǎng)孔中，使鏜桿的結(jié)構(gòu)和尺寸受到一定的限制，造成鏜桿的剛度較低，很容易產(chǎn)生振動(dòng)，刀具易磨損，加工效率低，本文針對(duì)CFRP彈托制件深孔內(nèi)齒槽加工的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究。
　　首先對(duì)CFRP的加工機(jī)理進(jìn)行了探究，根據(jù)彈托制件定心內(nèi)齒槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定

2、了定心內(nèi)齒槽的加工工藝，分析了內(nèi)齒槽的加工方案，并設(shè)計(jì)了內(nèi)齒槽加工成型刀片。
　　其次根據(jù)CFRP制件定心內(nèi)齒槽的加工特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了專(zhuān)用減振鏜桿的結(jié)構(gòu)，建立了其動(dòng)力學(xué)模型，并研制了動(dòng)力減振鏜桿。通過(guò)模態(tài)試驗(yàn)分析了減振鏜桿的阻尼比，確定了減振器中橡膠圈和阻尼液的參數(shù)，減振鏜桿相對(duì)于普通鏜桿阻尼比最大可提高492.5％。并通過(guò)ANSYS仿真和實(shí)際加工試驗(yàn)分析了減振鏜桿的減振性能，減振鏜桿的共振振幅約為普通鏜桿的5.95％，動(dòng)剛度提高了1

3、5.85倍，減振鏜桿能夠有效的降低刀具磨損，鏜孔時(shí)刀具的磨損可降低7.4％，同時(shí)能夠提高表面加工質(zhì)量，有效減少因刀具振動(dòng)產(chǎn)生的刀紋。
　　最后利用減振鏜桿進(jìn)行了CFRP鏜孔及內(nèi)齒槽加工試驗(yàn)，分析了不同加工工藝參數(shù)下的切削力和表面加工質(zhì)量，表明在背吃刀量為0.3mm、切削速度為34m/min、進(jìn)給量為0.06mm/r的參數(shù)條件下鏜孔加工效果較好，在切削速度為18m/min、進(jìn)給量為0.032mm/r的參數(shù)條件下可獲得良好的齒槽加工效