碳纖維復(fù)合材料回轉(zhuǎn)殼體數(shù)控加工技術(shù)研究.pdf

1、碳纖維復(fù)合材料(CFRP)作為一種先進(jìn)的復(fù)合材料，具有重量輕、模量高、比強(qiáng)度大、熱膨脹系數(shù)低、耐高溫、耐熱沖擊、耐腐蝕、吸振性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于航空、航天、汽車等領(lǐng)域。除了一次整體成型的單純產(chǎn)品外，形狀復(fù)雜的零部件成型后不可避免的要進(jìn)行大量二次機(jī)械加工。但是碳纖維復(fù)合材料是由質(zhì)軟而粘性大的基體和強(qiáng)度高、硬度大的纖維混合而成的二相或多相結(jié)構(gòu)，其力學(xué)性能呈各向異性，機(jī)械加工條件比較惡劣，是典型的難加工材料。 本文以某碳纖維復(fù)

2、合材料回轉(zhuǎn)殼體作為研究對象，對碳纖維復(fù)合材料殼體數(shù)控加工進(jìn)行了探索性研究，主要研究內(nèi)容和成果如下： (1)提出“以磨代銑”工藝，通過試切削加工進(jìn)行了刀具、切削工藝的研究，在切割試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上改進(jìn)了工藝，形成了“淺切深大進(jìn)給多層切削”新工藝，研究成果通過生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)控加工應(yīng)用，得到了驗(yàn)證。 (2)根據(jù)回轉(zhuǎn)殼體特點(diǎn)選用GM1000碳纖維復(fù)合材料回轉(zhuǎn)構(gòu)件數(shù)控鉆磨機(jī)床作為加工設(shè)備，完成了回轉(zhuǎn)殼體數(shù)控加工刀具設(shè)計，加工工藝規(guī)劃，及用

3、于構(gòu)件定位的找正組件的設(shè)計。 (3)通過UG軟件進(jìn)行了三維模型建立與加工軌跡生成，構(gòu)建了用于GM1000機(jī)床的后置處理器，并生成了可在GM1000機(jī)床上進(jìn)行回轉(zhuǎn)殼體數(shù)控加工的NC程序，通過空間速度幾何分析進(jìn)行了NC程序的速度修正。 (4)通過VERICUT軟件完成了GM1000虛擬機(jī)床的構(gòu)建，并在此基礎(chǔ)上對回轉(zhuǎn)殼體NC程序進(jìn)行了虛擬切削驗(yàn)證。 (5)結(jié)合生產(chǎn)科研需求，在GM1000機(jī)床上對生成的NC程序進(jìn)行了試件