碳纤维增强复合材料纵扭复合超声振动钻削试验

作者：王晓亮; 焦锋^*; 戚嘉亮; 王晓博; 牛赢

来源：机械设计与研究, 2019, 35(04): 121-125.

DOI：10.13952/j.cnki.jofmdr.2019.0243

• 碳纤维增强复合材料(CFRP)
• 超声辅助钻削
• 轴向力
• 分层

碳纤维增强复合材料(CFRP)以其优越的性能被广泛应用于航空航天领域,然而其作为典型难加工材料,采用传统钻削加工时极易出现毛刺、撕裂、分层及加工表面质量差等现象,严重制约了CFRP的应用。采用纵扭复合超声振动钻削和普通钻削两种钻削方式加工CFRP板材,对比了两种钻削方式下的轴向力、扭矩及钻孔质量,研究了单向型和编织型CFRP板材的钻削轴向力特性,分析了转速、进给速度对钻削轴向力的影响规律。试验表明:纵扭复合超声振动辅助钻削可以更加有效切削CFRP,降低轴向力和扭矩,降低撕裂因子,抑制分层现象;钻削轴向力随着进给速度提高而增大,随着钻速的提高而降低,且当Vc/Vf增大时,钻削轴向力随之下降,试验拟合得到轴向力经验公式。

• 单位
  河南理工大学