摘要

目的 针对CFRP开展二氧化碳低温冷却和干式条件下的PCD刀具制孔试验研究,改善CFRP材料的切削性能、提高制孔精度及制孔质量。方法 在传统钻孔和低温冷却条件下,采用常规和织构PCD刀具开展制孔试验,分析不同切削参数下的轴向推力、总切削力、入口直径和相对误差、表面黏结、孔壁形貌及缺陷的差异性。结果 在干式和低温冷却条件下,CFRP钻入过程产生的轴向推力和总切削力均随着进给速度的增大而不断增大;在试验条件下,当进给速度增大时,PCD刀具+干式、PCD刀具+低温及PCD织构刀具+低温三种方式下获得的入口直径相对误差范围分别为0.29%~0.42%,0.57%~1.15%和0.38%~0.89%;与干式加工相比,低温冷却有效抑制了刀具切屑黏结;总体来说,在低温冷却下,孔壁表面发现了明显的纤维断裂,形成较多的纤维断口坑、微裂纹,树脂表面涂覆均匀性较差。结论 在CFRP钻孔过程中,相对于干式钻孔,在相同切削参数下,低温冷却下获得更大的切削力;与低温冷却相比,采用干式钻孔能够提高入口直径尺寸的制孔精度,有效提高抗黏结效果;总体来说,相同切削参数下,干式制孔获得孔壁表面更加平整和均匀。