【摘 要】
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玻璃纤维增强复合材料具有质量轻、比强度和比刚度大、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳、热膨胀系数低等优点,广泛应用于航空、航天、体育、特种车辆等领域。但由于其各向异性、导热
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玻璃纤维增强复合材料具有质量轻、比强度和比刚度大、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳、热膨胀系数低等优点,广泛应用于航空、航天、体育、特种车辆等领域。但由于其各向异性、导热性差、层间强度低等特点,钻孔加工时易产生抽丝、分层、撕裂等缺陷,制约了复合材料的推广应用。本文对玻璃纤维增强复合材料钻削技术进行了研究,为其在特种车辆上的应用提供技术支持。分析了复合材料切削过程中的切削力、切削热和切屑的形成过程,结果表明切屑的形成与纤维方向角有关。并对分层机理进行了理论研究,介绍了分层检测的方法和评价指标,提出了分层等缺陷的抑制方法。通过玻璃纤维增强复合材料的钻削试验,探讨了垫板、横刃、涂层等参数对轴向力和分层的影响,并建立了进给速度、主轴转速、钻头直径等因素的轴向力经验公式。选用S刃钻尖TN涂层麻花钻对玻璃纤维增强复合材料进行孔加工试验;并运用扫描电子显微镜对孔壁表面进行微观观察,分析玻璃纤维破坏机理和切削表面微观结构特征。试验结果表明,S刃钻尖与普通钻尖麻花钻相比,可以有效减小钻削轴向力,减小分层缺陷的发生。最后还对玻璃纤维增强复合材料高质量孔加工技术进行了试验研究,试验结果表明PCD麻花钻钻孔质量和刀具寿命都优于普通钻尖和S刃钻尖麻花钻,真正实现了高效、高质加工。
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