碳纤维复合材料/钛合金叠层钻孔质量研究

• 作者: 南成根 吴丹 陈恳 马信国
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 碳纤维复合材料 钛合金 叠层钻孔 加工质量
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: 制造科学与技术 -- 制造工艺与装备
• 页码范围: 177-185
• 页数: 9页
• 分类号: TH16
• 字数: 6313字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2016.11.177

摘要

碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic, CFRP)/钛合金叠层的钻孔机理不同于单层材料钻孔，钛合金切屑在排出孔外过程中会对CFRP孔质量造成损伤。为了探究CFRP在叠层钻孔时的质量特性，设计正交试验分析了钛合金切屑和切削参数对CFRP层钻孔质量的影响。观察了轴向切削力和力矩的变化以及钛合金切屑形态，分析CFRP层孔径超差和入口撕裂的机理。结果表明：大进给量条件下，高温、高硬度的钛合金切屑会对CFRP产生严重的侵蚀，是导致CFRP孔径超差的主要原因，并会增大入口撕裂程度；CFRP入口撕裂主要产生在切削速度和纤维方向夹角θ=45°的位置，低切削速度不利于切削CFRP，会加大入口撕裂程度。因此，应使用小进给量钻削钛合金层，使用大切削速度钻削CFRP层；在保证钻头强度的前提下，推荐使用具有较大容屑空间的钻头。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈恳	清华大学机械工程系	184	3027	30.0	46.0
2	吴丹	清华大学机械工程系	91	1774	21.0	39.0
3	南成根	清华大学机械工程系	2	40	1.0	2.0
7	马信国	清华大学机械工程系	4	44	2.0	4.0