CFRP鉆削加工排屑仿真及實驗研究.pdf

1、現(xiàn)階段碳纖維復合材料鉆削加工產生切屑的排出方式，仍然以人工手持吸塵器排屑為主，這種排屑方式效率低，降低CFRP制孔質量且污染環(huán)境，吸氣式內排屑鉆削刀具作為吸氣式自排屑系統(tǒng)的重要組成部分，它能夠有效地解決CFRP切屑無法及時排出的問題，已成為現(xiàn)階段國內外CFRP鉆削加工排屑技術研究的重點，而如何在保證其排屑性能的前提下選擇合理鉆削加工參數(shù)與排屑負壓具有重要的實際應用價值與切實的現(xiàn)實意義。
　　首先，闡述吸氣式內排屑系統(tǒng)結構組成與工作

2、原理，對CFRP鉆削過程中影響排屑效率的各因素加以分析，以自主研制的CFRP鉆削專用聚晶金剛石內排屑刀具為研究對象，建立排屑仿真的流動控制方程，內排屑刀具流道內湍流模型，近壁區(qū)模型。
　　其次，在研究CFRP切屑性質的基礎上，計算切屑顆粒在排屑流道內的排屑氣流速度，基于流體仿真軟件Fluent、三維建模軟件建立內排屑刀具三維流道模型，使用Gambit劃分網格，對內排屑鉆削刀具進行流體力學仿真。仿真過程中使用壓力耦合算法SIMPLE

3、C求解計算方程，實現(xiàn)刀具內氣流場的數(shù)值模擬，獲得壓力、速度與湍動能分布情況，進而對內排屑刀具的排屑特性進行分析研究。
　　再次，內排屑鉆削刀具的轉速與出口負壓的變化會對內排屑刀具排屑的效果產生影響，進而發(fā)生堵屑或切屑無法排出的現(xiàn)象，根據(jù)CFRP切屑顆粒排屑過程的瞬時受力分析，應用流體仿真軟件Fluent建立排屑估算模型，得到了自主研制的CFRP鉆削專用聚晶金剛石內排屑刀具出口負壓值、刀具轉速與排屑性能之間的關系，預測了該刀具的排屑