航空用碳纖維層壓板復(fù)合材料的銑削加工技術(shù)研究.pdf

1、隨著當(dāng)前航空技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)材料的輕量化要求越來越高，碳纖維層壓板復(fù)合材料因其優(yōu)異的性能越來越廣泛地被應(yīng)用到了航空制造工業(yè)中。本文針對(duì)航空用碳纖維層壓板復(fù)合材料的銑削加工技術(shù)，查閱了相關(guān)文獻(xiàn)，了解了國內(nèi)外關(guān)于碳纖維層壓板復(fù)合材料加工技術(shù)的研究狀況，通過開展碳纖維層壓板復(fù)合材料的銑削加工試驗(yàn)，對(duì)加工工藝參數(shù)以及加工刀具姿態(tài)進(jìn)行了研究，完成的工作及相關(guān)結(jié)論如下:
　　(1)通過查閱文獻(xiàn)資料并結(jié)合力學(xué)性能試驗(yàn)，對(duì)航空用碳纖維層壓板

2、復(fù)合材料的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)以及切削性能進(jìn)行分析，針對(duì)該材料的切削，對(duì)適合其加工的刀具類型進(jìn)行了加工適應(yīng)性分析。
　　(2)搭建了碳纖維層壓板復(fù)合材料的銑削加工試驗(yàn)平臺(tái)，選取相關(guān)試驗(yàn)加工設(shè)備，開展了銑削加工試驗(yàn)。針對(duì)碳纖維層壓板材料加工表面質(zhì)量難以評(píng)定的情況，本文選取了缺陷占比以及最大毛刺長度作為量化評(píng)定因素，利用萬能工具顯微鏡采集了切削試驗(yàn)中57組試件的表面毛刺情況。通過測力設(shè)備采集了57組試驗(yàn)的切削力試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　(3)按照統(tǒng)

3、計(jì)學(xué)的方法對(duì)試驗(yàn)所得銑削力數(shù)據(jù)進(jìn)行了回歸分析和極差分析，通過對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果的分析研究，找到了每一種切削參數(shù)對(duì)銑削力的影響情況。
　　(4)獲取了工藝參數(shù)試驗(yàn)所采集到的切削力和表面毛刺情況數(shù)據(jù)，對(duì)其歸一化處理后，利用Matlab程序?qū)μ祭w維層壓板復(fù)合材料的銑削工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并通過實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證了優(yōu)化效果。
　　(5)設(shè)計(jì)了刀具呈傾斜姿態(tài)的加工試驗(yàn)，對(duì)碳纖維層壓板復(fù)合材料的銑削方法進(jìn)行了優(yōu)化。進(jìn)行了刀具前傾和側(cè)傾兩類試驗(yàn)，就復(fù)合

4、材料加工中最關(guān)注的表面毛刺情況，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了量化數(shù)據(jù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在碳纖維層壓板復(fù)合材料的銑削加工中，刀具前傾銑削對(duì)加工質(zhì)量有負(fù)面影響。而刀具呈側(cè)傾姿態(tài)進(jìn)行銑削則有利于抑制毛刺的產(chǎn)生，并提出了相關(guān)理論依據(jù)，找到了在試驗(yàn)工況下最優(yōu)的刀具側(cè)傾角度值是20°。
　　通過以上工作，本文對(duì)碳纖維層壓板銑削的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并通過試驗(yàn)證明了刀具呈傾斜姿態(tài)進(jìn)行銑削對(duì)其切削質(zhì)量有較大的影響。其中，刀具呈前傾姿態(tài)銑削對(duì)加工質(zhì)量有負(fù)面影響，刀具呈