飞机壁板柔性装配螺旋铣孔单元的研制 被引量：8

1

作者 单以才 李亮 +1 位作者 何宁 李一民 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第3期129-131,135,共4页

针对现代飞机壁板高效精密制孔的需求,研制了一种新型的螺旋铣孔单元。首先,通过对国内外现有机身自动制孔系统的技术分析,并结合壁板装配制孔的作业特点,引入一种新兴的制孔技术—螺旋铣孔。其次,对螺旋铣孔运动进行功能分解,展开了螺... 针对现代飞机壁板高效精密制孔的需求,研制了一种新型的螺旋铣孔单元。首先,通过对国内外现有机身自动制孔系统的技术分析,并结合壁板装配制孔的作业特点,引入一种新兴的制孔技术—螺旋铣孔。其次,对螺旋铣孔运动进行功能分解,展开了螺旋铣孔单元的模块化设计,确定了偏心调节模块的传动方案,设计了铣刀结构与装夹方式。最后,基于螺旋铣孔单元样机,对航空铝合金和碳纤维复合材料进行了切削试验,结果表明铣孔质量基本满足飞机装配的精度要求。样机的成功研制,对提升我国飞机柔性装配整体水平具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 航空大型构件 自动制孔系统 螺旋铣孔 螺旋铣孔单元 设计与试验

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基于运动学及力热分析的CFRP超声振动辅助螺旋铣孔质量影响机制 被引量：9

2

作者 陈光 刘见 +3 位作者 戈家影 秦旭达 邹云鹤 任成祖 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期199-209,共11页

碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer/plastic,CFRP)因其较高的比强度、耐腐蚀性、耐疲劳性等优异性能,被广泛应用于航空航天领域,但作为各向异性的难加工材料,制孔过程易产生损伤。针对CFRP超声振动辅助螺旋铣孔质量... 碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer/plastic,CFRP)因其较高的比强度、耐腐蚀性、耐疲劳性等优异性能,被广泛应用于航空航天领域,但作为各向异性的难加工材料,制孔过程易产生损伤。针对CFRP超声振动辅助螺旋铣孔质量为研究内容,首先建立了轴向超声辅助螺旋铣孔的运动学方程,对与孔壁接触的侧刃的切削轨迹、速度、超声辅助螺旋铣孔过程侧刃的有效前角进行了求解。分析了有无超声振动条件下CFRP孔表面的纤维断裂及材料去除机理,在切削角度为0~45°范围内,螺旋铣纤维主要承受拉伸应力,而超声辅助螺旋铣条件下纤维承受变向剪切作用,纤维易断裂且与基体脱粘现象显著降低。此外,研究了工艺参数(轴转速、螺距、切向每齿进给量)对CFRP超声振动辅助螺旋铣孔切削力和切削温度的影响规律。结合切削力、热、切削刃与刀具的相对位移、运动速度及有效前角的变化,分析了工艺参数对毛刺、分层损伤及出入口孔径的影响机制。研究表明由于超声振动的存在,工艺参数影响刀具与工件的接触及分离属性、刀具的有效前角,从而影响切削过程中的力、热的变化,进而影响制孔质量。 展开更多

关键词 CFRP复合材料 超声振动 螺旋铣孔 工艺参数 制孔质量

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钛合金螺旋铣孔孔径偏差研究 被引量：7

3

作者 董志刚 高宇 +2 位作者 康仁科 杨国林 鲍岩 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期408-416,共9页

螺旋铣孔是航空航天领域新出现的制孔技术,其切削过程中会产生径向切削力,从而引起刀具变形并造成孔径偏差。针对该问题开展了钛合金螺旋铣孔孔径偏差试验,分析了包括进给方向在内的不同加工参数对孔径偏差的影响规律;基于螺旋铣孔运动... 螺旋铣孔是航空航天领域新出现的制孔技术,其切削过程中会产生径向切削力,从而引起刀具变形并造成孔径偏差。针对该问题开展了钛合金螺旋铣孔孔径偏差试验,分析了包括进给方向在内的不同加工参数对孔径偏差的影响规律;基于螺旋铣孔运动学原理对不同进给方向下的材料去除过程和径向切削力方向进行了研究,分析了不同进给方向下的孔径偏差变化规律及形成原因,并设计切削力试验进行了验证;通过分析不同加工参数下的未变形切屑形状及径向切削力变化情况,研究了各加工参数对孔径变化趋势的影响规律。研究结果表明,当进给方向为顺时针时,刀具受背离孔心的径向切削力的作用向孔径外侧发生挠曲变形,导致所加工孔径大于理论孔径;当进给方向为逆时针时则相反。进给速度和导程的增加将加剧孔径偏差,切削速度的增加则会减弱孔径偏差。 展开更多

关键词 螺旋铣孔 孔径偏差 径向切削力 刀具变形 进给方向 钛合金

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C/E复合材料螺旋铣孔切屑形状与切削温度研究 被引量：7

4

作者 谢海龙 董志刚 +3 位作者 康仁科 杨国林 许君 郭东明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期328-334,共7页

碳纤维增强环氧树脂基体(C/E)复合材料具有优异的性能,广泛用于制造飞行器结构件。在加工C/E复合材料连接孔过程中容易出现分层、撕裂等加工缺陷,而切削温度过高是导致加工缺陷的主要原因之一。螺旋铣孔作为新的制孔技术,加工C/E复合材... 碳纤维增强环氧树脂基体(C/E)复合材料具有优异的性能,广泛用于制造飞行器结构件。在加工C/E复合材料连接孔过程中容易出现分层、撕裂等加工缺陷,而切削温度过高是导致加工缺陷的主要原因之一。螺旋铣孔作为新的制孔技术,加工C/E复合材料时表现出许多优于传统钻孔的特点,受到广泛关注。本文采用专用加工装备开展了C/E复合材料制孔试验,利用红外热像仪实时监测切削温度,分析了螺旋铣孔加工参数对切削温度的影响规律。根据螺旋铣孔运动学规律和切削原理,从未变形切屑形状特点入手分析了螺旋铣孔切削温度的来源和影响因素。研究结果可对深入理解螺旋铣孔加工机理、制定合理的螺旋铣孔加工工艺提供依据。 展开更多

关键词 螺旋铣孔 C/E复合材料 切削温度 未变形切屑 制孔

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飞机壁板柔性装配螺旋铣孔单元的研制 被引量：5

5

作者 单以才 李亮 +1 位作者 何宁 李一民 《工具技术》 2012年第10期46-49,共4页

针对现代飞机壁板高效精密制孔的需求,研制一种面向大型航空组件柔性装配的新型螺旋铣孔单元。首先,通过对国内外现有机身自动制孔系统的技术分析,并结合壁板装配制孔的作业特点,引入一种新兴的制孔技术——螺旋铣孔。其次,对螺旋铣孔... 针对现代飞机壁板高效精密制孔的需求,研制一种面向大型航空组件柔性装配的新型螺旋铣孔单元。首先,通过对国内外现有机身自动制孔系统的技术分析,并结合壁板装配制孔的作业特点,引入一种新兴的制孔技术——螺旋铣孔。其次,对螺旋铣孔运动进行功能分解,展开了螺旋铣孔单元的模块化设计,确定了偏心调节模块的传动方案,设计了铣刀结构与装夹方式。最后,基于螺旋铣孔单元样机,对航空铝合金和碳纤维复合材料进行了切削试验,结果表明铣孔质量基本满足飞机装配的精度要求。 展开更多

关键词 航空大型构件 自动制孔系统 螺旋铣孔 螺旋铣孔单元 设计与试验

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钛合金螺旋铣孔与传统钻孔的加工质量对比 被引量：6

6

作者 吉春辉 田利成 +2 位作者 秦旭达 刘振旺 刘婕 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1-3,9,共4页

对钛合金进行了螺旋铣孔与传统钻孔试验,研究了两种孔的加工质量及影响因素。结果表明:钛合金螺旋铣孔的质量相对较高,表面粗糙度相对较小;对于螺旋铣孔工艺,轴向每转进给量是影响孔表面粗糙度的主要因素,切向每齿进给量是影响孔圆度的... 对钛合金进行了螺旋铣孔与传统钻孔试验,研究了两种孔的加工质量及影响因素。结果表明:钛合金螺旋铣孔的质量相对较高,表面粗糙度相对较小;对于螺旋铣孔工艺,轴向每转进给量是影响孔表面粗糙度的主要因素,切向每齿进给量是影响孔圆度的主要因素,螺旋铣孔参数对孔径的影响不大;对于传统钻孔工艺,轴向每转进给量是影响孔表面粗糙度、圆度和孔径的主要因素。 展开更多

关键词 钛合金 螺旋铣孔 传统钻孔 孔质量

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沉头孔螺旋铣削加工有限元仿真分析 被引量：1

7

作者 盛方怡 杨国林 +2 位作者 孟凡通 董志刚 康仁科 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期275-286,共12页

航空航天构件装配过程中需要加工大量沉头孔,难加工材料的大量使用给装配制孔技术带来了新挑战。螺旋铣孔是一种装配制孔新方法,配合特殊刀具可实现沉头孔加工,并且能够利用螺旋铣孔切削原理上的特点来提高沉头孔加工质量。首先,进行了... 航空航天构件装配过程中需要加工大量沉头孔,难加工材料的大量使用给装配制孔技术带来了新挑战。螺旋铣孔是一种装配制孔新方法,配合特殊刀具可实现沉头孔加工,并且能够利用螺旋铣孔切削原理上的特点来提高沉头孔加工质量。首先,进行了沉头孔螺旋铣削加工的运动学分析,然后利用有限元仿真了钛合金材料沉头孔螺旋铣削过程。接下来,通过沉头孔螺旋铣削试验中的切削力和切屑形态对有限元仿真的准确性进行了验证。最后,使用建立的仿真模型分析了锪窝深度和工艺参数对钛合金沉头孔螺旋铣削过程中刀具所受切削力的影响规律。 展开更多

关键词 螺旋铣孔 锪窝 沉头孔 切削力 有限元仿真

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碳纤维增强热塑性复合材料螺旋铣磨制孔损伤研究 被引量：3

8

作者 张红哲 郑植 +3 位作者 殷国运 陈晨 邓成林 鲍永杰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期25-34,共10页

目的研究碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)螺旋铣磨制孔的切削温度和切削力的变化趋势,以及典型制孔损伤的特点,并分析切削温度的下降对制孔损伤的影响。方法采用螺旋铣磨的方法开展CFRTP的制孔试验研究,通过改变工艺参数研究切削温度... 目的研究碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)螺旋铣磨制孔的切削温度和切削力的变化趋势,以及典型制孔损伤的特点,并分析切削温度的下降对制孔损伤的影响。方法采用螺旋铣磨的方法开展CFRTP的制孔试验研究,通过改变工艺参数研究切削温度、切削力的变化趋势,分析各类典型制孔损伤的特点、形成原因及随工艺参数的变化情况,并研究添加冷却辅助降低切削温度对抑制制孔损伤的效果。结果随着刀具自转转速、公转转速和螺距的升高,切削温度分别升高了约46.43%、12.06%和95.97%;切削力随着自转转速的升高而降低,随着公转转速和螺距的升高而增大。当螺距达到0.45mm时,轴向力会有所下降。入口损伤和出口损伤主要以毛刺为主,损伤会随着各工艺参数的升高而加剧,孔壁损伤主要表现为涂覆、变形、裂纹等3种形式。添加冷却辅助后,制孔质量得到显著提高,高温下的刀具涂覆问题基本解决。结论切削温度是影响CFRTP制孔质量的主要因素,切削温度的升高导致树脂基体软化,使得切屑形貌从粉末状转变为连续薄片状,进而对切削力产生影响,树脂软化对制孔损伤有着明显的影响。冷却辅助能够明显地降低切削温度,从而起到抑制损伤的作用。 展开更多

关键词 碳纤维增强热塑性复合材料 螺旋铣磨 制孔 切削温度 损伤 冷却辅助

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碳纤维增强复合材料倾斜螺旋铣孔出口成型及制孔质量分析

9

作者 王海艳 田淦 陆尧 《工具技术》 北大核心 2024年第9期98-102,共5页

为了提高碳纤维增强复合材料(CFRP)制孔出口质量,结合球头铣刀几何形状和倾斜螺旋铣孔加工原理,详细分析了CFRP球头铣刀倾斜螺旋铣孔的运动学特性和CFRP倾斜螺旋铣孔时孔出口的成型过程,着重讨论了刀具切出材料过程、出口切削速度变化... 为了提高碳纤维增强复合材料(CFRP)制孔出口质量,结合球头铣刀几何形状和倾斜螺旋铣孔加工原理,详细分析了CFRP球头铣刀倾斜螺旋铣孔的运动学特性和CFRP倾斜螺旋铣孔时孔出口的成型过程,着重讨论了刀具切出材料过程、出口切削速度变化及材料变形对孔出口质量的影响。通过开展CFRP球头铣刀倾斜螺旋铣孔实验,分析了球头铣刀倾斜角为0°~5°时孔的出口质量。结果表明,球头铣刀倾斜螺旋铣孔可以明显降低CFRP的出口毛刺和分层情况,实现CFRP低损伤制孔。 展开更多

关键词 倾斜螺旋铣孔 球头铣刀 CFRP 出口成型 制孔质量

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低频扭转振动辅助螺旋铣孔切削力模型研究

10

作者 冯勇 周豪杰 +3 位作者 周智远 贾晓林 秦育彦 徐伟伟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期390-402,共13页

晶须增强钛基复合材料因其高比刚度、比强度等优异性能,被广泛用于航空航天、车辆运输以及新能源等领域;然而,由于材料各向异性,在常规制孔加工中极易产生缺陷,限制了其大量推广和应用。为此,结合低频扭转振动的运动特点和螺旋铣削的加... 晶须增强钛基复合材料因其高比刚度、比强度等优异性能,被广泛用于航空航天、车辆运输以及新能源等领域;然而,由于材料各向异性,在常规制孔加工中极易产生缺陷,限制了其大量推广和应用。为此,结合低频扭转振动的运动特点和螺旋铣削的加工特点,提出低频扭转振动辅助螺旋铣孔(低频扭振螺旋铣孔)工艺方法,并进一步推导了其切削力模型;在此基础上,开展了TiBw/TC4复合材料的铣孔实验研究,验证了切削力模型的合理性。仿真分析表明,扭振切向进给与切向每齿进给相同,扭振频率与切削频率同频时,端面合力的平均切削力峰值较常规螺旋铣孔分别下降近13.05%和13.64%。实验研究表明,低频扭振螺旋铣孔有助于减少出/入口毛刺、孔壁划痕、破碎等缺陷,并可有效降低刀具磨损;相较于常规螺旋铣孔,孔壁粗糙度降低36.29%。 展开更多

关键词 TiBw/TC4复合材料 低频扭振 螺旋铣孔 切削力模型 制孔质量

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CFRP/钛合金叠层材料螺旋铣孔变参数试验研究 被引量：3

11

作者 黄波涛 罗海泉 +1 位作者 蒲景威 高延峰 《航空科学技术》 2020年第9期65-71,共7页

采用参数递减变化和往复变化两种加工方法对CFRP/钛合金叠层材料进行螺旋铣孔试验研究。试验从孔壁表面粗糙度、孔径误差、CFRP分层损伤等方面分析了两种变参数方法对叠层材料制孔的影响,并对优化后的不变参数和变参数的加工结果进行了... 采用参数递减变化和往复变化两种加工方法对CFRP/钛合金叠层材料进行螺旋铣孔试验研究。试验从孔壁表面粗糙度、孔径误差、CFRP分层损伤等方面分析了两种变参数方法对叠层材料制孔的影响,并对优化后的不变参数和变参数的加工结果进行了对比分析。结果表明,在加工参数递减变化时,减小变参数区域的长度和参数改变次数有利于提高制孔质量,加工参数先减小再增大的变参数螺旋铣孔工艺,有利于减小叠层区域的轴向力和切削温度,从而提高制孔质量。 展开更多

关键词 叠层材料 螺旋铣孔 变参数 轴向力 切削温度 制孔质量

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钛合金对CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔表面质量的影响 被引量：3

12

作者 王奔 王禹封 +3 位作者 赵华 孙磊 庄鑫 王明海 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第9期123-125,129,共4页

为研究CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔时钛合金对复合材料孔表面质量的影响,通过对比复合材料孔下方有无钛合金支撑,对复合材料加工过程中的加工损伤进行分析。结果表明,无钛合金支撑的复合材料孔在稳定加工阶段轴向切削力及波动幅度较大;两... 为研究CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔时钛合金对复合材料孔表面质量的影响,通过对比复合材料孔下方有无钛合金支撑,对复合材料加工过程中的加工损伤进行分析。结果表明,无钛合金支撑的复合材料孔在稳定加工阶段轴向切削力及波动幅度较大;两种加工方式下复合材料孔入口处无明显缺陷,孔出口处存在毛刺现象;无钛合金支撑的复合材料的孔壁存在加工损伤,且出口侧存在纤维拔出。因此在CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔时,复合材料孔下方有钛合金支撑能有效降低复合材料在稳定加工阶段的轴向切削力及其波动幅度,还能提高复合材料孔出口质量及孔壁质量。 展开更多

关键词 螺旋铣孔 CFRP/Ti叠层 切削力 制孔质量

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CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔层间孔径偏差研究 被引量：2

13

作者 邱建平 陈金祥 +3 位作者 周莹 孟宪本 杨选宏 郭飞燕 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第9期93-98,111,共7页

螺旋铣孔是航空航天领域装配孔加工的一种新型加工工艺,与传统钻孔工艺相比,具有加工质量好、制孔效率高、刀具成本低等优势。在进行碳纤维复合材料(CFRP)/钛合金(Ti)叠层构件螺旋铣孔时,由于两种材料特性差异巨大,易导致层间出现孔径偏... 螺旋铣孔是航空航天领域装配孔加工的一种新型加工工艺,与传统钻孔工艺相比,具有加工质量好、制孔效率高、刀具成本低等优势。在进行碳纤维复合材料(CFRP)/钛合金(Ti)叠层构件螺旋铣孔时,由于两种材料特性差异巨大,易导致层间出现孔径偏差,影响制孔精度,成为螺旋铣孔技术应用过程中亟须解决的关键问题。基于便携式螺旋铣孔单元搭建了试验装置,开展了CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔工艺试验,分析了CFRP/Ti叠层构件螺旋铣孔层间孔径偏差的形成原因,提出了通过改变螺旋铣孔工艺参数和铣削方式减小CFRP/Ti叠层构件层间孔径偏差的工艺方法,并进行了试验验证。结果表明,变工艺参数加工可使层间孔径偏差有效降低,不超过0.02 mm。 展开更多

关键词 叠层构件 螺旋铣孔 加工精度 孔径偏差 变工艺参数加工

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某阀体高精度内孔铣削加工误差控制试验 被引量：1

14

作者 万林 《机械研究与应用》 2020年第4期157-159,共3页

某阀体内孔尺寸精度、位置精度和表面粗糙度要求较高,为保证内孔圆柱度、内锥孔跳动要求,采用传统方式车削加工,虽能有效保证各形位精度和粗糙度要求,但此类阀体种类繁多,形状各异,需作多种专用工装将内孔置于车床回转中心。分析车削这... 某阀体内孔尺寸精度、位置精度和表面粗糙度要求较高,为保证内孔圆柱度、内锥孔跳动要求,采用传统方式车削加工,虽能有效保证各形位精度和粗糙度要求,但此类阀体种类繁多,形状各异,需作多种专用工装将内孔置于车床回转中心。分析车削这些高精度内孔的优缺点,试验采用铣削的加工方式进行铣削加工误差控制试验,获得合理的刀具和切削参数。试验结果表明控制好铣削加工误差,也能加工出这些高精度内孔。 展开更多

关键词 铣削 高精度 深孔 螺旋铣孔 切削参数

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基于材料损伤演化的钛合金螺旋铣孔切削力仿真模型 被引量：1

15

作者 李伟 周兰 +3 位作者 王林军 安国升 冯力 冯照和 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期56-64,共9页

切削力仿真是降低实验验证成本、优化工艺参数的有效途径,但是螺旋铣孔为偏心加工,切削力仿真时材料损伤过程难以描述且网格畸变严重,大大局限了仿真预测的应用.通过引入物理分离准则,将断裂能演化方式定义为指数演化方式,确定断裂能参... 切削力仿真是降低实验验证成本、优化工艺参数的有效途径,但是螺旋铣孔为偏心加工,切削力仿真时材料损伤过程难以描述且网格畸变严重,大大局限了仿真预测的应用.通过引入物理分离准则,将断裂能演化方式定义为指数演化方式,确定断裂能参数为44350 N/m,结合加工周期内轴向和切向进给量取值范围,优化网格划分参数,最终通过ABAQUS软件实现了四齿立铣刀螺旋铣孔稳定加工阶段中单位公转周期的三维有限元模型构建.结果表明,断裂能的演化方式和网格划分参数的合理选取能够有效提高切削力仿真模型的准确性,螺旋铣孔轴向切削力和切向切削力的平均预测值为实验值的91.7%和92%,且最大误差不超过9%.模型在不同齿数(单齿、两齿、三齿、四齿)、相同几何结构立铣刀的螺旋铣孔切削力仿真中亦体现出较强的可扩展性. 展开更多

关键词 螺旋铣孔 有限元模型 损伤演化 切削力

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面向难加工材料钛合金的螺旋铣孔切削参数优化研究 被引量：2

16

作者 盛敬峰 于影霞 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期21-26,共6页

为合理选择航天工业难加工材料钛合金的切削参数(切削速度、切削深度和每齿进给量),提出以切削功率、刀具耐用度和孔表面粗糙度Ra为优化目标,建立螺旋铣孔切削参数优化数学模型,用帕累托多目标遗传算法求解该模型,然后用正交试验法验证... 为合理选择航天工业难加工材料钛合金的切削参数(切削速度、切削深度和每齿进给量),提出以切削功率、刀具耐用度和孔表面粗糙度Ra为优化目标,建立螺旋铣孔切削参数优化数学模型,用帕累托多目标遗传算法求解该模型,然后用正交试验法验证目标函数数学模型的预测精度,最后对钛合金螺旋铣孔切削工艺进行实证分析。结果表明:优化解集是切削速度为40~80 m/min、每齿进给量为0.05~0.07 mm/r、切削深度为0.1~0.3 mm、Ra为0.40~0.55μm;Ra预测值误差为3%,而切削功率误差仅为1.5%,表明设计的目标函数模型具有较高的预测精度;切削参数优化结果通过了实验验证。 展开更多

关键词 难加工材料 钛合金 螺旋铣孔 帕累托多目标遗传算法

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碳纤维复合材料大直径孔制孔方法的研究 被引量：1

17

作者 王共冬 李映池 +2 位作者 彭天 李南 肇启迪 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第6期48-53,10,共7页

在航空工业领域中,碳纤维复合材料(CFRP)常常会加工大直径孔。在加工大直径孔时,无预制孔钻削直接加工出的孔会出现纤维撕裂、纤维脱出以及孔内壁分层等严重缺陷。首先重点分析了无预制孔钻削、螺旋铣和不同直径预制孔的加工原理和轴向... 在航空工业领域中,碳纤维复合材料(CFRP)常常会加工大直径孔。在加工大直径孔时,无预制孔钻削直接加工出的孔会出现纤维撕裂、纤维脱出以及孔内壁分层等严重缺陷。首先重点分析了无预制孔钻削、螺旋铣和不同直径预制孔的加工原理和轴向力情况,并估计临界轴向力值;其次使用无预制孔钻削、螺旋铣和不同直径预制孔三种方法,建立对比实验,并对这三种方法的受力情况以及加工质量进行分析。结果表明,钻削的轴向力主要由麻花钻头的横刃提供,而轴向力是导致分层的主要原因。当轴向力小于临界轴向力时,分层明显减小,而由于消除了横刃的影响使得预制孔方法加工时轴向力降低47%至61%,出口处分层因子较无预制孔钻削减小83%,因此预制孔方法在制造大直径孔时表现突出。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 螺旋铣 预制孔 分层损伤

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CFRP单向板超声振动辅助螺旋铣孔孔壁的质量试验 被引量：1

18

作者 张顺 焦锋 +1 位作者 王雪 牛赢 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2021年第5期117-122,共6页

通过普通螺旋铣及超声振动辅助螺旋铣(Ultrasonic vibration helical milling,UVHM)加工CFRP单向板的单因素对比试验,分析了孔0°、45°、90°、135°处的纤维破坏形式及孔壁形貌不同的原因及切削力周期性变化及FX的幅... 通过普通螺旋铣及超声振动辅助螺旋铣(Ultrasonic vibration helical milling,UVHM)加工CFRP单向板的单因素对比试验,分析了孔0°、45°、90°、135°处的纤维破坏形式及孔壁形貌不同的原因及切削力周期性变化及FX的幅值大于FY的幅值的原因,其中135°处的孔壁处受加工参数影响较大,且质量最差,基于此着重研究了135°处孔壁质量随加工参数的变化规律。结果表明,与普通螺旋铣相比UVHM的切削力大幅降低,降幅达50%,且UVHM加工孔的孔壁质量更优;孔壁质量随着加工参数的变化均有一定的变化规律。 展开更多

关键词 螺旋铣 CFRP 超声振动 切削力 孔壁质量

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基于球头铣刀的碳纤维增强复合材料螺旋铣孔切削特性分析

19

作者 王海艳 金天 +1 位作者 王健宇 武晔 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第20期118-123,131,共7页

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有跨尺度、多相等结构特点,呈现显著的各向异性和不均匀性,加工性能差,容易出现明显的毛刺和分层。为了分析CFRP螺旋铣孔特性,采用球头铣刀针对CFRP开展了螺旋铣孔工艺技术的研究,着重对切削力、刀具磨损和... 碳纤维增强复合材料(CFRP)具有跨尺度、多相等结构特点,呈现显著的各向异性和不均匀性,加工性能差,容易出现明显的毛刺和分层。为了分析CFRP螺旋铣孔特性,采用球头铣刀针对CFRP开展了螺旋铣孔工艺技术的研究,着重对切削力、刀具磨损和制孔质量进行了详细分析。首先基于试验结果分析了径向切削力、轴向切削力以及切削温度随切削参数变化而变化的状况,接着分别从侧刃和球面的角度对刀具磨损进行了研究,最后根据制孔深度分析了制孔直径的变化,同时分析了制孔入口和出口的质量情况,并采用分层因子描述了制孔入口的分层情况。结果显示,球头铣刀在CFRP螺旋铣孔过程中具有较好的切削特性,但制孔质量还有待提高。 展开更多

关键词 球头铣刀 碳纤维增强复合材料(CFRP) 螺旋铣孔 刀具磨损 制孔质量

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篦齿盘高敏感孔螺旋铣加工工艺研究

20

作者 梁永朝 刘彦军 张潇 《新技术新工艺》 2022年第12期53-57,共5页

研究了GH4065A粉末高温合金篦齿盘高敏感孔螺旋铣削加工工艺,通过试验摸索出螺旋铣削粉末高温合金异形孔的加工工艺参数,实现了螺旋铣削加工工艺代替传统磨粒流加工的目的。通过对篦齿盘零件材料及工艺结构特点、加工难点的分析,结合高... 研究了GH4065A粉末高温合金篦齿盘高敏感孔螺旋铣削加工工艺,通过试验摸索出螺旋铣削粉末高温合金异形孔的加工工艺参数,实现了螺旋铣削加工工艺代替传统磨粒流加工的目的。通过对篦齿盘零件材料及工艺结构特点、加工难点的分析,结合高敏感孔加工工艺过程控制要求,采用试验方法,开展切削工艺参数的试验。粗加工过程采用钻削加工方式,主轴转速S=350 r/min,进给量F=0.05 mm/r。一把钻头加工18个孔后,刀具磨损量达到0.191 mm,接近技术要求规定的钻头最大磨损带不超过0.20 mm的上限要求;精加工过程采用ϕ2.8×R0.8四刃端面铣刀,利用端面铣刀刀尖R作为切削刃进行螺旋铣削,并开展铣削过程扭矩监控,主轴转速S=1700 r/min,进给量F=0.05 mm/r,每层切削深度为0.15 mm,之后进行孔口倒角铣削及孔口毛刷去毛刺加工。通过检测,异形孔加工尺寸满足要求,表面粗糙度达到Ra1.6μm,所有技术指标均满足图样要求。 展开更多

关键词 篦齿盘 高敏感孔 螺旋铣 磨粒流 高温合金 孔加工

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