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新型国产T800碳纤维复合材料制孔特性 被引量：1
1
作者 董慧民 王赫 +4 位作者 孟繁星 耿大喜 李跃腾 钱黄海 苏正涛 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期94-104,共11页
针对新型国产T800复合材料(carbon fiber reinforced plastic, CFRP)在切削过程中因钻削力及扭矩较大易产生的分层撕裂、纤维损失等缺陷问题,搭建包含立式超声加工中心和测力系统的实验平台,采用硬质合金麻花钻、三尖钻、匕首钻对T800... 针对新型国产T800复合材料(carbon fiber reinforced plastic, CFRP)在切削过程中因钻削力及扭矩较大易产生的分层撕裂、纤维损失等缺陷问题,搭建包含立式超声加工中心和测力系统的实验平台,采用硬质合金麻花钻、三尖钻、匕首钻对T800碳纤维复合材料进行制孔质量对比实验。在相同的工艺参数下,对比了三种刀具结构在普通钻削(conventional drilling, CD)下对T800复合材料制孔的切削力、孔出入口表面形貌、孔径偏差及孔表面粗糙度的影响规律。在优选刀具结构的基础上,采用超声振动辅助钻削(ultrasonic vibration assisted drilling, UVAD)方法开展可行性实验。结果表明:硬质合金匕首钻可以有效地抑制T800复合材料制孔时的表面缺陷,然而入口孔径精度较差;超声振动辅助匕首钻可以进一步提升制孔质量,特别是通过提高入钻稳定性显著改善孔径精度。 展开更多
关键词 T800 复合材料 超声振动钻削 匕首钻 加工精度
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超声振动辅助钻削P20轴向力与入口边缘质量性能研究
2
作者 吴志强 张卫锋 张灿祥 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第3期89-96,共8页
针对P20在传统钻削中存在轴向力大和入孔边缘质量差的问题,提出运用超声振动辅助钻削来改善。使用Deform-3D模拟钻削过程,设计对比、单因素以及不同冷却剂仿真实验,研究轴向力的变化,并通过搭建的实验平台,对刀具施加50 kHz超声频,研究... 针对P20在传统钻削中存在轴向力大和入孔边缘质量差的问题,提出运用超声振动辅助钻削来改善。使用Deform-3D模拟钻削过程,设计对比、单因素以及不同冷却剂仿真实验,研究轴向力的变化,并通过搭建的实验平台,对刀具施加50 kHz超声频,研究对比传统钻削和超声振动辅助钻削在不同加工参数及冷却剂下轴向力和入孔形貌的变化。研究表明:超声振动辅助钻削可有效减小轴向力、改善入孔边缘质量;随着主轴转速的增加,轴向力减小,入孔边缘质量先变好后变差,随着进给速度的增加,轴向力增大,入孔边缘质量变差;选择油基类型冷却剂可减小轴向力、提高入孔边缘质量。 展开更多
关键词 超声振动辅助钻削 轴向力 入孔形貌 冷却剂
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超声振动辅助钻削皮质骨的表面质量研究 被引量：3
3
作者 张怀玉 胡亚辉 +2 位作者 郑清春 张春秋 夏磊 《机床与液压》 北大核心 2019年第21期74-77,134,共5页
骨手术中较差的表面质量影响骨组织愈合,延缓康复时间。将超声振动与普通钻削相结合有助于改善骨手术中钻孔的表面质量。对新鲜的皮质骨进行超声振动辅助钻削试验,对比普通钻削分析其表面质量;并采用响应面优化法研究振幅、频率、主轴... 骨手术中较差的表面质量影响骨组织愈合,延缓康复时间。将超声振动与普通钻削相结合有助于改善骨手术中钻孔的表面质量。对新鲜的皮质骨进行超声振动辅助钻削试验,对比普通钻削分析其表面质量;并采用响应面优化法研究振幅、频率、主轴转速和进给速度等参数对表面粗糙度的影响。结果表明:在加载超声振动条件下可以获得更优的表面质量;同时合理选择振动参数和切削参数能有效改善钻孔表面粗糙度。 展开更多
关键词 超声振动辅助钻削 皮质骨 响应面优化法 表面质量
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SiCp/Al复合材料低损伤制孔工艺的实验研究
4
作者 王梓超 刘畅 +1 位作者 王锴 高磊 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第4期68-72,97,共6页
碳化硅颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料是广泛应用于航空航天和精密仪器等领域的重要轻质金属基复合材料。但是SiC硬质颗粒的存在极易导致制孔过程中钻头的剧烈磨损,进而恶化加工表面质量。本文研究了干切削和湿切削条件下传统钻削和超... 碳化硅颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料是广泛应用于航空航天和精密仪器等领域的重要轻质金属基复合材料。但是SiC硬质颗粒的存在极易导致制孔过程中钻头的剧烈磨损,进而恶化加工表面质量。本文研究了干切削和湿切削条件下传统钻削和超声振动辅助钻削SiCp/Al复合材料的加工特性,包括孔出口毛刺损伤、孔壁表面粗糙度和刀具磨损,从而建立一套低损伤的制孔工艺。实验结果表明:超声振动辅助钻削可以有效降低切削过程中的钻削力,与传统钻削相比,平均切削力减小了8.32%;在工件底部加装垫板可以简单有效地降低出口毛刺高度;引入切削液和超声振动辅助加工都可以提高孔加工精度,与传统干切削相比,超声振动辅助加工下孔壁粗糙度降低了27.3%,引入切削液,孔壁表面粗糙度可以降低12.3%;SiCp/Al复合材料加工过程中,刀具磨损机理可以分为两体颗粒磨损、三体滚动磨损和黏着磨损,超声振动辅助加工可以有效降低刀具磨损,提高刀具寿命。本文的研究可以为SiCp/Al复合材料的低损伤制孔提供理论指导。 展开更多
关键词 SICP/AL复合材料 超声辅助钻削 表面粗糙度 刀具磨损
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超声振动辅助钻削BK7的试验研究
5
作者 李敬涵 张卫锋 +1 位作者 李念冲 张灿祥 《工具技术》 北大核心 2022年第10期22-28,共7页
针对BK7光学玻璃在传统制孔过程中出现的入孔边缘质量差和轴向力大的问题,提出了采用50kHz超声波辅助加工装置,开展超声振动辅助钻削BK7的对比实验和加工参数单因素实验。从普通加工和超声振动辅助加工基本运动学角度深入分析了加入超... 针对BK7光学玻璃在传统制孔过程中出现的入孔边缘质量差和轴向力大的问题,提出了采用50kHz超声波辅助加工装置,开展超声振动辅助钻削BK7的对比实验和加工参数单因素实验。从普通加工和超声振动辅助加工基本运动学角度深入分析了加入超声振动后轴向力减小的原因,以及不同振幅、转速对轴向力减小幅度的影响。研究结果表明:与传统钻削相比,金刚石套料钻超声振动辅助钻削不仅可以获得更小的轴向力,还可以有效提高入孔边缘质量,当振幅增大、转速降低时,增大了轴向力的减小幅度。 展开更多
关键词 超声振动辅助钻削 BK7 轴向力 入孔边缘质量
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SiC/GFRP复合装甲超声辅助制孔技术研究
6
作者 刘锋 刘子文 +3 位作者 郑雷 孙晓晗 董香龙 韦文东 《机床与液压》 北大核心 2023年第10期49-53,共5页
针对新型轻质陶瓷材料为核心的高性能复合装甲在常规加工过程中质量差等问题,对SiC/GFRP复合装甲进行超声振动辅助制孔加工技术研究,通过改变机床主轴转速、进给速度等加工工艺参数,探究钻削力的变化。结果表明:提高主轴转速或降低进给... 针对新型轻质陶瓷材料为核心的高性能复合装甲在常规加工过程中质量差等问题,对SiC/GFRP复合装甲进行超声振动辅助制孔加工技术研究,通过改变机床主轴转速、进给速度等加工工艺参数,探究钻削力的变化。结果表明:提高主轴转速或降低进给速度,可有效减小钻削轴向力;超声振动辅助提高了制孔表面完整性,能显著改善制孔质量。 展开更多
关键词 SiC/GFRP复合装甲 超声振动辅助制孔 钻削力 加工质量
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4J29可伐合金超声振动辅助钻削试验研究 被引量：2
7
作者 刘春青 康仁科 +4 位作者 李志远 董志刚 邹明虎 王文汉 杨强强 《航空制造技术》 2019年第16期94-101,共8页
4J29可伐合金由于具有和奥氏体不锈钢相近的难切削特点,传统钻削制孔质量较差,为了研究4J29可伐合金制孔质量的影响因素,提高制孔质量,对4J29合金进行了不同加工参数下的普通钻削和超声振动辅助钻削试验并对钻削轴向力、孔径误差、孔壁... 4J29可伐合金由于具有和奥氏体不锈钢相近的难切削特点,传统钻削制孔质量较差,为了研究4J29可伐合金制孔质量的影响因素,提高制孔质量,对4J29合金进行了不同加工参数下的普通钻削和超声振动辅助钻削试验并对钻削轴向力、孔径误差、孔壁粗糙度进行了测量。试验发现:4J29可伐合金在不同加工参数下(切削速度v=0.314~0.942m/s,进给速度f=10~30mm/min),超声振动辅助钻削可降低钻削轴向力,轴向力平均降低35.37N,降幅为18.45%;超声振动辅助钻削可提高制孔精度,孔径误差平均减小17.9μm,降幅为31.5%;超声振动辅助钻削可提高表面质量,对于轮廓算术平均偏差Ra,超声振动辅助钻削使其平均降低了0.4862μm,降幅为28.4%,微观不平度十点高度Rz平均降低了2.4940μm,降幅为20.0%。试验表明超声振动钻削4J29可伐合金比传统钻削加工更具优势,可获得质量更高的加工孔。 展开更多
关键词 4J29合金 超声振动辅助钻削 轴向力 孔质量 孔径误差 粗糙度
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高低频复合振动钻削CFRP/钛合金叠层结构试验 被引量：8
8
作者 李远霄 焦锋 +3 位作者 张世杰 张顺 王雪 童景琳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期337-350,共14页
针对碳纤维增强复合材料(CFRP)和钛合金叠层结构在传统钻削过程中切削温度高、加工质量差等问题,基于低频振动钻削和高频(超声)振动钻削的优势,提出了高低频复合振动钻削的加工方法。采用自主研制的高低频复合振动钻削装置,对CFRP/钛合... 针对碳纤维增强复合材料(CFRP)和钛合金叠层结构在传统钻削过程中切削温度高、加工质量差等问题,基于低频振动钻削和高频(超声)振动钻削的优势,提出了高低频复合振动钻削的加工方法。采用自主研制的高低频复合振动钻削装置,对CFRP/钛合金叠层结构进行了制孔试验,对比研究了普通钻削、超声钻削、低频振动钻削和高低频复合振动钻削4种方式下的切削力、钛合金切屑形貌、切削温度和CFRP孔加工质量。结果表明:4种加工方式中,高低频复合振动钻削的轴向力波动相对较大,切削温度显著降低,产生的钛合金切屑呈不连续扇形且整体尺寸最小,CFRP孔出入口及孔壁的损伤程度最低,显著提高了加工质量,为复合材料叠层结构一体化制孔加工提供了指导意义。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料(CFRP) 钛合金 叠层结构 低频振动钻削 超声振动钻削 高低频复合振动钻削
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