玻璃纖維夾層復(fù)合材料鉆削技術(shù)研究.pdf

1、目前，復(fù)合材料在飛機制造上的應(yīng)用越來越廣泛，隨之而來的是新型復(fù)合材料的加工問題也越來越多。玻璃纖維夾層復(fù)合材料是利用膠接工藝將鋁合金板和各向異性的玻璃纖維增強樹脂基復(fù)合材料結(jié)合起來的一種新型復(fù)合材料。這種復(fù)合材料具有突出的抗疲勞性和比強度，其獨特的性能很好地滿足了飛機結(jié)構(gòu)的要求，在航空領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。玻璃纖維夾層復(fù)合材料在商用飛機C919、波音B787和空客A380飛機上都得到了廣泛的應(yīng)用。
　　影響玻璃纖維夾層復(fù)合材料鉆

2、削的主要因素有刀具材質(zhì)、鉆頭幾何形狀、軸向力和扭矩。硬質(zhì)合金鉆頭可以有效提升孔的出入口質(zhì)量，控制鉆速和進(jìn)給量，降低軸向力和扭矩，從而減少玻璃纖維夾層復(fù)合材料的分層現(xiàn)象。
　　本文以先進(jìn)的玻璃纖維夾層復(fù)合材料為研究對象，就其鉆削工藝過程進(jìn)行了理論與實驗分析，建立了玻璃纖維夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的鉆削理論模型，并通過實驗對理論模型進(jìn)行了驗證，建立了工具的選用方法，給出了實例。
　　基于力學(xué)分析手段，根據(jù)線彈性力學(xué)理論、虛位移（虛功）原

3、理、經(jīng)典板彎理論和復(fù)合材料層合板理論，結(jié)合玻璃纖維夾層復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)形式，建立了玻璃纖維夾層復(fù)合材料鉆削的力學(xué)分析模型。
　　采用實驗方法研究了鉆頭參數(shù)，即鉆頭材質(zhì)、鉆頭幾何形狀對加工質(zhì)量的影響。對鋁合金與玻璃纖維夾層復(fù)合材料的鉆削加工過程中的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具磨損等對鉆孔質(zhì)量的影響進(jìn)行實驗研究。
　　采用單因素法，利用高速臺鉆和測力儀分別測試了不同鉆頭種類，不同轉(zhuǎn)速，不同進(jìn)給速率對鉆削軸向力、扭矩和鉆削質(zhì)量的影響。分析建