·工程实践·
碳纤维增强树脂基复合材料壳体
相贯线孔加工工艺
张鹏
孙艳杰
李兰柱
王保林
赵振
（航天材料及工艺研究所，北京100076）
文摘介绍一种用于碳纤维复合材料大直径不重直相贯线孔加工方法。综合考虑了加工温度，加工质量，排屑及加工效率等问题。结果表明，采用一种简易的加工工装保证了孔的尺寸及位置精度，使相贯线孔能够一次性加工完成。通过对传统磨头的工艺改进解决了排屑及散热问题，并提高了复合材料的表面加工质量。
关键词复合材料，相贯线孔，加工工艺，工艺改进
中图分类号：TH16，TG52
D0I;10.3969/j. issn.10072330.2014.06.018
MachiningProcessofIntersectingLineHoleof CarbonFiber
ZHANGPeng
SUNYanjieWANGBaolinZHAOZhen
LI Lanzhu
(Areospace Research Institute of Materials & Processing Technology,Beijing100076)
AbstractA machining method of the large diameter and non-orthogonal intersecting lines of holes of carbon fi ber composite materials is introduced in this paper. The problem of process temperature, machining quality, chip re-moving and processing efficiency are considered. The size and position accuracy of the hole are guaranteed by an easy mechanical devices, which make the intersecting lines of holes can be produced in one operation. The problem of chip removing and heat dispassion is solved by the improvement of the traditional diamond grain, and the quality of the ma-chined surface of the composites is greatly improved.
Key wordsComposite, Intersecting lines, Processing technology, Process optimization
0引言
碳纤维复合材料硬度高、各向异性且层间强度低，容易出现分层，撕裂等加工缺陷，是典型的难加工材料)。随着复合材料的广泛应用，对其结构尺寸提出了更高的要求，一些特殊结构及尺寸的加工已成为了碳纤维复合材料推广应用的瓶颈。
为满足某些特殊的使用要求，碳纤维复合材料壳体需加工不同直径、不同方向的相贯线孔。对于大直径，不垂直的相贯线孔尚无成熟的加工工艺方案。传统方案往往通过刀具靠模，按模具的轮廊线将此类相贯线孔加工完成。但加工质量差，效率低，且相贯线与轴线角度难以保证。利用数控设备，通过刀具按相
贯线孔轮廊进刀的方式能够保证开孔的结构尺寸，但对于不垂直的相贯线孔需要一台至少5轴的数控机床，将加工余料一层一层的剥离。数控设备成本较高、加工碳纤维复合材料需有专业的除尘设备防止碳纤维粉尘对机床造成损伤
本文介绍了一种实用的碳纤维复合材料大直径、不垂直的相贯线孔加工方法。并介绍了该方法所需的工装结构及加工刀具。通过实际生产验证，该方法能够将碳纤维复合材料相贯线孔一次性加工完毕，无分层和毛刺等缺陷。
1待加工件特征及加工方案 1.1待加工件特征
收稿日期：2014-05-22
基金项目：高档数控机床与基础制造装备科技重大课题；2012ZX04003-031
作者简介：张鹏，1984年出生，硕士，主要从事复合材料加工、装配、虚拟制造等方面的研究。E-mail：zhangpeng@emails.bjut.edu.cn
76 -万方数据
宇航材料工艺
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2014年第6期