麻花钻几何参数对碳纤维复合材料钻削性能的影响
陈浩李鹏南
唐思文2
邱新义
（1湖南科技大学机电工程学院，湘潭411201）
(2潮南科技大学，先进矿山装备教育部工程研究中心，湘潭411201）
文摘采用不同几何参数硬质合全麻花钻对碳纤维复合材料（CFRP）进行钻削试验，研究了麻花钻几何参数对钻削轴向力、钻削温度、孔出口撕裂因子L。及形貌的影响。结果表明：对CFRP进行钻削加工时，钻削轴向力随钻尖角的增大、螺旋角的减小及横刃长度的增大而增大。钻尖角和螺旋角对钻削温度无明显影响，随横刃长度的减小，钻削温度有所降低。小钻尖角和大螺旋角麻花钻制孔的出口撕裂因子L。较小且形貌较好。综合考虑，钻尖角29选在90°~115°，螺放旋角β选用30°甚至更大，横刃长度b。修磨到0.2~0.6mm比较合适。
关键词CFRP，麻花钻几何参数，钻削轴向力，钻削温度，撕裂因子
中图分类号：TG52
DOI:10.3969/j. isn. 10072330.2015. 03. 015
Effects of theGeometrical Parameter of TwistDrill onthe DrillingProperties of CarbonFiberReinforcedPlastics
CHENHao
LIPengnan
TANG Siwen
QIUXinyi
(1College of Electromechanical Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan
411201)
(2Engineering Research Center of Advanced Mining Equipment,Ministry of Education,
Hunan University of Science and Technology, Xiangtan411201)
AbstractCarbon fiber reinforced plastics (CFRP) composite was drilled by different geometrical carbide twist drills. The effects of geometric parameter on drilling axial force,drilling temperature,hole exit tear factor La and mor-eeraeeaa chisel edge,and the decrease of helix angle. Point angle and helix angle had not obviously effects on drlling tempera-ture, but drilling temperature decreased with the decrease of the length of chisel edge. Using twist drill with small point angle and large helix angle can obtain smaller tear factor Lg and better morphology. In consideration,point angle 23 election in the 90° to 115°,helix angle β choice 30° or even greater and the length of chisel edge b, grinding to 0. 2 to0.6mmaremore appropriate
Key words CFRP, Geometrical parameter of twist drill, Drilling axial force,Drilling temperature, Tear factor
阜0
碳纤维复合材料，即CFRP（CarbonFiberRein-forcedPlastic），以其高比硬度、高比强度、高阻尼、高抗腐蚀性和低热膨胀系数等诸多优点，已被广泛应用于航空、国防和交通运输结构件[1]。在CFRP的应用领域中不可避免的要进行大量的制孔加工。复合材料的制孔过程中会遇到诸多难题，如在孔的人口处出
收稿日期：2015-02-06
现毛刺以及出口处出现分层甚至撕裂。据统计，飞机在最后组装时因钻孔不合格而报废的零件数要占全部报废零件的60%以上[2]。因此，CFRP钻削加工的研究对提高飞行器性能、减少材料浪费、延长连接部位的使用寿命具有重要的实际意义。
以往众多专家学者在改进碳纤维复合材料制孔工艺和改善加工质量等方面做了很多工作。Hocheng
基金项目："高档数控机床与基础制造装备"科技重大专项（2012ZX04003031）；国家自科学基金（No.51275168，No.51305134）作者简介：陈浩，1989年出生，硕士研究生，研究方向为碳纤维复合材料加工系列化刀具切副性能评价。E-mail；hnch89@163.com
宇航材料工艺万方数据
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