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碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Composites,CFRP)是一种广泛使用的复合材料。钻削加工是CFRP最主要的加工形式之一,约占其加工总量的一半以上。然而由于CFRP材料具有层间强度低、各向异性、脆性大、硬度高和导热性差等特性,使其在钻削过程中极易出现刀具磨损,分层、撕裂等缺陷,严重影响刀具的耐用度和孔的加工质量。目前,有关CFRP的研究正处于起步阶段,缺乏对实际生产进行指导的系统理论。因此,对CFRP钻削加工质量的影响因素进行研究,具有重要的理论意义和实际应用价值。论文针对碳纤维复合材料加工困难以及制孔质量低的特点,采用高速钻削的加工方法,对CFRP钻削中制孔质量的影响因素开展相关的试验研究,主要研究内容如下:(1)设计了高速钻削CFRP的力和温度测量平台;采用嵌入式人工热电偶的方法获得钻削中的温度信号,并利用LabVIEW软件编写温度信号的采集程序;切削力的测量是基于Kistler测力仪和DynoWare测力软件采集力信号。(2)分析了各类钻孔缺陷的形成原因以及钻孔切削变形和切屑形成机理;对CFRP的出入口撕裂和孔壁粗糙度进行研究,分析了工艺参数对表面撕裂和孔壁粗糙度的影响,根据试验数据建立了撕裂和粗糙度的回归模型,结果表明建立的回归模型精确性高,能有效的预测孔缺陷的大小。(3)采用白光共焦三维轮廓仪和扫描电子显微镜观察加工后的孔壁表面,发现孔入口侧有较多的细小切屑附着,而出口侧较少;中间区域的孔壁表面质量较好,然而却存在少量的凹坑和未切断的纤维。(4)采用正交试验法分析了转速、进给量和刀尖角对钻削力和温度的影响;钻削力和钻削温度与制孔质量间有着直接的关系,本文采用拟合曲线法研究了力和温度对制孔质量的影响,结果表明出入口撕裂都随力的增大而增大,而力对孔壁粗糙度的影响较小;出入口撕裂和粗糙度都随温度的增大而减小。(5)采用单因素分析法研究了转速和进给量对刀具磨损的影响,以刀刃中部的磨损量VB值来表征刀具的磨损量,绘制转速和进给与磨损VB值间的关系曲线,结果表明刀具磨损随着转速和进给的增大而增大,且进给量的影响程度大于转速对刀具磨损的影响程度;采用拟合曲线法研究了刀具磨损与制孔质量间的关系,并构建拟合曲线的线性方程,结果表明构建的方程精确度优良。