T800碳纤维复合材料低温铣削试验研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohu850412
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
T800碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)具有比强度高、比刚度大、可设计性好、耐腐蚀、耐疲劳等优异性能,是目前航空航天领域正积极推广应用的一种战略性新材料。然而,与传统各向同性材料切削加工相比,T800 CFRP材料去除过程复杂、可加工性更差、已加工表面缺陷更严重。因此,为改善CFRP的切削加工性,本文以T800 CFRP单向层合板为研究对象,通过夏比冲击试验和低温铣削试验,研究了T800 CFRP的低温冲击特性及其演变规律,分析研究纤维方向、切削用量、冷却介质温度等对切削力、切削温度以及已加工表面粗糙度和表面缺陷的影响规律。主要研究内容如下:(1)在-196℃~20℃的冷却介质温度下,对0°、45°和90°纤维方向T800 CFRP单向层合板进行夏比冲击试验,研究分析了纤维方向及冷却介质温度对T800 CFRP冲击韧性和断面形貌的影响,探讨了T800 CFRP的低温冲击特性演变规律。结果表明,0°纤维方向T800 CFRP试样冲击韧性随冷却介质温度的降低而升高,液氮冷却下冲击韧性较室温提高了约87%,而45°纤维方向和90°纤维方向冲击韧性几乎不受冷却介质温度变化影响。(2)在-196℃~20℃的冷却介质温度下,采用PCD铣刀对0°、45°、90°和135°纤维方向的T800 CFRP单向层合板进行低温铣削力试验,研究分析了切削参数、纤维方向以及冷却介质温度等对铣削力的影响规律。结果表明,切削参数一定时,随着冷却介质温度的降低,铣削力呈上升趋势。(3)在液氮冷却(-196℃)和室温环境(20℃)下,采用人工热电偶测量了0°、45°、90°和135°纤维方向的T800 CFRP单向层合板的铣削温度,研究分析了切削参数、纤维方向以及液氮冷却和室温环境对铣削温度的影响规律。结果表明,液氮冷却能够有效降低T800 CFRP的切削温度,降低了约63%。(4)在-196℃~20℃的冷却介质温度下,采用PCD铣刀对0°、45°、90°和135°纤维方向的T800 CFRP进行低温铣削试验,研究分析了切削参数、纤维方向和冷却介质温度对铣削加工表面粗糙度和表面缺陷等表面质量的影响规律。结果表明,液氮冷却能够有效降低毛刺损伤的面积,且采用高切削速度、小每齿进给量可以进一步降低毛刺损伤因子。
其他文献
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)/钛合金(TC4)叠层构件在制孔过程中存在着刀具磨损严重、刀具更换频繁等问题。低频振动制孔工艺变角切削和断续切削的特点,改善了刀具磨损,提高了刀具的耐用度。为了有效的识别叠层构件振动制孔工艺下刀具磨损状态,为制孔过程提供换刀依据,推动低频振动制孔工艺的进一步发展,本文开展了CFRP/TC4叠层构件低频振动制孔刀具磨损状态监测技术研究。搭建了刀具磨损状态多传感器信
学位
热误差是影响机床加工精度的关键因素之一。机床加工工况的变化会给热误差带来显著的变化,且工况参数间的相互耦合使机床的热变形规律变得异常复杂,从而降低热误差模型的鲁棒性。针对上述问题,本课题着重研究变工况下数控机床热误差建模和误差实时补偿技术。具体研究内容如下:(1)介绍了数控机床热特性的基本理论,确定了对机床热特性具有较大影响的机床加工参数,并以QLM27100-5X数控铣床为研究对象,对机床结构和
学位
保形通道式扩压器是压气机中的核心部件之一,具有较高的气动效率和可靠性。但是,保形通道式扩压器流道狭长、叶片扭曲,叶片最小厚度仅为0.26mm,采用机械切削加工时易发生振动和变形,制造难度大。电解加工工艺具有无宏观切削力、无阴极损耗、加工效率高等优点,有望成为保形通道式扩压器等整体构件的主要加工方式。本文以保形通道式扩压器为研究对象,开展了电解加工工艺研究,具体内容如下:(1)开展了扩压器叶栅通道电
学位
近年来,面对复杂的外部形势和激烈的市场竞争,中央企业改革发展和法治建设相互促进,坚持依法合规治企成为实现企业基业长青的坚强保障。本文以中国石油天然气集团有限公司2022年领导干部会议为背景,通过持续深入学习会议精神,从明确目标、推进落实、制度机制和思想作风等方面,探讨企业法务部门深化法治建设的有效途径和有力抓手。企业法务部门要锚定“五个全面”的目标,聚焦工作努力方向;推动“六个转变”,从源头上增强
期刊
超声椭圆振动切削加工在难加工材料表面配置微纳织构方面具有广泛的应用需求,针对超声椭圆振动切削加工中的振动切削状态波动问题,本文对超声椭圆振动切削装置的振动切削状态稳定性控制进行了研究。论文的主要研究内容与成果如下:1.设计了一种超声椭圆振动切削装置谐振状态的无传感检测方法。首先根据压电换能器产生形变的原理,考虑了压电换能器的迟滞非线性,建立了超声椭圆振动切削装置中压电换能器的非线性机电转换模型。在
学位
<正>城市更新是实现城市可持续发展的重要手段,然而在实际操作中,面临着诸多挑战与问题。为了解决这些问题,机制设计与规划应对成为关键环节。针对此,本文主要探讨了城市更新中的机制设计与规划应对,以实现城市更新的顺利推进和利益平衡,以期为城市更新实践提供启示和指导。目前,城市更新面临着复杂的挑战,涉及多方利益关系、资源配置、规划设计等方面的复杂问题。为了确保城市更新的成功实施,需要在机制设计与规划方面进
期刊
通过采集机翼飞行过程中的输出状态量,给作动器下达控制指令驱动控制面偏转,是实现颤振主动控制的途径之一。随着对更高飞行品质的追求,实际控制系统中存在的作动器饱和以及控制面的间隙非线性因素也越来越受到人们的重视。本文分别对含作动器幅值饱和,控制面转角间隙的三自由度二元机翼模型展开研究,设计了不考虑非线性因素,考虑饱和因素以及考虑间隙因素的三种控制律,研究了不同非线性因素和不同控制律对颤振主动控制系统性
学位
本文利用闭式非平衡磁控离子镀膜设备在钛合金TC4圆片和Si(100)基底表面制备CrMoN/Ag薄膜,通过控制Ag靶的溅射电流来改变薄膜中Ag的含量。首先对CrMoN/Ag薄膜进行材料表征分析,随后对薄膜的摩擦、腐蚀和抗菌性能进行研究。论文的主要研究结论如下:(1)通过控制Ag靶溅射电流由0.2 A~1.0 A,制备了Ag含量为0.21 at.%~4.86 at.%的CrMoN/Ag薄膜。发现Mo
学位
目前表面缺陷检测普遍使用人工检测的方式,效率低、实时性差。随着自动化生产进程的加快,传统的人工检测方法已经无法满足生产需求,采用机器视觉代替人工肉眼检测已经是一种发展趋势。在此背景下,本文以耳机罩为研究对象,基于深度学习方法进行表面缺陷检测研究。主要研究内容包括:(1)根据耳机罩表面缺陷的类型和特点,将检测任务划分为移印缺陷检测和喷涂缺陷检测,对使用传统方法进行检测的难点进行了分析,提出使用深度学
学位
21世纪以来,碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP)以其强质比高、热膨胀系数低和抗磨损性能强等优异的材料特性在航空航天领域尤其国内民用飞机制造行业已经有了大规模的工业实践。但是伴随着CFRP材料的使用量的增加,其加工中伴生的缺陷检测问题也日益成为了严重影响航空制造业的关键性技术难题。国内工业中对于CFRP复合材料大型结构件加工缺陷依然采
学位