【摘要】：現(xiàn)代戰(zhàn)爭對特種車輛的防護性和機動性要求日益提高,工程陶瓷、纖維增強樹脂基復合材料(簡稱FRP)及其層疊復合構件密度低、比強度高,是高性能輕質裝甲的絕佳材料,在裝甲防護領域扮演著越來越重要的角色。由于成型工藝的制約,在防護裝甲相互裝配過程中,不可避免地需要進行二次孔加工。工程陶瓷及FRP均屬于典型的難加工材料,且加工性能迥異,其層疊復合構件加工尤其困難。解決好這類高性能防護材料的加工問題,有利于其應用和發(fā)展。本文將金剛石鉆頭套孔加工技術和低頻軸向振動加工技術相結合,對工程陶瓷、FRP及其層疊復合構件進行磨削鉆孔試驗研究,主要包括以下幾點:(1)基于工程陶瓷的加工特性,結合壓痕斷裂力學模型,分析了陶瓷材料裂紋生成、擴展的方式及原因,并通過掃描電鏡,從微觀角度對Al_2O_3工程陶瓷的材料去除方式進行了深入研究;結合FRP的材料加工特性,通過建立出入口加工缺陷模型,討論了GFRP出入口分層、纖維撕裂的產(chǎn)生原因;對低頻軸向振動套孔加工過程中單顆磨粒的運動軌跡進行分析,揭示了低頻軸向振動加工的工藝特性。(2)根據(jù)工程陶瓷、FRP的機加工特性,通過對套料鉆工作部結構、組成成份、金剛石磨粒品級、粒度、濃度以及工藝流程進行設計,研制了燒結釬焊復合工藝薄壁金剛石套料鉆。使用新型套料鉆對Al_2O_3工程陶瓷進行加工試驗,并采用掃描電鏡對套料鉆磨粒、端面和側面的磨損形式和特征進行觀察,試驗結果驗證了新型金剛石套料鉆能夠實現(xiàn)Al_2O_3工程陶瓷的恒速進給加工,而且使用壽命較為理想。(3)采用新型金剛石套料鉆分別對Al_2O_3工程陶瓷、GFRP及其層疊復合構件進行低頻軸向振動套孔加工試驗。通過改變振動幅度來探究低頻振動工藝對Al_2O_3工程陶瓷和GFRP孔加工質量的影響。以鉆削軸向力為考核目標,采用正交試驗法分析了加工參數(shù)對鉆削軸向力的影響規(guī)律,并得到較佳的因素水平方案。分析了層疊復合構件磨削鉆孔加工時出現(xiàn)底面脫膠和出口燒傷等加工缺陷的產(chǎn)生原因。
【圖文】：

江 蘇 大 學 專 業(yè) 碩 士 論 文除[9,10]，其加工原理如圖 1.1 所示。加工工程陶瓷時設計和表面導電化處理，以改進材料的導電率。電火特別在陶瓷微小孔加工技術領域，開發(fā)出了電解電火工、輔助電極電火花孔加工等技術。電火花孔加工技，但在加工較大孔徑工程陶瓷時，加工效率較低，成料進行復相設計和表面導電化處理，過程復雜，容易

電源；2-工具電極；3-電解液；4-工件；5-輔圖 1.1 電火花孔加工原理Fig.1.1 Principle of EDM hole processing術是在加工工具上施加超聲振動，致使不斷地沖擊、拋磨工件表面，使工件表，其加工原理如圖 1.2 所示。超聲波加工，，尺寸精度比電火花加工高，可達 01μm，主要運用在陶瓷等硬脆材料的微率很低，成本較高。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TB33;TJ810.4

【參考文獻】

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本文編號：2707951