本文關(guān)鍵詞：玻纖復(fù)合材料槳葉試件超聲輔助加工技術(shù)研究

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【摘要】：隨著復(fù)合材料與金屬材料構(gòu)成的疊層構(gòu)件在航空航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,疊層構(gòu)件裝配中需要的大量鉚接與螺栓孔加工工藝研究受到越來越多的關(guān)注,由于復(fù)合材料與金屬材料在性能上的巨大差異,其高質(zhì)高效的加工技術(shù)成為制造領(lǐng)域公認(rèn)的難題之一。與國(guó)外的裝配制孔手段相比,目前國(guó)內(nèi)仍采用以手工為主,部分采用傳統(tǒng)的“鉆-擴(kuò)-鉸”多工序加工手段,刀具磨損嚴(yán)重,加工質(zhì)量難以保證,其關(guān)鍵技術(shù)是在裝配制孔中在一道工序內(nèi)同時(shí)高質(zhì)、高效的加工兩種完全不同性質(zhì)的材料�，F(xiàn)有的技術(shù)手段嚴(yán)重制約了我國(guó)重點(diǎn)產(chǎn)品的研制進(jìn)度與量產(chǎn)能力,缺乏數(shù)字化加工設(shè)備與整體加工工藝。本文針對(duì)不同規(guī)格直升機(jī)玻纖復(fù)合材料(GFRP)槳葉試件中復(fù)合材料與金屬材料組成的疊層構(gòu)件為對(duì)象,開展了復(fù)合材料與金屬材料疊層構(gòu)件超聲輔助加工理論分析與試驗(yàn)研究,在單板超聲輔助螺旋銑削制孔試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出了變參量超聲輔助螺旋銑削制孔方法,針對(duì)玻纖復(fù)合材料槳葉試件數(shù)字化加工開展了直升機(jī)槳葉超聲輔助數(shù)控加工裝置的研究與配套專用工裝夾具的設(shè)計(jì),研究?jī)?nèi)容和取得的階段成果如下：(1)針對(duì)GFRP材料銑削加工中易產(chǎn)生毛刺與撕裂等加工缺陷,開展了超聲輔助銑削加工工藝試驗(yàn)研究,結(jié)果表明：銑削力隨著主軸轉(zhuǎn)速的升高而降低,隨進(jìn)給速度的升高而增加；與普通銑削加工后的銑削表面質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比分析,產(chǎn)生的毛刺與撕裂現(xiàn)象明顯減少,加工質(zhì)量得到明顯改善；(2)分析了超聲輔助螺旋銑削制孔加工運(yùn)動(dòng)軌跡,并通過正交試驗(yàn)優(yōu)化了40CrNiMoA金屬超聲輔助螺旋銑削制孔工藝參數(shù),孔壁質(zhì)量得到明顯改善,孔壁粗糙度達(dá)到Ra1.27μm;對(duì)短纖維填充復(fù)合材料采用超聲輔助螺旋銑削制孔方法進(jìn)行試驗(yàn)研究,分析了在不同主軸轉(zhuǎn)速、公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與螺距下切削力與制孔質(zhì)量的變化規(guī)律,分析了制孔加工中易產(chǎn)生的制孔缺陷等；(3)針對(duì)金屬材料／復(fù)合材料疊層材料加工需求,提出了變工藝參數(shù)超聲輔助螺旋銑削制孔方法,試驗(yàn)結(jié)果表明：變參數(shù)超聲輔助螺旋銑削工藝可有效降低加工中的切削力,降低切削區(qū)域溫度,提高制孔表面質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了疊層材料構(gòu)件一體化高質(zhì)高效加工；(4)創(chuàng)新設(shè)計(jì)開發(fā)了用于直升機(jī)槳葉試件銑削與制孔加工的三軸聯(lián)動(dòng)超聲輔助數(shù)控加工裝置,并對(duì)不同規(guī)格槳葉試件安裝定位夾具、裝置防護(hù)、吸塵系統(tǒng)、超聲振動(dòng)系統(tǒng),變幅桿-刀具結(jié)構(gòu)一體化進(jìn)行了設(shè)計(jì),為解決企業(yè)現(xiàn)有加工工藝存在的工序繁瑣、效率低、加工質(zhì)量不穩(wěn)定等難題提供了可行的工藝手段。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33;TG659

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊乃賓;;新一代大型客機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)[J];航空學(xué)報(bào);2008年03期

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1 王筱雪;精密閥套內(nèi)孔超聲研磨加工技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1295823