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试述石磨芳纶纤维复合材料加工用金刚石磨粒工具研制

收藏本文 2024-02-01 点赞:25376 浏览:110776 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着芳纶纤维复合材料在航空航天、防弹制品以及汽车等工业领域的运用越来越广泛,对芳纶纤维复合材料的二次加工需求如制孔、切边及圆弧加工等也越来越多。但由于该类材料具有硬度高、耐磨性强、韧性高、层间强度低等特点且没有专门的加工工具设计策略和加工工具,在二次加工历程中容易出现毛边、撕裂及分层等缺陷而无法满足加工要求,严重制约了芳纶纤维复合材料的加工效率与加工成本。针对这种加工近况,本论文以国防重大需求为基础,结合国家重大专项课题项目和与中航工业哈飞合作项目,提出了芳纶纤维复合材料加工用金刚石磨粒工具设计准则,研制了芳纶纤维复合材料切边、制孔和圆弧加工用金刚石磨粒工具,论文的主要探讨成果如下:(1)基于飞切试验的对芳纶纤维复合材料进行材料特性的试验浅析,根据材料浅析结果,确定了该类材料的去除机理为“切削+磨削”的复合加工作用。在此基础上,提出了一种适用于芳纶纤维复合材料加工用金刚石磨粒工具设计准则。(2)研制了芳纶纤维复合材料切边、制孔和圆弧加工用电镀金刚石磨粒工具。根据芳纶纤维复合材料加工用金刚石磨料工具设计准则,分别对每一种工具进行磨料类型和粒径选择,结构设计以及基体材质选择,并对每一种工具的制备工艺参数进行了试验优化,提升了金刚石磨粒工具的制备质量。(3)开展了金刚石磨粒工具加工芳纶纤维复合材料的试验。试验结果表明,采取研制的金刚石磨粒工具加工芳纶纤维复合材料,可以显著降低切削力和切削温度,有效地抑制了毛边和撕裂等加工损伤的产生。关键词:芳纶纤维复合材料论文设计准则论文金刚石磨粒工具论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    1 绪论9-18

    1.1 芳纶纤维复合材料特点及运用9-10

    1.2 芳纶纤维复合材料加工技术探讨近况10-16

    1.2.1 芳纶纤维复合材料加工工艺探讨近况10-12

    1.2.2 芳纶纤维复合材料加工工具技术探讨近况12-16

    1.3 课题来源与本论文主要内容16-18

    1.3.1 课题来源及作用16-17

    1.3.2 本论文主要内容17-18

    2 芳纶纤维复合材料加工用金刚石磨粒工具设计准则18-35

    2.1 芳纶纤维复合材料特性浅析18-20

    2.2 磨粒选择准则20-22

    2.2.1 磨粒类型选择准则20-21

    2.2.2 磨粒粒径选择准则21-22

    2.3 结构设计准则22-34

    2.3.1 容屑、排屑准则22-27

    2.3.2 均匀磨损准则27-32

    2.3.3 最少有效磨粒准则32-33

    2.3.4 壁厚选择准则33-34

    2.4 基体材质选择准则34-35

    3 芳纶纤维复合材料加工用金刚石磨粒工具的研制35-59

    3.1 切边工具的研制35-44

    3.1.1 切边工具的设计35-37

    3.1.2 埋砂法制备切边工具原理37-39

    3.1.3 电镀工艺参数对切边工具制备质量的影响39-44

    3.2 圆弧加工工具的研制44-53

    3.2.1 线锯的设计44-45

    3.2.2 悬砂法制备电镀金刚石线锯原理45-47

    3.2.3 电镀工艺参数对金刚石线锯制备质量的影响47-53

    3.3 制孔工具的研制53-59

    3.3.1 制孔工具的设计53-55

    3.3.2 电镀工艺参数对制孔工具制备质量的影响55-59

    4 芳纶纤维复合材料加工用金刚石磨粒工具性能试验探讨59-68

    4.1 切边工具性能试验探讨59-63

    4.1.1 试验条件与试验案例59-60

    4.1.2 试验结果及讨论60-63

    4.2 圆弧加工工具性能试验探讨63-64

    4.3 制孔工具性能试验探讨64-68

    4.3.1 试验条件与试验案例64-65

    4.3.2 试验结果及讨论65-68

    结论68-70

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