湖南科技大学机电工程学院难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室
- 作品数：15 被引量：17H指数：3
- 相关机构：盐城工学院机械工程学院哈尔滨工业大学机电工程学院湖南大学机械与运载工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省教育厅科研基金湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程一般工业技术机械工程航空宇航科学技术更多>>
- CFRP制孔加工缺陷及制孔技术的研究进展被引量：4
- 2021年
- 碳纤维增强复合材料(CFRP)已在航空航天飞机上得到了大量应用。在CFRP结构件的装配连接中,需要进行大量的制孔加工。但在CFRP制孔中极易产生毛刺、分层等制孔缺陷,严重影响制孔质量和构件使用性能,尤其是分层制孔缺陷是造成构件报废失效的主要原因。针对分层制孔缺陷的研究现状,重点阐述制孔缺陷的形成机制及制孔缺陷的评价方法,再梳理CFRP制孔工艺方法及其制孔刀具的研究现状。面对高模量CFRP制孔难度不断加大的趋势,为了抑制CFRP制孔中制孔缺陷的产生,指出CFRP制孔加工下一步研究的重点。
- 蒋骁捷胡小平苏飞袁亿
- CFRP定心内齿槽的加工
- 2017年
- 以CFRP复合构件为研究对象,采用横刃减小的成形刀片对复合构件孔内定心齿槽进行加工试验,分析刀片横刃大小与走刀路径对切削力的影响规律。结果表明:刀片横刃的减小有利于切削力的降低,但横刃减小到0.5 mm时,切削力减小的趋势变缓;采用横刃为0.5 mm的刀片沿着齿槽轮廓一次进给完成齿槽加工的走刀方式,其单齿加工时间较短、切削力较小、加工质量较好,该种齿槽加工方案较为合理。
- 苏飞袁军堂汪振华邓朝晖
- 关键词：成形刀具
- 碳纤维增强复合材料新钻型钻削制孔试验研究被引量：1
- 2019年
- 碳纤维增强复合材料制孔中极易产生毛刺、分层等制孔缺陷,本文以硬质合金材料和PCD材料设计制造了两种结构类似的新钻型,对比分析了其制孔缺陷形成过程以及在不同工艺参数条件下轴向力和制孔缺陷的变化规律。结果表明:从两种钻型的轴向力时变曲线能明显区分钻削的8个阶段,其中扩削刃的扩孔阶段和第二扩削刃单独参与钻削阶段的轴向力最低,两种钻型的第二扩削刃Ⅳ对制孔缺陷的显著减小有着极为关键的作用;直线刃新钻型的制孔效果要优于圆弧型的,但随着主轴转速和进给速度的增大,其抑制毛刺缺陷的能力将降低;与硬质合金新钻型相比,PCD新钻型在抑制制孔缺陷方面具有绝对优势。
- 苏飞袁亿蒋骁捷邓朝晖孙富建
- 关键词：碳纤维复合材料钻削
- 碳纤维增强复合材料新钻型结构设计及其对比试验被引量：1
- 2020年
- 在碳纤维增强复合材料(CFRP)制孔过程中,易产生毛刺、分层等制孔缺陷,而钻头结构是影响制孔缺陷形成的关键因素。对此,在原有钻型基础上设计了两种新钻型,研究了原有钻型和两种新设计钻型的钻削轴向力和制孔效果。结果表明,在相同钻削工艺参数下,原有钻型"V型"刃的修除阶段的轴向力归零速度最大,新设计的燕尾开槽钻型的最小,这与制孔缺陷的变化规律基本一致,轴向力归零速度与制孔缺陷具有较好的映射关系;3种钻型均能有效减少毛刺,与原有钻型相比,新设计的两种钻型均能更好的去除毛刺和降低制孔缺陷;原有钻型的制孔缺陷以撕裂为主,新设计的开槽新钻型和燕尾开槽新钻型则以分层缺陷为主。据此可为CFRP制孔的刀具结构设计提供新的设计思路。
- 苏飞袁亿胡财吉李纯杰李文毅
- 关键词：钻削
- 纤维增强复合材料激光加工研究进展被引量：2
- 2021年
- 对纤维增强复合材料(FRP)激光加工国内外的研究现状进行了梳理。从激光加工中材料的去除过程、去除机理以及热吸收特性等方面综述了FRP激光加工机理;从激光加工热影响区对材料性能影响、影响热影响区因素、热影响区预测等方面梳理了FRP热影响区的研究现状;概述了FRP激光辅助加工技术的研究进展。大量研究表明,由于FRP的各向异性,FRP激光加工与均质材料的激光加工存在显著差异。目前,FRP激光加工的热影响区能有效的降至几微米,显著降低了热影响区对构件性能的影响。为最大限度的融合激光加工的优势,FRP激光复合加工技术在FRP加工领域的应用逐渐受到关注,成为FRP加工技术提升的一个重要发展方向。
- 苏飞李文毅李纯杰
- 关键词：激光加工纤维增强复合材料热影响区
- 碳纤维增强复合材料铣削加工中PCD刀具磨损研究被引量：3
- 2018年
- 针对碳纤维增强复合材料(CFRP)切削加工中刀具磨损严重的问题,采用PCD立铣刀对平纹织物CFRP进行铣削试验,分析其刀具磨损形态及刀具磨损对铣削加工的影响。试验表明:PCD立铣刀在切削行程达到4.6m时,槽切削区上表面的毛刺明显增多;PCD刀具的主要磨损形态包括树脂粘附、磨粒磨损和成块剥落破损等形态,其中成块剥落破损最为明显,为CFRP刀具材料的选择和刀具磨损的研究提供参考。
- 苏飞孙富建
- 关键词：刀具磨损PCD刀具铣削
- 钨合金的机械加工研究进展
- 2023年
- 钨合金由于其良好稳定的物理和化学性能被广泛应用于航空航天、核工业、民用工业以及国防军工等领域。然而,钨合金的高效、精密机械加工技术发展的局限性,在一定程度上阻碍了钨合金的应用和推广。本文综述了钨合金的切削、磨削、研磨抛光加工研究进展,对钨合金机械加工研究现状进行了分析、总结,并对钨合金机械加工技术的发展趋势进行展望,旨在为钨合金的高效、精密、低损伤机械加工提供理论依据和技术参考。
- 刘国跃李顺顺陈冰
- 关键词：钨合金抛光
- Kevlar纤维增强复合材料激光-铣削组合加工试验及可行性分析被引量：4
- 2021年
- Kevlar增强复合材料(Kevlar fiber-reinforced plastic,KFRP)在武器装甲防护领域受到了强烈的关注和广泛的应用。在机械加工中极易产生拉毛、难以排屑、刀具磨损严重等问题,在激光加工中依然存在诸多难点。为同时规避KFRP机械加工缺陷和激光加工的短板问题,本文提出KFRP激光-铣削组合加工,分析KFRP激光-铣削组合加工工艺的可行性。试验表明,KFRP激光加工中存在明显的纤维炭化区、树脂熔融区,其中,在树脂熔融区,纤维基本未受损。激光加工的最大切缝宽度在0.5 mm以下,深度不超过2 mm,激光加工工艺参数对切缝宽度a的影响相对较小,但对切缝深度h、纤维炭化区宽度A、树脂熔融区宽度A_(m)影响显著。激光-铣削组合加工中,切屑呈大块状和絮状,当纤维烧蚀不完全时,容易出现抽丝现象。KFRP激光-铣削组合加工,不仅能有效的避免纤维拉毛现象,还能大幅度降低切削力和切削温度,从而提高加工质量,降低加工难度。
- 苏飞李纯杰李文毅郑雷
- 关键词：激光加工
- AFRP激光-铣削组合加工及其工艺参数优化研究
- 2023年
- 针对芳纶纤维增强复合材料(AFRP)加工中极易出现抽丝拉毛、烧蚀等问题,提出采用激光-铣削组合加工的工艺方法对AFRP进行试验研究,优化AFRP激光-铣削组合加工工艺参数。试验表明:与铣削加工相比,激光-铣削组合加工的切削温度更低,切削力以及毛刺因子更小,且在加工中切削力波动幅度小,铣削平稳;AFRP激光-铣削组合加工中的最佳激光工艺参数为:激光功率P=20 W,扫描速度v=3 mm/s,脉冲宽度Lf=60 ns,重复频率f=50 kHz;最佳铣削工艺参数为:主轴转速n=2000 r/min,进给速度vf=105 mm/min,切削深度ap=0.5 mm。
- 李文毅苏飞郑雷陈冰
- 关键词：切削力切削温度激光加工
- 垂直磨削中磨削参数对磨削痕迹分布的影响
- 2022年
- 针对垂直磨削中磨削痕迹分布规律不明晰而使得磨削表面质量难以准确控制的问题,开展垂直磨削中磨削参数对磨削痕迹分布规律影响的研究。依据单颗磨粒磨削痕迹分布方程、仿真分析和探讨了砂轮转速、工件转速、进给速度、转速比和相移对磨削痕迹分布的影响,基于磨削参数对磨削痕迹分布和残留高度的影响,优选出了磨削痕迹分布相对合理的磨削参数组合,并进行磨削加工对比实验。结果表明,垂直磨削法中,磨削参数通过改变磨削痕迹的长度、间距、数量、位置关系和分布情况等影响磨削后工件的表面质量。其中,相移的大小会影响磨削痕迹的首尾相接与相互错开情况,直接决定着磨削纹理的形成与否,进而成为影响磨削后工件表面质量的关键因素;此外,尽管磨削参数中工件转速相差很小,但磨削痕迹分布状况会出现显著的差异,进而导致工件表面纹理和破碎情况显著不同及表面粗糙度Ra存在59~125 nm的差距。因此,基于磨削参数对磨削痕迹分布的影响,合理的匹配磨削加工参数可大幅提高工件表面质量。
- 陈冰李顺顺罗良邓朝晖姚洪辉
- 关键词：相移
