新型国产T800碳纤维复合材料制孔特性

针对新型国产T800复合材料(carbon fiber reinforced plastic,CFRP)在切削过程中因钻削力及扭矩较大易产生的分层撕裂、纤维损失等缺陷问题,搭建包含立式超声加工中心和测力系统的实验平台,采用硬质合金麻花钻、三尖钻、匕首钻对T800碳纤维复合材料进行制孔质量对比实验.在相同的工艺参数下,对比了三种刀具结构在普通钻削(conventional drilling,CD)下对T800复合材料制孔的切削力、孔出入口表面形貌、孔径偏差及孔表面粗糙度的影响规律.在优选刀具结构的基础上,采用超声振动辅助钻削(ultrasonic vibration assisted drilling,UVAD)方法开展可行性实验.结果表明:硬质合金匕首钻可以有效地抑制T800复合材料制孔时的表面缺陷,然而入口孔径精度较差;超声振动辅助匕首钻可以进一步提升制孔质量,特别是通过提高入钻稳定性显著改善孔径精度.