刀具振动对精密切割碳纤维增强树脂复合材料的影响

论文摘要

碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)因其材料的高比强度、各向异性、层合性等特点,加工时容易产生分层、毛刺、撕裂等缺陷。采用金刚石磨料切割片高速切割可以获得良好的CFRP加工质量,但受刀具的振动影响明显。文中通过对刀具和主轴的有限元分析,研究刀具和主轴振动对精密切割CFRP切割形貌的影响规律,并通过测量主轴振动进行验证。理论分析和试验验证表明,切削力对主轴的自身固有振动激励作用较小。对碳纤维的间断性切削是主轴新增振动的主要来源。碳纤维复合材料自身存在的缺陷如微孔、微裂纹等在切割过程中由于刀具的振动而进一步增大,主轴振动是高速微切削碳纤维复合材料损伤的主要原因。

论文目录

• 1 CFRP精密切割方法与设备
• 2 切割主轴和刀具的振动模态分析
•   2.1 金属基切割片刀具的模态分析
•   2.2 切割主轴的模态分析
• 3 碳纤维复合材料精密切割试验验证
•   3.1 切割主轴和刀具的振动
•   3.2 切割针对对碳纤维复合材料表面形貌的影响
• 3结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 胡锦涛,苑泽伟,庄朋

关键词: 碳纤维增强树脂复合材料,精密切割,金属基切割片,振动,加工缺陷

来源: 机械设计 2019年S1期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工,材料科学

单位: 沈阳工业大学机械工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目——基于二氧化钛光催化氧化作用的金刚石刀具刃磨理论与技术(51305278),辽宁省自然科学基金资助项目——核心基础零部件耐磨损表面形,性协同制造基础研究(201602550)

分类号: TB332;TQ327.3

DOI: 10.13841/j.cnki.jxsj.2019.s1.020

页码: 89-93

总页数: 5

文件大小: 2003K

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