典型结构钻头钻削正交编织CFRP轴向切削力及制孔质量研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20220828.015

复合材料科学与工程 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (8): 99-104.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20220828.015

典型结构钻头钻削正交编织CFRP轴向切削力及制孔质量研究

邹财勇¹, 石广兴¹, 李杰^1*, 刘思南²

1.北京玻钢院复合材料有限公司,北京102101;
2.天津工业大学,天津300387

收稿日期:2021-07-27 出版日期:2022-08-28 发布日期:2022-09-27
通讯作者: 李杰(1992-),男,硕士,助理工程师,主要从事复合材料模具及自动化设备设计方面的研究,1003738724@qq.com。
作者简介:邹财勇(1981-),男,硕士,高级工程师,主要从事复合材料加工方面的研究。

Research on thrust cutting force and hole quality of typical drilling bit in woven CFRP drilling

ZOU Cai-yong¹, SHI Guang-xing¹, LI Jie^1*, LIU Si-nan²

1. Beijing Composite Materials Co., Ltd., Beijing 102101, China;
2. Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China

Received:2021-07-27 Online:2022-08-28 Published:2022-09-27

摘要/Abstract

摘要： 正交编织碳纤维增强复合材料CFRP具有高比强度、高比模量等优异性能,被广泛应用于航空航天、国防军工等领域。然而由于正交编织CFRP的特殊纤维编织方式,其切削及材料特性与单向CFRP差异较大。为了提高正交编织CFRP的制孔质量,本文采用麻花钻、三尖钻和八面钻等3种典型结构钻头,系统研究不同钻削条件下轴向切削力和制孔质量的变化规律。实验结果表明,三尖钻能够有效降低轴向切削力,提高制孔质量,更适合于正交编织CFRP制孔加工。

关键词: 正交编织CFRP, 三尖钻, 八面钻, 轴向力, 分层损伤

Abstract: Woven carbon fiber reinforced polymer (CFRP) has been widely used in aerospace, national defense and military industry due to its excellent properties such as high specific strength and specific modulus. However, due to the special fiber wovening mode of woven CFRP, its cutting and material properties are quite different from those of unidirectional CFRP. In order to improve the drilling quality of woven CFRP, three kinds of typical structure drills, such as twist drill, the three point drill and octahedral drill, are used to systematically study the variation of axial cutting force and drilling quality under different drilling conditions. The experimental results show that the three point drill can effectively reduce the axial cutting force and improve the drilling quality, which is more suitable for woven CFRP drilling.

Key words: woven CFRP, three point drilling, octahedral drill, thrust force, delamination

中图分类号:

TB332

邹财勇, 石广兴, 李杰, 刘思南. 典型结构钻头钻削正交编织CFRP轴向切削力及制孔质量研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(8): 99-104.

ZOU Cai-yong, SHI Guang-xing, LI Jie, LIU Si-nan. Research on thrust cutting force and hole quality of typical drilling bit in woven CFRP drilling[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2022, 0(8): 99-104.

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典型结构钻头钻削正交编织CFRP轴向切削力及制孔质量研究

Research on thrust cutting force and hole quality of typical drilling bit in woven CFRP drilling

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